小泡的胞外排（exocytosis）釋放其內(nèi)含物，以此介導(dǎo)許多生物學(xué)事件，包括對腦功能必要的突觸傳遞。胞外排之后，在幾秒到幾分鐘內(nèi)就發(fā)生胞內(nèi)吞（endocytosis）以回收外排的小泡。經(jīng)過對分泌細(xì)胞的數(shù)十年研究，發(fā)現(xiàn)有3種模式的胞外排，而與之相對應(yīng)的有3種胞內(nèi)吞模式：①全塌陷形式：在此情況下，小泡塌陷到質(zhì)膜，膜內(nèi)陷，小泡重新形成。②“吻和跑”（kiss and run，KR）：在這種形式下，融合孔開放，然后關(guān)閉。③復(fù)合胞外排：在這種形式下，出現(xiàn)巨小泡的胞外排。巨小泡是由小泡融合而形成的，然后發(fā)生大塊胞內(nèi)吞并回收巨小泡。本章討論胞外排和胞內(nèi)吞的3種模式以及它們在調(diào)節(jié)突觸強(qiáng)度即量子大小方面的作用。由這種調(diào)節(jié)，產(chǎn)生了突觸可塑性，維持了胞外排，清除了釋放位點(diǎn)的小泡，保證了重新供給。還有一些近來的進(jìn)展說明了小泡胞內(nèi)吞是如何發(fā)生又如何耦合到胞外排的。提出的新模式是，通過電壓依賴鈣通道的鈣內(nèi)流，在鈣微域附近觸發(fā)胞內(nèi)吞而且調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞速率；鈣調(diào)蛋白和突觸結(jié)合蛋白是鈣的感知器；胞外排的分子機(jī)器包括SNARE蛋白，它對于同時(shí)發(fā)動(dòng)胞內(nèi)吞是需要的，有可能也調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞的量［7］。

3種胞外排隨之以3種模式的胞內(nèi)吞——經(jīng)典胞內(nèi)吞、“吻和跑”以及大塊胞內(nèi)吞。這3種形式的內(nèi)吞保證在不同功能狀態(tài)下有足夠的小泡再循環(huán)（圖3-4）。下文將介紹過去40多年來所積累的資料，說明從不同細(xì)胞類型中看到的各種模式的胞外排和胞內(nèi)吞，以及它們實(shí)現(xiàn)功能的證據(jù)。討論的焦點(diǎn)集中在神經(jīng)末梢的胞內(nèi)吞，在這里胞外排和胞內(nèi)吞被研究得最為細(xì)致。此外，還介紹一些說明胞內(nèi)吞如何發(fā)動(dòng)并耦合到胞外排的近來進(jìn)展，這是自20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)分泌小泡胞內(nèi)吞以來的一個(gè)難題。有人提出胞外排與胞內(nèi)吞的新的耦合模式，在此模式中鈣信號傳導(dǎo)通路和胞外排分子機(jī)器參與調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞的速率及數(shù)量［7］。

圖3-4　胞外排和胞內(nèi)吞及它們之間耦合的模式圖（彩圖見圖版此處）

有3種胞外排（exo）模式——完全塌陷、“吻和跑”、復(fù)合胞外排，分別耦合到3種胞內(nèi)吞（endo）：經(jīng)典胞內(nèi)吞、“吻和跑”、大塊胞內(nèi)吞。全塌陷融合也可以耦合到大塊胞內(nèi)吞（虛線箭頭），但是此假說還有待驗(yàn)證。圖也表示了每種胞外排模式在調(diào)節(jié)量子大小及產(chǎn)生突觸可塑性方面的作用。？表示不清楚的功能或轉(zhuǎn)變。（圖引自［7］）

