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。     

谷氨酸性突触在痛觉和记忆中的突触和分子机制

谷氨酸是哺乳动物脑中的兴奋性递质。中枢神经系统的谷氨酸性突触广泛参与痛觉传递,突触可塑性和递质的调节。谷氨酸的NMDA受体参与前脑相关的学习及功能。在这篇综述中,我们提出前脑的NMDA受体通过增强谷氨酸性突触传递导致长期性的炎痛。具有增强NMDA受体功能的小鼠会产生更多的慢性痛。NMDA NR2B受体抑制剂在未来可能被用来控制人类的慢性痛。     

多巴胺神经元的胞体树突释放

多巴胺(Dopamine,DA)是脑内重要的调质,参与大脑活动的各个方面。多巴胺系统的异常与多种神经精神疾病密切相关。多年来的研究使我们对于多巴胺所参与的生理过程和作用方式已经有了相当的了解。然而,多巴胺在细胞和分子水平上的释放过程及其调控机制仍有许多未知领域。本文关注于多巴胺的一种特殊的释放模式,即多巴胺的胞体树突释放,通过回顾多巴胺释放研究的一些经典工作、近来进展和该领域出现的一些新技术,力图使读者对于多巴胺胞体树突释放的分子机制和生物学功能有一个最新的了解。     

佛波醇对大鼠大脑皮层突触体及人多形胶质瘤细胞株BT-325摄取谷氨酸的促进作用

采用大鼠大脑皮层突触体,人神经母细胞瘤细胞２株ＳＫ－Ｎ－ＳＨ及人多形胶质瘤细胞株ＢＴ－３２５作氚标谷氨酸高亲和摄取实验,探讨蛋白激酶Ｃ及蛋白激酶Ａ对于神经元性及胶质细胞性谷氨酸摄取的影响。     

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.     

突触前神经末梢的一种钙结合蛋白──突触泡融蛋白（synaptotagmin）

突触泡融蛋白（ｓｙｎａｐｔｏｔａｇｍｉｎ）是突触囊泡的膜结合蛋白,其Ｃ端有两个与ＰＫＣ和磷脂酶Ａ＿２的Ｃ＿２区有同源序列的重复区,基于其Ｃ＿２区结合Ｇ２￣（２＋）的特性,故推测为钙受体。离体和活体的许多研究支持这种推测,并表明此蛋白与钙激发的神经递质释放密切相关。近年来的研究指出：（１）缺乏突触泡融蛋白则导致递质释放障碍;（２）在胞吐过程中此蛋白可能促进融合和排放;（３）单独作为钙受体或作为协同钙受体而起作用。     

蛋白激酶C对大鼠缺血海马突触体谷氨酸摄取的调控作用

采用大鼠海马脑片体外缺血模型,观察海马突触体内蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）活性的变化,以及这种变化对突触体谷氨酸（ＧＬＵ）摄取的影响。结果显示：海马脑片体外“缺血”１０ｍｉｎ,其突触体内ＰＫＣ活性基本不变,而缺血３０ｍｉｎ,突触体内ＰＫＣ活性显著上升（Ｐ＜０．０１,ｎ＝６）;非Ｎ－甲基－Ｄ－天门冬氨酸（ＮＭＤＡ）受体拮抗剂ＤＮＱＸ有效地抑制ＰＫＣ活性的同时,可降低胞外ＧＬＵ的堆积,而ＮＭＤＡ受体阻断剂ＡＰ＿５无作用。进一步实验证明,ＰＫＣ激动剂ＰＤＢ浓度依赖性地抑制突触体对３Ｈ－ＧＬＵ的摄取（ＩＣ５０＝１３１±１０μｍｏｌ／Ｌ）,此抑制作用可由ＰＫＣ抑制剂Ｈ－７（１００μｍｏｌ／Ｌ）抵消。提示脑缺血诱发ＧＬＵ堆积的作用机理可能是：脑缺血引发钙内流导致ＧＬＵ过量释放,ＧＬＵ又通过突触前非ＮＭＤＡ受体激活ＰＫＣ,抑制其自身摄取,正反馈性加重胞外ＧＬＵ的堆积。     

神经元突触前可塑性的结构及分子基础

突触可塑性是神经元间信息传递的重要生理调控机制,它包括突触前可塑性和突触后可塑性.突触前可塑性是指通过对神经递质释放过程的干预、修饰,调节突触强度的过程.突触强度的变化,是通过影响量子的大小,活动区的个数和囊泡释放概率来实现的.而突触前囊泡活动尤为重要：从转运、搭靠、融合至内吞进入下一轮循环,每一步都是由一群互相作用的蛋白质共同完成的.     

突触小泡膜蛋白与神经递质释放的局部调节

突触小泡膜蛋白及其在神经递质释放过程中的作用已取得若干研究进展.突触素I、SY蛋白、SO蛋白、SB蛋白、SG蛋白等都是突触小泡膜的重要蛋白质,这些蛋白质在突触小泡的贴靠、膜融合及胞吐作用中起着局部自主性调节作用.     

