神經元之間的信息傳遞是通過突觸囊泡釋放神經遞質實現的, 是大腦功能行使的重要環節。神經元的內吞作用可以回收經胞吐作用釋放的神經遞質, 補充消耗的突觸囊泡; 神經末梢內高效的突觸囊泡胞吞-胞吐循環對神經元之間持續的信息傳遞至關重要。目前研究已經發現4種內吞作用:網格蛋白介導的內吞作用、kiss-and-run、活動依賴的批量內吞作用以及超速內吞作用。它們能滿足神經元在不同活動狀態下對突觸囊泡的需求, 現主要總結在神經元中活動依賴的批量內吞作用的分子機制及其與癲癇的關系。
引用本文： 周繼秀, 肖爭. 神經元中活動依賴的批量內吞作用的分子機制. 癲癇雜志, 2016, 2(5): 433-436. doi: 10.7507/2096-0247.20160078 復制
突觸即一個神經元與另一個神經元接觸的部位，是神經元之間信號傳遞的關鍵部位。神經末梢接收到動作電位刺激后，末梢前膜去極化，電壓依賴的鈣離子通道激活，鈣離子內流，觸發突觸囊泡(Synaptic vesicle)與突觸前膜活化區(Active zone)融合并將其中的神經遞質釋放到突觸間隙與突觸后膜上的受體結合, 觸發下一個神經元的活動；這就完成了一次經典的神經元之間的信號傳遞。神經末梢內含有的突觸囊泡數量是有限的，隨著胞吐作用的不斷發生，末梢內的囊泡不斷消耗，因此囊泡的回收循環對神經元之間持續的信號傳遞尤為重要[1]。突觸囊泡的回收循環是通過內吞作用完成的，經過幾十年的研究，目前已經發現有4種內吞作用：網格蛋白介導的內吞作用(Clathrin-mediated endocytosis，CME)；kiss-and-run；活動依賴的批量內吞作用(Activity-mediated bulk endocytosis, ADBE)以及超速內吞作用(Ultrafast endocytosis，UE)。它們是隨著神經元在不同的刺激條件以及活動狀態下產生的。在溫和刺激以及神經元輕度活動時，以回收單個突觸囊泡的CME為主[1, 2]；隨著刺激強度的增加或者神經元活動的增強，CME達到飽和狀態，便以快速并可大量回收突觸囊泡的ADBE為主[3]。UE是神經元受到單個動作電位時快速產生的回收大量囊泡途徑[4]。Kiss-and-run雖然研究已久，但是其在神經元中的存在與否仍有爭議[5]。內吞作用對保證質膜上分子的正確組成以及細胞內特定分子的含量有重要作用，對大腦功能的行使至關重要。在疾病狀態如癲癇中可能起到重要作用。本綜述重點描述了神經元中ADBE的分子機制。
1 活動依賴的批量內吞作用分子機制
神經元在受到強烈的刺激或者在高頻活動時，大量鈣離子內流觸發大量的突觸囊泡與突觸前膜融合，末梢內的囊泡迅速被耗竭；ADBE對維持神經元之間持續的信息傳遞起到不可或缺的作用。ADBE是一種快速的(1～2 s)、大容量的囊泡回收機制，它可以將大片的突觸前膜內吞形成大體積的“內吞體”(endosome)，隨后從“內吞體”上出芽形成小的突觸囊泡，這些新產生的突觸囊泡可以進入下一次的胞吐作用進行囊泡循環利用[6]。ADBE是1984年由Miller和Heuser在蛙的神經肌接頭處發現后[7]，人們利用電子顯微鏡、苯乙烯熒光染料FM、Dextran、綠色熒光蛋白等方法對其研究，目前關于ADBE的具體機制雖然仍不清楚，但ADBE產生過程的一些關鍵步驟以及重要分子已經被發現。
1.1 活動依賴的批量內吞作用的觸發與鈣調磷酸酶
