从PI(4,5)P2到PI4P的脂质转换如何启动分泌细胞的内吞作用

内吞作用通过协调数十种蛋白质和脂质将细胞膜转化为囊泡，实现囊泡回收、突触传递等 essential 细胞功能，尤其在神经元和神经内分泌细胞中，胞吐后需快速启动内吞以回收囊泡（即胞吐-内吞偶联）。尽管研究超50年，其快速起始机制仍不明确，过去认为需复杂时空协调将扁平膜转化为囊泡，难以用单一信号解释。

本研究以神经内分泌嗜铬细胞为模型，发现一种简单起始机制：钙内流激活磷酸酶synaptojanin，将膜上的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PI(4,5)P2]快速去磷酸化为磷脂酰肌醇4-磷酸（PI4P）。这一磷酸肌醇转换（PI(4,5)P2→PI4P）无需协调全套内吞 machinery，仅通过驱动发动蛋白dynamin关闭两种Ω型膜结构（预先存在的pre-Ω和胞吐产生的fs-Ω）的孔，即可引发慢、快、超快、过度及 bulk 内吞作用，以及吻-跑融合（融合孔关闭）。

研究证实，PI4P是发动蛋白介导膜分裂的关键脂质，而非长期认为的PI(4,5)P2。PI4P能更有效促进发动蛋白收缩膜孔，而PI(4,5)P2起抑制作用。该通路具有临床意义：synaptojanin突变（与帕金森病、癫痫相关）会破坏PI(4,5)P2→PI4P转换，导致内吞功能障碍；其他涉及PI4P或PI(4,5)P2调控异常的疾病也可能受此通路影响。

此发现解决了内吞起始的长期谜题，揭示磷酸肌醇转换是连接钙信号与内吞启动的核心，为理解囊泡回收及相关神经疾病机制提供新视角。