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proton production,regulation and pathophysiological roles in the mammalian brain

Neuroscience Bulletin 2012年第1期28卷 1-13页

作者： Wei-Zheng Zeng Tian-Le Xu Neuroscience Division Department of Biochemistry and Molecular Cell Biology Institute of Medical Sciences ShanghaiJiao Tong University School of Medicine Shanghai 200025 China Institute of Neuroscience and State Key Laboratory of Neuroscience Shanghai Institutes for Biological Sciences ChineseAcademy of Sciences Shanghai 200031 China

The recent demonstration of proton signaling in C. elegans muscle contraction suggests a novel mechanism for proton-based intercellular communication and has stimulated enthusiasm for exploring proton signaling in higher organ- isms. Emerging evidence indicates that protons are produced and regulated in localized space and time. Furthermore, identification of proton regulators and sensors in the brain leads to the speculation that proton production and regulation may be of major importance for both physiological and pathological functions ranging from nociception to learning and memory. Extracellular protons may play a role in signal transmission by not only acting on adjacent ceils hut also af- fecting the cell from which they were released. In this review, we summarize the upstream and downstream pathways of proton production and regulation in the mammalian brain, with special emphasis on the proton extruders and sensors that are critical in the homeostatic regulation of pH, and discuss their potential roles in proton signaling under normal and pathophysiological conditions.

关键词： proton extruders proton sensors pH homeostasis proton signaling pH microdomains local accumulation

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