ADBE是嚴格活動依賴的，只有在神經元受到強烈刺激時才會被觸發，且一旦刺激終止，內吞作用便會停止，而CME則會繼續進行[6]。研究發現在培養海馬神經元中，刺激的頻率而非強度是觸發ADBE的關鍵[8]。高頻刺激觸發大量鈣離子內流，內流鈣離子可激活鈣調磷酸酶(Calcineurin，CaN)，該酶可將一系列下游蛋白質去磷酸化激活，這些蛋白質統稱為Dephosphins, 包括：Dynamin 1、AP180、AmphiphysinI/II、Synaptojanin(突觸小泡磷酸酶)、Epsin、Esp15和PIPKIγ[2]。這些去磷酸化的蛋白隨后可被其各自的磷酸化酶重新磷酸化，如糖原合成激酶3(GSK3)、周期蛋白依賴性激酶5(CDK5)[9, 10]，再次進入下一輪去磷酸化與重新磷酸化循環；這些蛋白質的磷酸化循環對ADBE的維持產生是必須的。CaN作為刺激的感受器并且激活一系列下游分子觸發ADBE的產生。Andrew等將胞吐作用與活動依賴的鈣離子內流事件分開后發現，抑制了突觸囊泡與突觸前膜的融合就抑制了ADBE的產生，但是對其他的內流鈣離子依賴事件卻并無影響，提示了鈣離子內流是ADBE的重要步驟[11]。這些研究揭示了神經末梢內突觸囊泡與突觸前膜的融合以及鈣離子內流激活CaN是觸發ADBE的必要條件。
1.2 Dynamin 1的去磷酸化與Sydapin 1
在CaN下游的8種蛋白質中，其中一種重要的蛋白質便是Dynamin 1[12]。Dynamin 1是分子量為96KDa的GTPase, 是Dnm家族的一員，包含5個結構域：① GTPase區(G域)，可水解GTP為剪切提供能量；②中間區(middle domain)；③普列克底物蛋白同源結構區(PH domain), 傾向于與質膜上的磷脂結合，尤其是與PI(4，5)P2結合可以激活dnm 1的GTPase的活性，定位內吞作用起始位點；④ GTPase效應區(GTPase effector domain, GED)，促進Dnm 1的聚合以及激活GTPase酶活性；⑤富含脯氨酸區(proline-rich domain, PRD)，含多個SH3域結合位點，能夠與多種蛋白質相互作用，輔助完成內吞作用[13]。Dynamin 1呈螺旋狀的纏繞在內吞膜結構的頸部，水解GTP，產生能量將內陷的膜結構與突觸前膜切斷[12]。活化的鈣調磷酸酶可以將Dynamin 1的Ser-774和Ser-778的去磷酸化[13], 去磷酸化后的Dynamin 1才可以與Sydapin 1結合，抑制Dynamin 1磷酸化或者阻止Dyanmin 1與Sydapin 1的結合都會使ADBE無法產生，提示Dynammin 1的去磷酸化以及去磷酸化后與Sydapin 1的結合是ADBE的重要步驟[13]。去磷酸化的Dynamin 1 ser-774位點被GSK3重新磷酸化[11]，ser-778被CDK5重新磷酸化[9]。只有在ser-778位點重新磷酸化后，ser-774位點才能被重新磷酸化，而且兩者的重新磷酸化是ADBE進行的充分必要條件(圖 1)[10]。隨后的研究發現，活化的蛋白激酶Akt可以使GSK3磷酸化，磷酸化的GSK3沒有功能；在強烈的刺激時，蛋白激酶Akt活化，則GSK3能使Dyanmin 1重新磷酸化，因而保證ADBE的順利進行[14]。ADBE的完成需一系列上下游分子各自保證其功能的正常行使。Dynamin 1的去磷酸化與重新磷酸化以及去磷酸化的Dynamin 1與Sydapin 1的結合對ADBE都至關重要。
圖1
ADBE分子機制示意圖
a:鈣調磷酸酶(CaN)的激活；b1、b2:dynamin 1的去磷酸化與重新磷酸化；c:‘內吞體’的出芽生成；d:突觸囊泡的出芽形成
