信号肽编码新信号:谷氨酸受体的空间结构信息

正大脑内的神经细胞之间通过微小的特化结构—突触进行信号的交流.当一个神经细胞将它编码的信号传给下级神经细胞时,它会在突触中释放化学信号谷氨酸,一种氨基酸类的神经递质.谷氨酸结合到突触后膜(下级神经细胞)上的谷氨酸受体(一种受体型的离子通道),引起细胞内外的离子电     

探索治疗中风的新途径

目前 ,神经科学家使用一种通过基因改造后得到的携带有部分ＮＭＤＡ受体结构的病毒免疫大鼠 ,成功地对抗了大鼠由中风引起的脑中神经细胞死亡。因为在中风的发病过程中 ,脑中有过量的神经递质谷氨酸释放 ,导致ＮＭＤＡ受体的过度激活而使神经细胞死亡。从理论上说 ,利用携带有ＮＭＤＡ受体部分结构的病毒制备的抗体进入中风后受损伤的大脑 ,将与ＮＭ ＤＡ受体结合 ,阻止因受体被过度激活引起的神经细胞死亡。在实验中 ,这种抗原免疫的方法有效地防止了大鼠中风后脑神经元的死亡 ,其治疗效果令人惊讶。但是 ,神经学家指出 ,将这种抗原免疫的…     

人参皂甙抗缺氧缺血性脑损伤的谷氨酸相关机制

目的与方法：在离体海马脑片上观察人参皂甙对谷氨酸兴奋性毒性的拮抗作用,在培养的神经细胞和胶质细胞上分别观察人参皂甙对模拟缺血时谷氨酸释放和摄取的影响,以证明人参皂甙缺氧缺血性脑损伤与减少谷氨酸的兴奋神经毒性作用有关。结果：在人工脑脊液中导入谷氨酸（1mmol/L)20min,引起大鼠海马脑片OPS降低直至消失,恢复正常人工脑脊液灌流1h后OPS难以恢复。而使用人参皂甙可促进海马脑片OPS的恢复,作用以20μg/ml剂量组最好。在培养的小鼠皮质神经元和胶质细胞,模拟缺血时神经元谷氨酸释放量对照的数倍,而胶质细胞对谷氨酸的摄取显著减少。使用人参皂甙（20μg/ml）可明显抑制神经元谷氨酸的释放,并促进胶质细胞对谷氨酸的摄取。结论：人参皂甙减少谷氨酸的兴奋性神经毒性作用可能是其抗缺氧缺血性脑损伤的重要机制。     

缺氧缺糖对培养海马神经细胞中一氧化氮和钙离子的影响

在缺血性脑损伤中 ,NO起着重要作用。研究了原代培养的海马神经细胞中 ,缺氧缺糖对NO合成的影响。利用激光共聚焦显微镜和荧光指示剂 ,对胞内钙离子和NO的变化进行实时检测 ,并用HPLC检测了缺氧缺糖导致的谷氨酸释放。结果表明 ,缺氧缺糖引起胞内钙离子浓度升高和NO合成增加。经过 2 0min缺氧缺糖处理后 ,胞外谷氨酸的浓度比对照组高出约10 0 %。N 甲基 D 天冬氨酸 (N methyl D aspartate,NMDA)的拮抗剂MK 80 1对缺氧缺糖引起的细胞内钙离子和NO的升高有明显抑制作用。去除细胞外液的钙离子和加入钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪都可以抑制缺氧缺糖引起的NO升高。以上结果提示 ,缺氧缺糖引起神经细胞NO合成增加 ,这种合成受谷氨酸释放 ,胞内钙离子浓度和钙调蛋白的调控。     

突触前代谢型谷氨酸受体调节神经递质的释放

谷氨酸通过激活离子型受体（iGluR)介导快速兴奋性突触传递,参与脑内几乎所有生理过程。谷氨酸过量释放可导致与脑缺血,缺氧及变性疾病有关的兴奋毒作用,最终引起神经元的死亡。代谢型谷氨酸受体（mGluRs)是一个与G－蛋白偶联的受体家族,分三型共八个亚型。其中Ⅱ和Ⅲ型mGluRs主要位于突触前,发挥对谷氨酸释放的负反馈调节。Ⅲ型mGluRs中的mGluR7位于谷氨酸能末梢突触前膜的活性区,发挥自身受体的作用,对正常情况下突触传递过程的谷氨酸释放进行负反馈调节;而属于Ⅱ型的mGluR2及属于Ⅲ型的mGluR4和mGluR8,则位于远离突有膜活性区的外突触区,因而正常突触传递过程中释放的谷氨酸量不能激活它们。只有在突触传递增强的情况下才被激活,抑制递质的释放。国外,mGluRs还分布在GABA能纤维末梢,通过突触前机制抑制GABA的释放。对突触前膜受体尤其是位于外突触区的mGluRs受体的研究,将有可能开发出理想的工具药,从而预防和阻止谷氨酸过量释放引起的神经毒及神经元的死亡。     

