锌通过调节Neurturin-AKT信号通路来促进发育中的下颌下唾液腺的副交感神经支配

锌离子（Zn²⁺）通过激活PI3K/AKT通路促进唾液腺（SMG）上皮分支形态发生和神经突生长，其作用与神经生长因子NRTN协同增强，揭示了金属离子与神经因子在自主神经再生中的互补机制。

摘要

锌（Zn²⁺）是一种必需的微量元素，其在神经发育和再生中的关键作用日益受到重视。尽管锌在中枢神经系统神经发生中的作用已有充分研究，但其在副交感神经支配中的作用尚未得到充分阐明。在本研究中，我们探讨了锌（Zn²⁺）与神经营养因子neurturin（NRTN）在颌下唾液腺（SMG）发育过程中的神经化学相互作用，特别关注参与副交感神经支配的PI3K/AKT信号通路。通过使用离体小鼠颌下唾液腺器官培养系统，并结合基于琼脂糖的生物工程水凝胶来实现持续释放锌（Zn²⁺），我们发现锌补充显著增强了上皮细胞的分支形态发生和神经突的生长。机制研究表明，即使在存在针对PI3K或AKT的药物抑制剂的情况下，锌（Zn²⁺仍能激活PI3K/AKT通路并促进上皮细胞和神经细胞的发育。NRTN是一种与副交感神经支配密切相关的重要神经营养因子，被证实是AKT的上游激活因子，其信号活性在锌（Zn²⁺的作用下显著增强。值得注意的是，即使抑制了PI3K/AKT通路，同时给予锌（Zn²⁺和NRTN仍能恢复颌下唾液腺的形态发生和神经细胞的延伸，这表明存在一种强大的补偿机制。这种协同作用揭示了在周围器官发育过程中，金属离子介导的信号通路与神经营养因子依赖的信号通路之间之前未被发现的相互作用。总体而言，这项研究扩展了人们对锌生物学功能的认识，使其作用范围不仅限于中枢神经系统，并突显了锌在针对唾液腺功能障碍及相关自主神经支配障碍的再生治疗中的潜在价值。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。