本節(jié)主要是從一般意義上討論胞內(nèi)吞問題，也包括了突觸前神經(jīng)末梢的胞內(nèi)吞。但是就突觸前神經(jīng)末梢而言，還有其本身特點(diǎn)的問題。突觸小泡再循環(huán)牽涉突觸前神經(jīng)末梢膜的回收與突觸小泡的重新形成，此項(xiàng)研究雖然已進(jìn)行了40年以上，但仍存在爭議?？磥硎牵蒜}離子以外，還有其他的因素參與其中，包括膜的張力、聚集在細(xì)胞表面的SV蛋白的數(shù)量和濃度，這些蛋白質(zhì)也可能成簇成為“立即可回收池”［18］。另外有人認(rèn)為，突觸小泡回收和重新形成功能性小泡，可能是可以分開的過程［19］。再如，關(guān)于突觸前末梢的突觸小泡內(nèi)吞，最近有研究表明，在生理性溫度下應(yīng)用時(shí)間分辨的突觸前膜電容測定方法，測定了經(jīng)內(nèi)吞的融合突觸小泡的膜回收，發(fā)現(xiàn)在成熟的中樞神經(jīng)元里，單個(gè)動(dòng)作電位就可以觸發(fā)快速的、網(wǎng)格蛋白不依賴的小泡內(nèi)吞。這種快速內(nèi)吞不依賴于網(wǎng)格蛋白，但需要有發(fā)動(dòng)蛋白（dynamin）和肌動(dòng)蛋白參與；較強(qiáng)刺激所誘發(fā)的內(nèi)吞，其時(shí)程較長［20］。

1．全塌陷融合

關(guān)于這種模式的提示，主要源于電子顯微鏡冰凍折斷實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了直徑約為60～120 nm的小泡樣結(jié)構(gòu)，比常規(guī)小泡直徑（30 nm）要大；又發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)-肌肉接頭受刺激以后，這種60～120 nm直徑的小泡更為豐富。其他證據(jù)是間接的，也支持這種融合模式。例如分泌細(xì)胞，包括神經(jīng)末梢的細(xì)胞接觸記錄顯示膜電容增大。由于單個(gè)小泡融合伴隨有融合孔電導(dǎo)的增加，這就反映了小孔的擴(kuò)大。小孔直徑可增大到很高的值，甚至超過檢測范圍（約4～6 nm），而且在數(shù)秒鐘不伴隨有下行步幅。此現(xiàn)象提示了快速的小孔擴(kuò)大。用電流測量法測定來源于小泡釋放的兒茶酚胺，以及用成像法測定熒光標(biāo)記的小泡蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，這些研究都發(fā)現(xiàn)，有快速釋放的動(dòng)力學(xué)存在，提示有較大的融合孔或者有孔的擴(kuò)展。讓直徑為15 nm的量子點(diǎn)預(yù)先負(fù)荷突觸小泡（就是使量子點(diǎn)進(jìn)入小泡內(nèi)），這種量子點(diǎn)可以被釋放，提示融合孔要大于15 nm。雖然上述證據(jù)已經(jīng)使我們大家能夠接受全塌陷模式，但仍需要直接觀察活細(xì)胞里面的這種形態(tài)學(xué)變化。這看起來是有可能的，因?yàn)槲覀円呀?jīng)有了新開發(fā)的超分辨影像技術(shù)了［7］。

2．“吻和跑”