1.3 突觸囊泡從“內吞體”上出芽形成及貨物分選
ADBE可以內吞大面積的質膜形成一個大的“內吞體”，小的突觸囊泡可以從上面出芽形成；新形成的突觸囊泡優先進入神經末梢內的儲備池(Reserve pool)[15]。研究發現，儲備池內的突觸囊泡釋放有一定的時間延擱，并且只有在達到觸發ADBE的刺激強度時其內的突觸囊泡才可以釋放[15]。那么，突觸囊泡是如何從“內吞體”上形成的呢。
研究者利用電子顯微鏡以及FM熒光染料的方法得出了初步的結果。在CME中，銜接蛋白(adaptor proteins)起到不可或缺的作用。目前已經發現有5種銜接蛋白，它們具有膜結合定位、識別分類信號等功能。在CME中，AP-2一端連接網格蛋白，一端連接貨物(cargo)，對CME的囊泡貨物分選起到了重要作用。那么ADBE途徑是否也需要此種類型的蛋白質呢。有研究證實在神經元高頻活動下的突觸囊泡回收過程中需要AP-1和AP-3兩種蛋白而非AP-2[16-18]。研究者利用Brfeldin A(一種可以抑制AP-1和AP-3蛋白回收至膜上的真菌代謝物)觀察到突觸囊泡從“內吞體”上出芽形成受到了抑制；而且運用基因敲除技術將AP-1和AP-3的主要亞基的生成抑制后或者將兩者同時敲除，導致了同等數量的突觸囊泡儲備池的減少。這些均提示了在ADBE途徑中AP-1和AP-3可能對ABDE的突觸囊泡的出芽形成以及貨物分選都很重要[19]。Giselle等研究發現雖然ADBE途徑是嚴格活動依賴的，但是囊泡的出芽卻非如此；他們利用鈣離子螯合劑以及氫離子通道抑制劑發現，抑制了細胞內的鈣離子以及氫離子通道后囊泡的出芽形成受到抑制；于是猜想，ADBE內吞進入“內吞體”內鈣離子以及隨后的再磷酸化致使的鈣離子外流對囊泡的出芽很重要[20]。但是為什么內吞體的再磷酸化會使其內的鈣離子外流的具體機制仍然不清楚。抑制CaN之后會抑制突觸囊泡的出芽形成和儲備池的填充。是否是囊泡內外流的鈣離子激活了CaN，CaN再將其下游分子激活介導了囊泡的出芽形成(圖 1)。在內吞過程中，內陷的囊泡在與突觸前膜分離時主要依靠Dynamin 1的剪切作用；那么是否突觸囊泡的出芽形成仍然需要該蛋白的GTPase活性呢？Cheung等研究發現運用抑制劑抑制Dynamin 1后突觸囊泡的出芽形成以及保存池的數量均受到抑制[20]。但是Wu等將培養神經元中的Dynamin 1/2/3基因敲除后ADBE以及突觸囊泡的出芽形成未受到抑制[21]。此過程目前還存在許多未解決問題。
Nicholson-Fish等發現VAMP4是第一個被發現的“內吞體”內的貨物，在從“內吞體”提純到的蛋白質中有大量該蛋白質存在；而且在內吞過程中該蛋白可被優先攝入，是ADBE的一個重要的內吞貨物[22]。其他貨物還有待進一步研究。
2 活動依賴的批量內吞作用與其他內吞作用的差異
神經元有不同類型的內吞作用以滿足在不同狀態下對囊泡的需要。在神經元輕度活動時以回收單個突觸囊泡的CME途徑為主；隨著刺激強度增大，突觸囊泡消耗增多，此時CME達到飽狀態已不能滿足神經元對囊泡的需求而需要可回收大片質膜的ADBE。兩者突出的差異是：① ADBE主要依靠去磷酸化的Dynamin 1產生剪切功能；而CME主要依靠磷酸化的Dynamin 1[2]；② ADBE一次可內吞大片質膜形成大量突觸囊泡，而CME一次僅能產生單一突觸囊泡[23]。兩種內吞作用產生的起始部位不同，內陷的質膜面積也不同，但是目前對于ADBE的詳細機制仍不清楚，只是對其關鍵步驟有一定了解，兩者在活化過程中有很多相同蛋白質參與[24]。