中毒剂量谷氨酸引起大脑皮质神经细胞的钙振荡及其机制探讨

目的和方法：本文观察中毒剂量谷氨酸对大鼠大脑皮质神经细胞内Ｃａ２＋ 含量变化的影响,并对其机制进行探讨。将１ ｍ ｍｏｌ／Ｌ谷氨酸加入大脑皮质神经细胞培养液中通过激光共聚焦扫描显微镜（ｌａｓｅｒ ｃｏｎｆｏｃａｌｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ＬＣＳＭ） 观察细胞内Ｃａ２＋ 含量的变化。结果：①１ ｍ ｍｏｌ／Ｌ谷氨酸作用后在观察的８６ 个细胞中,７１ ％ 的细胞内游离Ｃａ２＋ 浓度发生钙振荡,发生钙振荡的波型均为尖峰型：②在抑制细胞内钙库释放后加入１ ｍ ｍｏｌ／Ｌ 谷氨酸,细胞内Ｃａ２＋ 浓度上升,但没有产生钙振荡;而抑制细胞外Ｃａ２ ＋ 内流后加入１ ｍｍｏｌ／Ｌ 谷氨酸,细胞内Ｃａ２ ＋ 发生钙振荡,但振荡幅度逐渐下降直至振荡消失。结论：中毒剂量谷氨酸引起神经细胞钙振荡形成的可能机制是：细胞内钙库的释放和摄取是Ｃａ２ ＋ 发生振荡的必要条件,而振荡的维持则依赖于细胞外Ｃａ２＋ 的内流     

神经细胞死亡：新的杀手

神经细胞死亡：新的杀手对神经元而言,谷氨酸扮演着双重角色。一方面,它几乎是脑内最为重要的兴奋性神经递质,介导兴奋性信号的跨膜传递;而另一方面,在中风、脑损伤及神经退行性变时,谷氨酸又可作为兴奋性毒素大量涌入神经元,造成神经元的死亡。最近,对谷氨酸兴奋...     

脑内神经细胞死亡会再生吗?

长期以来 ,人们一直认为成年动物大脑中的神经元不能再生 ,神经细胞死亡后不会长出新的神经细胞替代。但是 ,近年来科学家发现一些特定的神经元 (包括人类 )有再生能力。最近洛克菲勒和哈佛大学医学院的神经科学家报道 ,一种成年雄性鸣雀 ,斑马雀大脑中的神经细胞死亡后能长出新的神经细胞 ,而且新长出的神经细胞能完全替代已死亡细胞的功能。但是 ,斑马雀的大脑中不是所有类型的神经细胞都可以再生 ,只有那些影响鸣叫功能的神经细胞才能再生。现在 ,科学家感兴趣的是 ,如果能发现这些选择性引起神经细胞再生的触发机制 ,将会找到触发所有神…     

缺氧对椭圆囊毛细胞谷氨酸递质合成及释放的影响

摘要 目的：探讨缺氧对豚鼠前庭耳石器椭圆囊毛细胞内兴奋性神经递质谷氨酸的合成及释放的影响。方法：分离4周龄豚鼠双侧椭圆囊进行体外培养,分别置于常氧（21% O₂）和低氧（1% O₂）环境下处理30 min,利用Western blotting、酶活性检测等方法检测前庭外周感受器椭圆囊斑毛细胞中谷氨酰胺酶的活性和表达水平,评价谷氨酸合成变化情况;利用ELISA、免疫荧光等方法检测椭圆囊组织中谷氨酸含量和毛细胞内谷氨酸分布情况。结果：在给予缺氧处理后,豚鼠椭圆囊毛细胞中谷氨酸合成关键酶谷氨酰胺酶的表达、酶活性均未发生显著性变化（P>0.05）;ELISA结果提示,相较于对照组,低氧组椭圆囊组织中谷氨酸水平降低5.6%（对照组vs.缺氧组：15.86±2.19 vs.13.02±1.21,P<0.05）;免疫荧光结果提示,相较于对照组,低氧组椭圆囊毛细胞内的谷氨酸更加广泛的分布于毛细胞基底部,而在纤毛一侧分布较少。结论：在体外培养的椭圆囊组织中,低氧处理并未影响毛细胞谷氨酸的合成过程,但会显著增加毛细胞内兴奋性神经递质谷氨酸的释放。     