“吻和跑”（KR）是一種非常規(guī)的、突觸小泡膜與質(zhì)膜之間的融合過程。此時(shí)小泡形成一個(gè)短暫的、納米級的融合小泡小孔，把小泡內(nèi)容物排出至細(xì)胞外。但這種融合小泡仍然保持其大體形狀，并不完全合并到質(zhì)膜；仍然保持有足夠的內(nèi)容物，以便很快回收，并使其內(nèi)容物重新酸化而被應(yīng)用。學(xué)術(shù)界認(rèn)為這一過程對突觸的信息傳遞是有影響的［21］。這里僅簡單介紹有關(guān)“吻和跑”的證據(jù)。原來的建議是根據(jù)在神經(jīng)-肌肉接頭電子顯微鏡圖像上看到的Ω剖像（profile），但是對于所看到的Ω剖像究竟是中間結(jié)構(gòu)塌陷還是孔關(guān)閉，并不清楚。第一個(gè)有說服力的證據(jù)來自測量到的電容閃爍（flicker）。有時(shí)候在對分泌細(xì)胞包括神經(jīng)末梢的電容測量中，可以測量到一個(gè)孔的電導(dǎo)（相對比較狹窄的孔，大概為0.5～3 nm的直徑）。細(xì)胞接觸的電容測量記錄以及電流測量記錄都顯示，有時(shí)電容閃爍可伴有獨(dú)立的腳樣波動(dòng)；在電流測量中，這種波動(dòng)可以在嗜鉻細(xì)胞和PC12細(xì)胞上看到。提示“吻和跑”的證據(jù)還有：有時(shí)可能部分地釋放遞質(zhì)。在嗜鉻細(xì)胞或含胰島素細(xì)胞里熒光標(biāo)記小泡膜或者小泡腔內(nèi)的蛋白質(zhì)（如phogrin或plasminogen），可以看到它們成簇地融合，再成簇地被回收，歷時(shí)幾秒或幾分鐘。這體現(xiàn)了比較慢的“吻和跑”模式。從影像學(xué)資料方面看，在小的突觸上，如培養(yǎng)海馬的突觸及八目鰻的網(wǎng)狀脊髓神經(jīng)元的突觸，也有資料提示存在“吻和跑”模式。例如，F(xiàn)M染料(4)的部分釋放和突觸pH熒光素（synapto-pH luorin）的快速增加或減少，這些都可能反映融合孔的短暫開放與關(guān)閉。特別是近來用含有量子點(diǎn)的小泡做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在胞內(nèi)吞和胞外排過程中，并不釋放約15 nm的量子點(diǎn)。但是，也有其他影像學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)并不符合這種提示。所以，關(guān)于“吻和跑”模式代表了相當(dāng)百分比的突觸胞內(nèi)吞和胞外排這一點(diǎn)，還不是被普遍接受的［7］。

3．復(fù)合胞外排

電子顯微鏡資料顯示，在腺細(xì)胞里面有多小泡的結(jié)構(gòu)。這提示了小泡與小泡可以互相融合。對肥大細(xì)胞及嗜酸性白細(xì)胞的電容測量表明，上行步幅的增大可以超過正常小泡的膜電容，提示有已經(jīng)通過小泡融合實(shí)現(xiàn)的、非常大的融合小泡存在。在嗜酸性白細(xì)胞里，規(guī)則性的小泡直徑大約為1.7 μm，但有相當(dāng)于幾個(gè)小泡膜電容的上行步幅電容，伴有釋放熒光標(biāo)記的多個(gè)小泡。在胰腺腺細(xì)胞中通過熒光成像方法看到，在一個(gè)已經(jīng)融合但還未塌陷的小泡膜上可以看到融合，被稱為次序性復(fù)合融合［7］。

復(fù)合胞外排在非神經(jīng)細(xì)胞中已經(jīng)很好地被確定。這種小泡大小約為300～2000 nm，而近來有關(guān)突觸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，突觸小泡一般只有20～50 nm。從機(jī)制上講，突觸小泡的融合是有可能的，因?yàn)樾∨菥哂袨榘馀潘匦璧男∨莺湍ぐ邢虻腟NARE蛋白。在離體條件下，由突觸體分離的小泡可以互相融合。在絲帶突觸上，刺激后可以立即看到大的小泡結(jié)構(gòu)。如同正常小泡一樣，這些大的小泡結(jié)構(gòu)也通過細(xì)纖維連接到絲帶上面。以上情況提示，大的小泡可能是經(jīng)過小泡融合而產(chǎn)生的。在萼突觸上，經(jīng)由釋放面的細(xì)胞接觸電容測量發(fā)現(xiàn)，電容上行步幅可以10倍于正常的小泡電容。此種大的上行步幅不是由于同時(shí)或先后次序的多個(gè)小泡融合，其理由是：①它們的上升是立即的，0.6 ms的時(shí)間就夠了；②它們不僅產(chǎn)生在刺激當(dāng)時(shí)，也產(chǎn)生在刺激之后，此時(shí)并沒有引起同步釋放的去極化；③有時(shí)候它們伴有融合孔電導(dǎo)的增加，這反映了融合小泡孔的擴(kuò)大。大上行步幅的電容與電子顯微鏡底下看到的巨小泡相伴，而電生理實(shí)驗(yàn)又在突觸后神經(jīng)元上記錄到巨大的小興奮性突觸后電流（miniature EPSC，mEPSC）。這些結(jié)果都提示了復(fù)合胞外排的存在。萼突觸的胞外排，在去掉細(xì)胞外鈣或去掉鈣感知器突觸結(jié)合蛋白以后，與外排相伴隨的巨電容上行步幅、巨小泡以及巨mEPSC都不再出現(xiàn)。這提示，跟正常融合一樣，鈣與突觸結(jié)合蛋白的結(jié)合觸發(fā)了復(fù)合胞外排［7］。