UE是最近幾年發現的一種新的內吞途徑，是研究技術進步的產物，其分子機制尚不清楚。與ADBE的突出差異是：① ADBE已經證明存在于多種動物以及多種類型的神經元中，而UE目前只在線蟲和培養的海馬神經元中發現；② UE途徑內吞形成的大“內吞體”是正常突觸囊泡面積的4倍左右，而ADBE可內吞比它更大面積的質膜[4, 23]。兩者均需要Dynamin 1蛋白的囊泡剪切作用[4, 23]。但是目前關于此種內吞途徑的研究尚少。
3 活動依賴的批量內吞途徑與癲癇
神經元在高頻長時程的活動下，主要依靠ADBE途徑高效回收突觸囊泡，維持神經元之間持續的信息傳遞，這意味著其可能與神經生理長時程增強(long-term potentiation)和記憶有關[20]。那么是否也參與了某些疾病狀態呢。癲癇發作時，大量腦內神經元異常同步化放電，這種放電在癲癇持續狀態時維持更久，神經元之間就需要高效的囊泡胞吞-胞吐循環來維持這種持續的信號傳遞。神經元之間是如何完成這種持續高強度的信息傳遞的呢？目前神經元中突觸囊泡的循環回收途徑已經發現了4種：① CME途徑回收囊泡速度較慢，而且容易飽和；② UE途徑目前研究尚少；③ kiss-and-run途徑可以快速進行突觸囊泡的循環利用，但是其研究一直受到爭議；④ ADBE囊泡回收途徑啟動快(1～2 s), 而且可以回收大片突觸前膜形成大量可以參與胞吐作用的突觸囊泡，可能在癲癇這種高強度持續放電時的神經元之間高效的信息傳遞中起到重要作用。此外ADBE途徑在精神分裂癥、帕金森病以及唐氏綜合癥中也進行了大量研究[25, 26]。
4 結語
突觸是神經元之間信息交流的關鍵部位，突觸前末梢內的囊泡進行著高效的胞吞-胞吐循環以保證神經元之間持續的信號傳遞。神經元的內吞作用是囊泡回收的有效途徑，通過多年的研究目前已經發現4種內吞途徑，其中ADBE是神經元在高頻活動下回收囊泡的主要途徑，滿足神經元在強烈活動下的信號傳遞。目前關于ADBE途徑的具體機制雖然仍不清楚，但已經發現該途徑的一些關鍵分子和步驟。隨著研究方法的不斷成熟，后期的研究可從ADBE和各種疾病關系如癲癇進行探討，以便深入了解此種途徑的機制和作用。
突觸即一個神經元與另一個神經元接觸的部位，是神經元之間信號傳遞的關鍵部位。神經末梢接收到動作電位刺激后，末梢前膜去極化，電壓依賴的鈣離子通道激活，鈣離子內流，觸發突觸囊泡(Synaptic vesicle)與突觸前膜活化區(Active zone)融合并將其中的神經遞質釋放到突觸間隙與突觸后膜上的受體結合, 觸發下一個神經元的活動；這就完成了一次經典的神經元之間的信號傳遞。神經末梢內含有的突觸囊泡數量是有限的，隨著胞吐作用的不斷發生，末梢內的囊泡不斷消耗，因此囊泡的回收循環對神經元之間持續的信號傳遞尤為重要[1]。突觸囊泡的回收循環是通過內吞作用完成的，經過幾十年的研究，目前已經發現有4種內吞作用：網格蛋白介導的內吞作用(Clathrin-mediated endocytosis，CME)；kiss-and-run；活動依賴的批量內吞作用(Activity-mediated bulk endocytosis, ADBE)以及超速內吞作用(Ultrafast endocytosis，UE)。它們是隨著神經元在不同的刺激條件以及活動狀態下產生的。在溫和刺激以及神經元輕度活動時，以回收單個突觸囊泡的CME為主[1, 2]；隨著刺激強度的增加或者神經元活動的增強，CME達到飽和狀態，便以快速并可大量回收突觸囊泡的ADBE為主[3]。UE是神經元受到單個動作電位時快速產生的回收大量囊泡途徑[4]。Kiss-and-run雖然研究已久，但是其在神經元中的存在與否仍有爭議[5]。內吞作用對保證質膜上分子的正確組成以及細胞內特定分子的含量有重要作用，對大腦功能的行使至關重要。在疾病狀態如癲癇中可能起到重要作用。本綜述重點描述了神經元中ADBE的分子機制。