缺氧对大鼠大脑皮层星形胶质细胞Inos Mrna表达的影响

目的：观察缺氧和谷氨酸对星形胶质细胞诱导型一氧化氮合酶（iNOS)mRNA表达的影响,探讨大脑星形胶质细胞在缺氧性脑血管扩张反应中的作用。方法：取新生Wistar大鼠大脑皮层进行星形胶质细胞原代、传代培养,分为四组：（1）对照组;（2）谷氨酸组;（3）缺氧组;（4）缺氧＋谷氨酸组。每一组包括5个时相点：0h、3h、6h、12h、24h(以缺氧后开始记时）。于（2）和（4）组加入100μmol/Lr L-谷氨酸。（3）和（4）组用95％N2／5％CO2的混合气体缺氧。提取总RNA,用RT－PCR技术检测iNOS mRNA的表达量。结果：对照组和谷氨酸组各时相点未见星形胶质细胞iNOS mRNA表达。缺氧组与缺氧＋谷氨酸组iNOSmRNA于6h开始显著增高,以后更为显著（24h内）。缺氧＋谷氨酸组iNOSmRNA表达的幅度显著高于缺氧组。结论：缺氧及缺氧＋谷氨酸可使iNOSmRNA表达增强,后者催化合成一氧化氮,作用于脑血管平滑肌,可能是缺氧性脑血管扩张的重要机制之一。     

神经递质释放的分子机制

大脑中的神经细胞主要依赖神经突触进行细胞间信息传递。神经递质从突触前释放到突触间隙中,将电信号转换为化学信号。释放的递质与突触后的相应受体结合,引起受体通道的打开再将化学信号转换为突触后电信号。到目前为止,对SNARE复合体介导的钙离子触发的神经递质释放分子机制已经有了深入理解,囊泡融合的基本模型也得到了广泛认可,但仍有问题没有解决。该文对近年来与神经递质释放分子机制相关的研究作一综述,以期为递质释放过程中重要分子的深入解析提供理论依据。     

谷氨酸-谷氨酰胺循环异常与孤独症谱系障碍研究进展

孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder,ASD）是一种多病因神经发育性疾病,人群患病率高,病因复杂多样,包括炎症、自身免疫、基因异常等,但具体发病机制尚不清楚。在哺乳动物中枢神经系统（central nervous system,CNS）中,谷氨酸是最主要的兴奋性神经递质,也是一种潜在的神经毒素,其引起的兴奋毒性可能导致神经细胞的死亡。而星形胶质细胞和神经元之间谷氨酸-谷氨酰胺的代谢偶联,防止了过量的谷氨酸扩散到周围神经元上,进而避免了神经元的过度兴奋,对神经元起到保护作用。有研究表明,谷氨酸-谷氨酰胺循环异常可能为ASD发生的核心机制。因此,对炎症、自身免疫、基因异常等孤独症谱系障碍经典病因与谷氨酸-谷氨酰胺循环之间的联系进行综述,以期为孤独症谱系障碍分型和治疗提供一种新思路。     

外泌体在远隔缺血预适应中对神经细胞的保护作用

缺血性卒中会对大脑神经细胞产生损伤,远隔缺血预适应(remote ischemic preconditioning,RIP)作为一种内源性的保护机制,通过远端器官或组织缺血/再灌注而产生的保护性物质经体液运输作用于神经中枢,发挥对神经细胞的保护作用,有望被应用于卒中的临床治疗。越来越多的研究发现,RIP过程中分泌的外泌体极可能是其产生的保护性物质,本文通过对外泌体在RIP中对神经细胞的保护作用进行综述,为探索远隔缺血预适应对神经元的保护机制提供新思路。     

人脑越用越灵

日本科学家在近期的研究中发现了学习能增加脑神经细胞的部分机理,使"大脑越用越灵"的说法有据可循。该研究结论发表在美国《神经元》杂志上。科学家在论文中称,人在记忆某些东西时产生的"西塔波"会传递到大脑海马区,刺激这一部位的神经祖细胞。因为神经祖细胞会发育成新的脑神经细胞,这种刺激最终将使脑神经细胞增殖。研究人员在实验中用     

亮氨酸富集蛋白LGI1在癫痫发生中的作用及机制

LGI1在中枢神经系统中具有多种生理和病理作用。LGI1可以调节神经胶质瘤的发生和发展,对大脑分层和小脑发育具有重要的调控作用,还能通过离子通道调节细胞兴奋性。LGI1可以结合细胞膜上的跨膜受体,改变神经递质谷氨酸的释放,并影响癫痫的发病过程。总体来说,LGI1在中枢神经系统中的作用机制仍有待阐明。该文将从介绍颞叶癫痫入手,简要综述LGI1在癫痫相关疾病中的最近进展,并讨论可行的治疗手段。     