這里只討論經(jīng)典胞內(nèi)吞與大塊胞內(nèi)吞，因?yàn)椤拔呛团堋币呀?jīng)把胞外排和胞內(nèi)吞連在一起了［7］。第一次提出胞內(nèi)吞是基于電子顯微鏡觀察。在受刺激的蛙神經(jīng)-肌肉接頭上，看到胞內(nèi)吞樣的中間體，包括淺的或深的膜凹陷、包被的（coated）和不包被的陷窩。要是缺少參與包被依賴胞內(nèi)吞的蛋白質(zhì)，如兩親蛋白（amphiphysin）、吞蛋白（endophilin）、AP180、輔助蛋白（auxilin）和發(fā)動(dòng)蛋白（dynamin）等，這些中間體可以在神經(jīng)末梢積累起來。此外，網(wǎng)格蛋白（clathrin）、AP2和stonin2蛋白的基因敲除可以延長胞內(nèi)吞。另外，用藥理學(xué)方法阻斷參與包被依賴的胞內(nèi)吞，用基因敲除方法敲除吞蛋白、輔助蛋白等，均可延長胞內(nèi)吞。在垂體神經(jīng)末梢及萼突觸，反映單個(gè)小泡分裂的電容下行步幅在前幾秒內(nèi)并不伴有同樣大小的上行步幅，提示有經(jīng)典胞內(nèi)吞的存在，但是沒有“吻和跑”的胞內(nèi)吞。這些事實(shí)導(dǎo)致大家廣泛接受一種看法：在分泌細(xì)胞中有包被依賴的經(jīng)典胞內(nèi)吞。如果能夠在活細(xì)胞中看到實(shí)現(xiàn)這種經(jīng)典胞內(nèi)吞的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)變化，將會(huì)為這個(gè)問題提供目前尚未具備的關(guān)鍵證據(jù)［7］。

通過強(qiáng)烈刺激神經(jīng)之后的電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有大于正常小泡的內(nèi)小體樣結(jié)構(gòu)或者潴泡（cisternae）結(jié)構(gòu)。某些結(jié)構(gòu)可以把細(xì)胞外的辣根過氧化酶或FM染料吸收入內(nèi)，提示其胞內(nèi)吞的起源。影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)有大的熒光點(diǎn)，可能對應(yīng)于攝取了細(xì)胞外染料的內(nèi)小體樣結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生有兩種可能性，一是由大塊胞內(nèi)吞產(chǎn)生，二是由小泡融合產(chǎn)生。第一種可能性是根據(jù)電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)，某些內(nèi)小體樣結(jié)構(gòu)是由質(zhì)膜凹陷產(chǎn)生的，特別是在抑制胞內(nèi)吞的條件下產(chǎn)生的；但也不排除，膜的向內(nèi)深凹陷是正常小泡分裂的一個(gè)框架。第二種可能性是小泡融合，這在20世紀(jì)70年代就提出來了。近來的提出是根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)：在離體情況下，從突觸體中分離出的胞內(nèi)吞小泡，可與其他小泡互相融合，或與從PC12細(xì)胞得到的其他胞內(nèi)吞體融合。為了確定這種大塊胞內(nèi)吞是否發(fā)生，可能需要在活細(xì)胞里面把大的小泡摳下來。電容測量技術(shù)提供了一個(gè)研究方法，可用來測定摳下的大塊小泡［7］。