1 活動依賴的批量內吞作用分子機制
神經元在受到強烈的刺激或者在高頻活動時，大量鈣離子內流觸發大量的突觸囊泡與突觸前膜融合，末梢內的囊泡迅速被耗竭；ADBE對維持神經元之間持續的信息傳遞起到不可或缺的作用。ADBE是一種快速的(1～2 s)、大容量的囊泡回收機制，它可以將大片的突觸前膜內吞形成大體積的“內吞體”(endosome)，隨后從“內吞體”上出芽形成小的突觸囊泡，這些新產生的突觸囊泡可以進入下一次的胞吐作用進行囊泡循環利用[6]。ADBE是1984年由Miller和Heuser在蛙的神經肌接頭處發現后[7]，人們利用電子顯微鏡、苯乙烯熒光染料FM、Dextran、綠色熒光蛋白等方法對其研究，目前關于ADBE的具體機制雖然仍不清楚，但ADBE產生過程的一些關鍵步驟以及重要分子已經被發現。
1.1 活動依賴的批量內吞作用的觸發與鈣調磷酸酶
ADBE是嚴格活動依賴的，只有在神經元受到強烈刺激時才會被觸發，且一旦刺激終止，內吞作用便會停止，而CME則會繼續進行[6]。研究發現在培養海馬神經元中，刺激的頻率而非強度是觸發ADBE的關鍵[8]。高頻刺激觸發大量鈣離子內流，內流鈣離子可激活鈣調磷酸酶(Calcineurin，CaN)，該酶可將一系列下游蛋白質去磷酸化激活，這些蛋白質統稱為Dephosphins, 包括：Dynamin 1、AP180、AmphiphysinI/II、Synaptojanin(突觸小泡磷酸酶)、Epsin、Esp15和PIPKIγ[2]。這些去磷酸化的蛋白隨后可被其各自的磷酸化酶重新磷酸化，如糖原合成激酶3(GSK3)、周期蛋白依賴性激酶5(CDK5)[9, 10]，再次進入下一輪去磷酸化與重新磷酸化循環；這些蛋白質的磷酸化循環對ADBE的維持產生是必須的。CaN作為刺激的感受器并且激活一系列下游分子觸發ADBE的產生。Andrew等將胞吐作用與活動依賴的鈣離子內流事件分開后發現，抑制了突觸囊泡與突觸前膜的融合就抑制了ADBE的產生，但是對其他的內流鈣離子依賴事件卻并無影響，提示了鈣離子內流是ADBE的重要步驟[11]。這些研究揭示了神經末梢內突觸囊泡與突觸前膜的融合以及鈣離子內流激活CaN是觸發ADBE的必要條件。
1.2 Dynamin 1的去磷酸化與Sydapin 1
在CaN下游的8種蛋白質中，其中一種重要的蛋白質便是Dynamin 1[12]。Dynamin 1是分子量為96KDa的GTPase, 是Dnm家族的一員，包含5個結構域：① GTPase區(G域)，可水解GTP為剪切提供能量；②中間區(middle domain)；③普列克底物蛋白同源結構區(PH domain), 傾向于與質膜上的磷脂結合，尤其是與PI(4，5)P2結合可以激活dnm 1的GTPase的活性，定位內吞作用起始位點；④ GTPase效應區(GTPase effector domain, GED)，促進Dnm 1的聚合以及激活GTPase酶活性；⑤富含脯氨酸區(proline-rich domain, PRD)，含多個SH3域結合位點，能夠與多種蛋白質相互作用，輔助完成內吞作用[13]。Dynamin 1呈螺旋狀的纏繞在內吞膜結構的頸部，水解GTP，產生能量將內陷的膜結構與突觸前膜切斷[12]。