作为与阿尔兹海默症密切相关的疾病标志物，Tau蛋白以及磷酸化的Tau蛋白与神经系统中突触囊泡的相互作用会影响大脑的信号传导过程。Tau蛋白与突触囊泡的化学相互作用将影响突触囊泡的运动性，从而阻碍突触之间的信号传导过程、引起突触功能障碍。探索Tau蛋白与磷脂相互作用引起的囊泡运动性至关重要。然而，由于复杂的突触膜环境，纳米尺度上实时监测突触囊泡动态性十分困难。

近日，南京大学的龙亿涛教授、郑鹏教授和哥德堡大学的Andrew G. Ewing教授合作，构建了一种突触仿生的纳米孔道界面，来模拟突触囊泡以及所在的突触磷脂环境，并实时监测tau蛋白对囊泡运动性的影响。Tau蛋白与模型突触囊泡的相互作用导致离子电流的周期性震荡，这种短时的特征电流震荡可以用来表征tau蛋白对囊泡运动性的影响。基于有限元模拟，原子力显微镜和圆二色光谱等结果，作者确认了这种短时的周期性电流震荡来自于tau蛋白与磷脂的相互作用造成的囊泡变化。

进一步，利用仿生突触纳米孔道，作者探索了野生型tau蛋白与翻译后修饰的磷酸化tau蛋白对囊泡运动性的影响，发现磷酸化tau蛋白对模型突触囊泡的亲和力更高，并且更大程度地阻碍突触囊泡的运动。这一结果揭示了磷酸化tau蛋白可能在神经退行性疾病中会阻碍突触囊泡的运动从而影响神经系统的信号传导功能。