在毫秒級水平上測量萼突觸的全細(xì)胞膜電容，發(fā)現(xiàn)電容下行步幅可大于20 fF（20×10-15 F），比正常小泡的電容（0.07 fF）要大得多。這種大的下行步幅伴有分裂孔電容的減少，反映有的孔在關(guān)閉，從3～19 nm直徑開始，速度約為4 nm/100 ms。這樣看來，電容測量上的大下行步幅，反映了大塊胞內(nèi)吞。在含有致密軸心小泡（dense-cored vesicle，DCV）的垂體細(xì)胞和非神經(jīng)元細(xì)胞，也可看到大的全細(xì)胞下行步幅。這種全細(xì)胞記錄的缺點(diǎn)是，只能夠分辨那些反映約0.8～4 μm直徑小泡的巨大下行步幅。這還是太大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20～50 nm的突觸小泡。這個(gè)缺點(diǎn)可以用細(xì)胞附著（cell-attached）記錄方法來彌補(bǔ)，后一種方法可以演示萼突觸的釋放面下行步幅到0.02～3 fF，相當(dāng)于20～330 nm的小泡。某些大的、細(xì)胞接觸的下行步幅伴有分裂孔電導(dǎo)的減少，反映了大塊胞內(nèi)吞后的快速孔關(guān)閉。總起來看，全細(xì)胞及細(xì)胞附著的膜電容測量結(jié)果表明，其大小范圍把內(nèi)小體樣結(jié)構(gòu)也覆蓋在內(nèi)，而且表明存在著大塊的胞內(nèi)吞過程，特別是當(dāng)強(qiáng)烈刺激的時(shí)候［7］。

對蛙和果蠅的神經(jīng)-肌肉接頭研究發(fā)現(xiàn)，在作為神經(jīng)毒素的黑寡婦蜘蛛毒素引起鈣不依賴的釋放以后，辣根過氧化物酶或FM染料可以被小泡攝??；去掉細(xì)胞外鈣以后，染料的攝取就減少。因?yàn)殡妷阂蕾嚨拟}通道（VDCC）是不激活的，所以此實(shí)驗(yàn)提示，細(xì)胞外鈣調(diào)節(jié)著胞內(nèi)吞。然而，因?yàn)槿玖蠑z取是在鈣不依賴的胞外排以后測量的，所以仍不清楚，這種結(jié)果是否可應(yīng)用于生理上鈣依賴的胞外排之后的那種胞內(nèi)吞。比較兩種條件下突觸體標(biāo)本的FM染料釋放：一種是預(yù)先以FM染料負(fù)荷并存在著細(xì)胞外鋇的，另一種是預(yù)先以FM染料負(fù)荷并存在著細(xì)胞外鈣的。實(shí)驗(yàn)表明，前者的FM染料釋放減少。這提示，細(xì)胞外鈣可以調(diào)節(jié)小泡周期中的某個(gè)步驟，例如胞內(nèi)吞，小泡動(dòng)員到存儲(chǔ)池，或者小泡釋放的概率。為了確定細(xì)胞內(nèi)鈣是否調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞，用透析法把0.5～1 μmol的鈣透析到金魚視網(wǎng)膜神經(jīng)末梢，發(fā)現(xiàn)透析可抑制胞內(nèi)吞。但以后的研究顯示，鈣內(nèi)流易化胞內(nèi)吞。在海馬突觸上，增加細(xì)胞外鈣——因此也就增加了動(dòng)作電位發(fā)生時(shí)的鈣內(nèi)流，可以加快由動(dòng)作電位引起的慢胞內(nèi)吞；在視網(wǎng)膜神經(jīng)末梢，透析給予鈣緩沖劑EGTA，可延緩快速胞內(nèi)吞；在毛細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在高鈣濃度環(huán)境中更容易出現(xiàn)快速胞內(nèi)吞，這個(gè)高濃度是用去籠囚方法獲得的；在嗜鉻細(xì)胞，把細(xì)胞外鈣用鋇取代之后，就阻斷了快速胞內(nèi)吞［7］。