活化的鈣調磷酸酶可以將Dynamin 1的Ser-774和Ser-778的去磷酸化[13], 去磷酸化后的Dynamin 1才可以與Sydapin 1結合，抑制Dynamin 1磷酸化或者阻止Dyanmin 1與Sydapin 1的結合都會使ADBE無法產生，提示Dynammin 1的去磷酸化以及去磷酸化后與Sydapin 1的結合是ADBE的重要步驟[13]。去磷酸化的Dynamin 1 ser-774位點被GSK3重新磷酸化[11]，ser-778被CDK5重新磷酸化[9]。只有在ser-778位點重新磷酸化后，ser-774位點才能被重新磷酸化，而且兩者的重新磷酸化是ADBE進行的充分必要條件(圖 1)[10]。隨后的研究發現，活化的蛋白激酶Akt可以使GSK3磷酸化，磷酸化的GSK3沒有功能；在強烈的刺激時，蛋白激酶Akt活化，則GSK3能使Dyanmin 1重新磷酸化，因而保證ADBE的順利進行[14]。ADBE的完成需一系列上下游分子各自保證其功能的正常行使。Dynamin 1的去磷酸化與重新磷酸化以及去磷酸化的Dynamin 1與Sydapin 1的結合對ADBE都至關重要。
圖1
ADBE分子機制示意圖
a:鈣調磷酸酶(CaN)的激活；b1、b2:dynamin 1的去磷酸化與重新磷酸化；c:‘內吞體’的出芽生成；d:突觸囊泡的出芽形成
1.3 突觸囊泡從“內吞體”上出芽形成及貨物分選
ADBE可以內吞大面積的質膜形成一個大的“內吞體”，小的突觸囊泡可以從上面出芽形成；新形成的突觸囊泡優先進入神經末梢內的儲備池(Reserve pool)[15]。研究發現，儲備池內的突觸囊泡釋放有一定的時間延擱，并且只有在達到觸發ADBE的刺激強度時其內的突觸囊泡才可以釋放[15]。那么，突觸囊泡是如何從“內吞體”上形成的呢。
研究者利用電子顯微鏡以及FM熒光染料的方法得出了初步的結果。在CME中，銜接蛋白(adaptor proteins)起到不可或缺的作用。目前已經發現有5種銜接蛋白，它們具有膜結合定位、識別分類信號等功能。在CME中，AP-2一端連接網格蛋白，一端連接貨物(cargo)，對CME的囊泡貨物分選起到了重要作用。那么ADBE途徑是否也需要此種類型的蛋白質呢。有研究證實在神經元高頻活動下的突觸囊泡回收過程中需要AP-1和AP-3兩種蛋白而非AP-2[16-18]。研究者利用Brfeldin A(一種可以抑制AP-1和AP-3蛋白回收至膜上的真菌代謝物)觀察到突觸囊泡從“內吞體”上出芽形成受到了抑制；而且運用基因敲除技術將AP-1和AP-3的主要亞基的生成抑制后或者將兩者同時敲除，導致了同等數量的突觸囊泡儲備池的減少。這些均提示了在ADBE途徑中AP-1和AP-3可能對ABDE的突觸囊泡的出芽形成以及貨物分選都很重要[19]。Giselle等研究發現雖然ADBE途徑是嚴格活動依賴的，但是囊泡的出芽卻非如此；他們利用鈣離子螯合劑以及氫離子通道抑制劑發現，抑制了細胞內的鈣離子以及氫離子通道后囊泡的出芽形成受到抑制；于是猜想，ADBE內吞進入“內吞體”內鈣離子以及隨后的再磷酸化致使的鈣離子外流對囊泡的出芽很重要[20]。但是為什么內吞體的再磷酸化會使其內的鈣離子外流的具體機制仍然不清楚。抑制CaN之后會抑制突觸囊泡的出芽形成和儲備池的填充。是否是囊泡內外流的鈣離子激活了CaN，CaN再將其下游分子激活介導了囊泡的出芽形成(圖 1)。在內吞過程中，內陷的囊泡在與突觸前膜分離時主要依靠Dynamin 1的剪切作用；那么是否突觸囊泡的出芽形成仍然需要該蛋白的GTPase活性呢？Cheung等研究發現運用抑制劑抑制Dynamin 1后突觸囊泡的出芽形成以及保存池的數量均受到抑制[20]。但是Wu等將培養神經元中的Dynamin 1/2/3基因敲除后ADBE以及突觸囊泡的出芽形成未受到抑制[21]。此過程目前還存在許多未解決問題。
