エキソサイトーシスにおけるL型カルシウムチャネルの活動依存性の増加の役割は、クロマフィン細胞のアドレナリン性シグナル伝達によって調節されます

副腎髄質のクロマフィン細胞は、交感神経系の主要な出力を表しています。それらの電気刺激は、細胞膜との大きな密なコア顆粒の融合と、循環への複数の送信機分子のエキソサイティック放出を呼び起こします。そこでは、送信機が生物の基本的な代謝の調節に貢献しています。生理学的活性では、顆粒融合と送信機の放出は、活性依存性Ca（2+）流入によって制限され、電圧依存性カルシウムチャネルの複数のアイソフォームを介して入ります。この研究では、生理学的発火を模倣するために活動電位様波形でその場でマウスクロマフィン細胞を脱分極化し、マウスクロマフィン細胞を脱分極化します。特定のアイソフォームを介してカルシウム流入を測定し、顆粒融合の指標として細胞容量を測定します。これらのアプローチを組み合わせて、さまざまな生理活性レベルでL型、N型、P/Q型、Rタイプのカルシウムチャネルの特定の刺激分泌効率を計算します。すべてのチャネルサブタイプを介した電流の流入は、活動依存性のうつ病を示しました。予想されるように、P/Q型チャネルは、適度なCa（2+）の流入の原因となりますが、あらゆる条件下でカテコールアミン分泌と密接に結合されています。さらに、急性ストレス反応の下での交感神経入力を一致させるように設計された刺激は、Lタイプのチャネルを動きの強化された秘密効率の状態に補充することがわかります。NおよびRタイプのチャネルは、活動に依存する募集を受けず、分泌物にゆるく結合したままです。したがって、L型チャネルのみが、生理学的刺激下での刺激分泌関数に活動依存性の変化を示します。最後に、ベータアドレナリン作動薬であるイソプロテレノールによる治療が、L型チャネルの刺激分泌関数の増加を特にブロックすることを示しています。したがって、細胞発火の増加は、in situでクロムフィン細胞のL型Ca（2+）チャネルの刺激分泌カップリングを特異的に強化します。このメカニズムは、アドレナリン作動性シグナル伝達経路によって調節されています。

Chromaffin cells of the adrenal medulla represent a primary output of the sympathetic nervous system. Their electrical stimulation evokes the fusion of large dense core granules with the cell membrane and the exocytic release of multiple transmitter molecules into the circulation. There the transmitters contribute to the regulation of basic metabolism of the organism. Under physiological activity, granule fusion and transmitter release are limited by activity-dependent Ca(2+) influx, entering through multiple isoforms of voltage-gated calcium channels. In this study we utilize perforated-patch voltage-clamp recordings and depolarize mouse chromaffin cells in situ with action potential-like waveforms to mimic physiological firing. We measure calcium influx through specific isoforms and measure cell capacitance as an index of granule fusion. Combining these approaches we calculate specific stimulus-secretion efficiencies for L-type, N-type, P/Q-type and R-type calcium channels under varied physiological activity levels. Current influx through all channel subtypes exhibited an activity-dependent depression. As expected P/Q-type channels, while responsible for modest Ca(2+) influx, are tightly coupled to catecholamine secretion under all conditions. We further find that stimulation designed to match sympathetic input under the acute stress response recruits L-type channels to a state of enhanced stimulus-secretion efficiency. N- and R-type channels do not undergo activity-dependent recruitment and remain loosely coupled to the secretion. Thus, only L-type channels exhibit activity-dependent changes in their stimulus-secretion function under physiological stimulation. Lastly, we show that treatment with the beta-adrenergic agonist, isoproterenol, specifically blocks the increase in the stimulus-secretion function of L-type channels. Thus, increased cell firing specifically enhances stimulus-secretion coupling of L-type Ca(2+) channels in chromaffin cells in situ. This mechanism is regulated by an adrenergic signaling pathway.