縱觀用全細(xì)胞記錄方法在萼突觸上所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有5個(gè)方面的證據(jù)提示，鈣內(nèi)流觸發(fā)所有形式的胞內(nèi)吞——慢速的和快速的，還有大塊胞內(nèi)吞、胞內(nèi)吞超射。①細(xì)胞外鈣從5 mmol減少到0.25 mmol，可以減少鈣電流及慢胞內(nèi)吞率，減少50倍。②10 mmol的鈣快速緩沖劑BAPTA減少胞內(nèi)吞速率，可減少1000～1500倍，而1 mmol的BAPTA減少由串動(dòng)作電位所引起的慢胞內(nèi)吞。③當(dāng)鈣電流電荷增加時(shí)，胞內(nèi)吞的初始速率可以增加好多倍。例如在接近靜息條件下的萼突觸，鈣濃度為0.5～0.75 μmol，胞內(nèi)吞的時(shí)間常數(shù)τ約為600 s；用10個(gè)2 ms的去極化脈沖，以10 Hz的頻率進(jìn)行刺激，可以引導(dǎo)胞內(nèi)吞，其τ約為15 s，而10個(gè)50 ms的去極化脈沖，可誘導(dǎo)大的鈣電流電荷及胞內(nèi)吞，其τ約為1 s，因此胞內(nèi)吞的τ可以減少近600倍，依賴于鈣內(nèi)流。這3組實(shí)驗(yàn)提示，鈣內(nèi)流觸發(fā)快的和慢的胞內(nèi)吞。④強(qiáng)力刺激增加大電容下行步幅的出現(xiàn)頻率，表明大塊胞內(nèi)吞減少10倍。頻率增加依賴于鈣電流的電荷。70 nmol的EGTA可以基本上全部取消此種增加，而且減少分裂孔的關(guān)閉時(shí)間，從100 nm/s減少到10 nm/s，這是根據(jù)估計(jì)分裂孔的電容測量而得到的。這些結(jié)果提示，鈣內(nèi)流觸發(fā)了大塊胞內(nèi)吞。⑤當(dāng)細(xì)胞外鈣從1.3 nmol增加到10 nmol時(shí)，由強(qiáng)刺激引起的鈣電流電荷及胞內(nèi)吞超射的頻率可以從0到100%；而10～70 nmol的EGTA可以取消胞內(nèi)吞的超射。這就提示，鈣內(nèi)流觸發(fā)了胞內(nèi)吞的超射。以上是5組實(shí)驗(yàn)的證據(jù)［7］。