《科学》：帕金森氏病可在细胞之间传播致神经细胞死亡

了解疾病的进展机制是找到治疗方法来阻止它的第一步,也是最重要的步骤之一。如阿尔茨海默氏症等脑退化性疾病就是这种情况。经过几年渐进性的研究,现在来自宾夕法尼亚大学Perelman医学院的研究人员将重要的步骤拼凑到了一起,揭示了帕金森氏病（PD）在细胞之间传播并导致神经细胞死亡的机制。     

谷氨酸与Aβ对小鼠大脑层层细胞毒性的研究

目的：研究谷氨酸和Aβ对神经细胞的毒性。方法：用改良的NM-2A培养基于24孔板和盖玻片上37℃5％的CO2培养箱中培养ICR胎鼠大脑皮层细胞,用1mmol／L、5mmol／L、10mmol／L剂量的谷氨酸处理细胞30min后再于37℃、5％CO2培养箱培养24h,用20μmol／L的Aβ37℃、5％CO2培养箱中处理细胞24h;用MTT法检测细胞成活率,用PI-hochest 33342核双染色法分析细胞成活率。结果：谷氨酸和Aβ对神经细胞有毒性作用。谷氨酸的毒性呈剂量依赖性,随谷氨酸浓度的增加细胞成活率降低;Aβ20μmol/L时引起细胞死亡,成活率为对照的69．8％。结论：谷氨酸和Aβ在一定的剂量下能引起神经细胞死亡。     

星形胶质细胞释放谷氨酸的机制

谷氨酸是介导中枢神经系统快速兴奋性传导的一种重要递质.以往人们仅注意到神经元通过释放谷氨酸来调节其可塑性,而近年来发现脑中远超出神经元10倍的星形胶质细胞同样能释放谷氨酸并参与神经系统的调节及多种脑损伤性疾病的发生发展过程.目前主要包括Ca2 依赖性释放及非Ca2 依赖性释放两大方面,涉及5种机制:(1)Ca2 依赖性胞吐释放;(2)谷氨酸转运体逆向转运假说;(3)膨胀诱导的阴离子通道假说;(4)连接蛋白半通道假说;(5)嘌呤受体假说.     

人参皂甙Rb3对大鼠海马神经细胞谷氨酸损伤作用及相关机制的研究

目的：利用原代培养的海马神经细胞,研究人参皂甙Rb3对谷氨酸兴奋性神经毒性的保护作用及有关机制。方法：采用原代培养的胚胎大鼠海马神经细胞谷氨酸毒性模型,观察人参皂甙Rb3对神经细胞形态、神经细胞活性、细胞外液中乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）的漏出率及总一氧化氮合酶（nitrogen oxide synthase,NOS）、结构型N0s、诱导型NOS活性等的影响。结果：人参皂甙Rb3对神经细胞的谷氨酸毒性损伤具有保护作用。使细胞形态保持完整,活力增加,细胞膜损伤减轻;而且人参皂甙Rb3能增加神经细胞的结构型NOS活性。降低诱导型NOS的活性。结论：人参皂甙Rb,具有抗谷氨酸兴奋性毒性作用,其作用机制可能与降低诱导型NOS活性。增加结构型NOS的活性有关。     

囊泡谷氨酸转运体在阿尔兹海默病发病机制中的作用

阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种多因素复杂性神经退行性疾病,β淀粉样蛋白（pamyloid,AB）级联假说和谷氨酸兴奋性毒性是其重要的发病机制。囊泡谷氨酸转运体（vesicularglutamate transporters,VGLUTs）可特异性地将神经元内的谷氨酸转移入突触囊泡,且一个独立功能单位的VGLUT对于完成一个囊泡的填充是必要和充分的,没有VGLUT的突触囊泡中就没有谷氨酸（glutamate,Glul,VGLUT在一定程度上决定了释放进突触间隙Glu的量,是谷氨酸能突触传递的关键因子。在AD中Aβ增多聚集,VGLUTs表达减低,且VGLUTs转运Glu和Glu的囊泡释放与淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein,APP）代谢和A13的释放在突触囊泡的循环中存在行为平行性和共定位。胞外AB的增加可增强囊泡的释放几率,而Glu引起的突触活性增加亦可增加胞外A[3的浓度。APP／Aβ与谷氨酸能系统之间相互影响导致AD的发生,VGLUTs可能在其中发挥重要作用,被认为是治疗AD的潜在的药物靶点和预警标志物。