Nicholson-Fish等發現VAMP4是第一個被發現的“內吞體”內的貨物，在從“內吞體”提純到的蛋白質中有大量該蛋白質存在；而且在內吞過程中該蛋白可被優先攝入，是ADBE的一個重要的內吞貨物[22]。其他貨物還有待進一步研究。
2 活動依賴的批量內吞作用與其他內吞作用的差異
神經元有不同類型的內吞作用以滿足在不同狀態下對囊泡的需要。在神經元輕度活動時以回收單個突觸囊泡的CME途徑為主；隨著刺激強度增大，突觸囊泡消耗增多，此時CME達到飽狀態已不能滿足神經元對囊泡的需求而需要可回收大片質膜的ADBE。兩者突出的差異是：① ADBE主要依靠去磷酸化的Dynamin 1產生剪切功能；而CME主要依靠磷酸化的Dynamin 1[2]；② ADBE一次可內吞大片質膜形成大量突觸囊泡，而CME一次僅能產生單一突觸囊泡[23]。兩種內吞作用產生的起始部位不同，內陷的質膜面積也不同，但是目前對于ADBE的詳細機制仍不清楚，只是對其關鍵步驟有一定了解，兩者在活化過程中有很多相同蛋白質參與[24]。
UE是最近幾年發現的一種新的內吞途徑，是研究技術進步的產物，其分子機制尚不清楚。與ADBE的突出差異是：① ADBE已經證明存在于多種動物以及多種類型的神經元中，而UE目前只在線蟲和培養的海馬神經元中發現；② UE途徑內吞形成的大“內吞體”是正常突觸囊泡面積的4倍左右，而ADBE可內吞比它更大面積的質膜[4, 23]。兩者均需要Dynamin 1蛋白的囊泡剪切作用[4, 23]。但是目前關于此種內吞途徑的研究尚少。
3 活動依賴的批量內吞途徑與癲癇
神經元在高頻長時程的活動下，主要依靠ADBE途徑高效回收突觸囊泡，維持神經元之間持續的信息傳遞，這意味著其可能與神經生理長時程增強(long-term potentiation)和記憶有關[20]。那么是否也參與了某些疾病狀態呢。癲癇發作時，大量腦內神經元異常同步化放電，這種放電在癲癇持續狀態時維持更久，神經元之間就需要高效的囊泡胞吞-胞吐循環來維持這種持續的信號傳遞。神經元之間是如何完成這種持續高強度的信息傳遞的呢？目前神經元中突觸囊泡的循環回收途徑已經發現了4種：① CME途徑回收囊泡速度較慢，而且容易飽和；② UE途徑目前研究尚少；③ kiss-and-run途徑可以快速進行突觸囊泡的循環利用，但是其研究一直受到爭議；④ ADBE囊泡回收途徑啟動快(1～2 s), 而且可以回收大片突觸前膜形成大量可以參與胞吐作用的突觸囊泡，可能在癲癇這種高強度持續放電時的神經元之間高效的信息傳遞中起到重要作用。此外ADBE途徑在精神分裂癥、帕金森病以及唐氏綜合癥中也進行了大量研究[25, 26]。
4 結語
突觸是神經元之間信息交流的關鍵部位，突觸前末梢內的囊泡進行著高效的胞吞-胞吐循環以保證神經元之間持續的信號傳遞。神經元的內吞作用是囊泡回收的有效途徑，通過多年的研究目前已經發現4種內吞途徑，其中ADBE是神經元在高頻活動下回收囊泡的主要途徑，滿足神經元在強烈活動下的信號傳遞。目前關于ADBE途徑的具體機制雖然仍不清楚，但已經發現該途徑的一些關鍵分子和步驟。隨著研究方法的不斷成熟，后期的研究可從ADBE和各種疾病關系如癲癇進行探討，以便深入了解此種途徑的機制和作用。