有3組實(shí)驗(yàn)提示，慢胞內(nèi)吞的觸發(fā)需要微米/納米范圍中幾個(gè)毫摩爾的鈣。①在0.5～0.7 mmol鈣濃度下的胞內(nèi)吞是非常慢的，其τ約為600 s。②EGTA可以減慢胞內(nèi)吞，而快速鈣緩沖劑BAPTA可以取消胞內(nèi)吞。這個(gè)結(jié)果提示，類似胞外排對于EGTA的敏感度，靠近鈣通道微域的鈣內(nèi)流不僅觸發(fā)胞外排，也影響胞內(nèi)吞。這個(gè)微域的鈣濃度大于10 μmol。當(dāng)萼突觸成熟的時(shí)候，由于鈣和胞外排的耦合以及鈣和胞內(nèi)吞的耦合，其微域從微米轉(zhuǎn)變到納米數(shù)量級。③用光分解方法使籠囚鈣釋放，當(dāng)鈣濃度超過10 μmol時(shí)，可以誘導(dǎo)胞內(nèi)吞。這些結(jié)果提示，胞內(nèi)吞的觸發(fā)是在靠近小泡釋放的部位，這就挑戰(zhàn)了一個(gè)似乎確定的看法，即胞內(nèi)吞是在活動(dòng)帶周圍區(qū)發(fā)生的。實(shí)際不是這樣。與此提示相一致的是：蛇神經(jīng)-肌肉接頭FM染料的攝取是靠近活動(dòng)帶的，海馬終扣質(zhì)膜的可回收的小泡池被認(rèn)為在活動(dòng)帶周圍約100～300 nm的范圍內(nèi)，果蠅神經(jīng)-肌肉接頭的包被蛋白可能位于活動(dòng)帶附近，PC細(xì)胞(5)的胞內(nèi)吞位點(diǎn)大約在胞外排部位500 nm的范圍內(nèi)［7］。

雖然胞外排的量并不調(diào)控胞內(nèi)吞的速率，但是電容測量的增加或者蛋白質(zhì)標(biāo)記的小泡pH熒光素信號的增加，通常隨之以基線的下降，表明在胞外排量和胞內(nèi)吞量之間存在著匹配關(guān)系。當(dāng)用肉毒毒素把SNARE蛋白裂解以后，胞外排就被取消了，因?yàn)檫@個(gè)蛋白質(zhì)對于胞外排是必需的。毒素作用以后，雖然鈣內(nèi)流仍然引起強(qiáng)的去極化，可是沒有胞內(nèi)吞發(fā)生。由此可見，為了胞內(nèi)吞的發(fā)動(dòng)，除鈣內(nèi)流以外，胞外排也是需要的，胞外排可能調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞的數(shù)量。一個(gè)顯然的例外是胞內(nèi)吞的超射，但它仍然可能需要胞外排，因?yàn)榘麅?nèi)吞的超射可以回收小泡，即原來融合的小泡，它擱淺在質(zhì)膜上［7］。

早期研究提示，小突觸小泡蛋白可能參與海馬突觸的快速胞內(nèi)吞，雖然當(dāng)時(shí)檢測快速胞內(nèi)吞的技術(shù)是有爭議的。近來的研究顯示，在萼突觸上，破傷風(fēng)毒素可以裂解小突觸小泡蛋白，阻斷慢的胞內(nèi)吞。這提示小突觸小泡蛋白參與了慢的胞內(nèi)吞。近來的一個(gè)研究又發(fā)現(xiàn)，破傷風(fēng)毒素不僅可以阻斷快的胞內(nèi)吞，也阻斷萼突觸的慢的胞內(nèi)吞。肉毒毒素分解了突觸融合蛋白或SNAP-25，也可以阻斷萼突觸的快的和慢的胞內(nèi)吞。此外，在培養(yǎng)的海馬突觸，基因敲除小突觸小泡蛋白或者SNAP-25可以抑制慢的胞內(nèi)吞。總的結(jié)論是，在萼突觸和海馬突觸，所有3種SNARE蛋白都催化胞內(nèi)吞，參與快速的和慢的胞內(nèi)吞。既然在所有的神經(jīng)末梢和分泌細(xì)胞，SNARE蛋白都介導(dǎo)胞外排，那么SNARE蛋白的雙重作用可能是一個(gè)普遍性原理［7］。

至于SNARE蛋白如何參與胞內(nèi)吞，還不清楚。結(jié)合研究可以提供一些線索，例如突觸小泡蛋白結(jié)合到胞內(nèi)吞接頭蛋白AP180和CALM（包被蛋白組裝淋巴性白血病蛋白）的ANTH域，SNAP-25可以結(jié)合胞內(nèi)吞蛋白，突觸融合蛋白可以結(jié)合發(fā)動(dòng)蛋白，等等［7］。

前面介紹了發(fā)動(dòng)胞內(nèi)吞的雙重條件（圖3-5）：一是鈣內(nèi)流激活鈣調(diào)蛋白和鈣結(jié)合蛋白，二是胞外排的分子機(jī)器包括3個(gè)SNARE蛋白。比之單獨(dú)一個(gè)條件，雙重需要應(yīng)該是更有利和更經(jīng)濟(jì)的。例如，如果鈣內(nèi)流是唯一的單個(gè)需要，像在許多低釋放概率的突觸里就會(huì)發(fā)生這種情況，即在動(dòng)作電位誘導(dǎo)鈣內(nèi)流而不能誘發(fā)胞外排時(shí)，但鈣內(nèi)流仍可引起胞內(nèi)吞，這將導(dǎo)致神經(jīng)末梢的皺縮。不過假如是雙重需要，胞內(nèi)吞及神經(jīng)末梢的皺縮可以被阻斷，因?yàn)榧刃枰}，也需要胞外排，而胞外排并未發(fā)生。同一個(gè)SNARE蛋白，它參與胞內(nèi)吞也參與胞外排。這種分子可以攜帶信息，包括胞外排的量，也可以提供一個(gè)機(jī)制，介導(dǎo)胞外排和胞內(nèi)吞的耦合。所以，這種雙重功能是非常有效而合理的［7］。

圖3-5　介導(dǎo)胞外排和胞內(nèi)吞耦合的圖解

顯示有兩條通路介導(dǎo)胞外排和胞內(nèi)吞的耦合：a．鈣內(nèi)流激活鈣調(diào)蛋白及/或突觸結(jié)合蛋白；b．SNARE蛋白（小突觸小泡蛋白、SNAP-25及突觸融合蛋白）。（圖引自［7］）

現(xiàn)在已有人提出一個(gè)工作假說，其要點(diǎn)是，鈣內(nèi)流和SNARE共同介導(dǎo)胞外排與胞內(nèi)吞的耦合。關(guān)于小泡胞外排和胞內(nèi)吞的機(jī)制，特別是后者，有這樣幾個(gè)要點(diǎn)。

①3種模式的胞外排：全塌陷的融合、“吻和跑”、復(fù)合胞外排，調(diào)節(jié)胞外排的量及強(qiáng)度。通過它們，突觸可塑性可以產(chǎn)生。

②3種模式的胞內(nèi)吞，經(jīng)典的包被蛋白依賴的胞內(nèi)吞、“吻和跑”以及大塊胞內(nèi)吞，調(diào)節(jié)胞內(nèi)吞的速率和容量，從而可以在不同刺激條件下維持胞外排。

③胞內(nèi)吞不僅使小泡循環(huán)，也通過活動(dòng)帶的清除，介導(dǎo)了鈣介導(dǎo)的、把小泡充實(shí)到可釋放池的過程，這可以幫助由于重復(fù)放電而發(fā)生的短期突觸阻遏的恢復(fù)。

④有3種大小匹配的胞外排和胞內(nèi)吞的耦合。第一種是全塌陷的整合和經(jīng)典的胞內(nèi)吞，第二種是“吻和跑”，第三種是復(fù)合的胞外排和大塊胞內(nèi)吞。

⑤通過質(zhì)膜電壓依賴鈣通道的鈣內(nèi)流，以微米/納米數(shù)量級的維度觸發(fā)全細(xì)胞水平所有形式的胞內(nèi)吞，鈣調(diào)素是主要的鈣感知器，突觸結(jié)合蛋白也參與其中。

⑥胞外排和SNARE蛋白的3個(gè)組成部分對于胞內(nèi)吞的發(fā)動(dòng)是需要的。

⑦鈣的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和胞外排的分子機(jī)器，可以在時(shí)間和數(shù)量上介導(dǎo)胞外排和胞內(nèi)吞的耦合。

⑧這里所描寫的分泌細(xì)胞的小泡胞外排和胞內(nèi)吞耦合的原理，可能對于蛋白質(zhì)和小泡的運(yùn)輸有更廣泛的影響［7］。