谷氨酸转运体对癫痫持续状态大鼠突触可塑性的影响

探讨了在大鼠癫痫持续状态模型,谷氨酸转运体功能改变对突触可塑性的影响.健康成年雄性Wistar大鼠((304.06±13.79)g)随机分为5组,短期癫痫实验组(SE)及其对照组(SC),长期癫痫实验组(LE)及其对照组(LC),健康对照组(Sham).匹鲁卡品皮下注射(25 mg/kg)建立癫痫模型,建模14天后SE和LE组大鼠右侧海马内注射谷氨酸转运体抑制剂TBOA(7.5 nmol,lμ1),SC和LC组注射相同剂量的人工脑脊液.注射药物2 h后,SE和SC组检测脑电图(EEG):药物注射后2周,LJ巳和LC组检测内嗅区前穿通纤维-海马齿状回(PP-DG)长时程增强(LTP)和EEG.电生理学检测后动物灌流取脑做Fluoro-Jade-B染色.结果表明:脑电功率谱分析,SE组theta波段能量较sc组明显下降(P＜0.05),LE组与其对照Lc组相比,EEG的也theta波段能量无明显差异(P＞0.05);LTP检测显示.LE组与对照LC组相比,兴奋性突触后电位(EPSP)斜率升高(P＜0.01);Fluoro-Jade-B染色显示,LE组与对照LC组相比,给予TBOA 2周后细胞变性明显增加.结果提示,癫痫持续状态后,海马神经元损伤,TBOA导致谷氨酸转运体功能障碍,加重癫痫所至神经元损伤,对海马区突触可塑性产生影响.     

代谢型谷氨酸受体在突触可塑性中的作用研究进展

突触可塑性是近 30年来神经科学领域的研究热点之一 ,它主要包括长时程增强 (long termpotentiation ,LTP)和长时程抑制 (long termdepression ,LTD)。以往的研究已经证实 ,离子型谷氨酸受体 (iGluRs)中的NMDA受体和AMPA受体 ,在LTP和LTD的诱导和维持中通过阳离子内流 ,引起细胞内的级联反应而起作用。新近的研究发现 ,代谢型谷氨酸受体 (mGluRs)与G蛋白偶联 ,通过细胞内的多种信使系统介导慢突触传递。本文主要就mGluRs在不同脑区LTP和LTD中的作用进行综述     

神经递质释放机制的实验研究-即发态突触小泡假说

突触小泡（ＳｙｎａｐｔｉｃＶｅｓｉｃｌｅ）在神经递质释放过程中起关键性作用。采用膜片钳技术对突触前后细胞同步钳位研究了爪蟾胚胎神经元突触递质释放的过程,提出了如下小泡释放的假说：锚定在突触前膜的小泡中包含两类小泡：锚定态小泡和即发态小泡（即发态小泡定义为钙离子依赖性即时释放的小泡）。后者在动作电位到达时立即释放,而处于锚定态的小泡只有转换为钙离子依赖性释放的即发态时才能进入递质释放程序     

鸡胚脑细胞谷氨酸释放的模拟微重力效应

用回转器旋转鸡胚蛋研究对脑细胞的模拟微重力生物效应.采用连续荧光法测量孵化10 d（E10）和孵化13 d（E13）鸡胚的脑细胞谷氨酸的初始释放速率、在KCl去极化及单个电脉冲刺激后的释放速率和释放量以及谷氨酸的含量,并对旋转处理组和静止对照组进行了比较.结果如下：旋转组和对照组脑细胞的谷氨酸初始释放速率没有显著差异,E10鸡胚经24 h旋转后,在KCl刺激下脑细胞的谷氨酸释放速率和释放量皆高于对照组,经4 h旋转后谷氨酸含量显著增高（P＜0.01）;但旋转24 h的E13鸡胚上述指标皆无显著改变,表明微重力对鸡胚脑细胞神经递质释放的影响与胚龄有关.鸡胚脑细胞在电脉冲刺激下谷氨酸释放的动态过程表明：脉冲电场引起的谷氨酸释放与细胞内钙离子迅速增加有关.     

大鼠不同脑区突触体钙水平的年龄差异

本实验使用荧光指示剂Ｆｕｒａ－２与Ｔｂ~（３＋）,检测了不同年龄组大鼠的不同脑区（海马、皮层、间脑、小脑）突触体内游离钙与膜结合钙水平。结果显示,与青年对照组相比,老年大鼠大部分脑区（海马、皮层、间脑）突触体内游离钙水平显著增高,尤其是海马突触体内游离钙增高极为显著;其突触体膜结合钙水平表现为：海马、小脑两脑区明显升高,而皮层、间脑两脑区明显下降,呈现一种全脑范围内的钙水平失衡。提示动物的衰老与其脑内钙自体平衡失调有关。     

慢性吗啡预处理减弱急性吗啡对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响

吗啡长期作用后会产生成瘾(addiction),严重影响其临床应用。前额叶(prefrontal cortex,PFC)投射至伏隔核(nucleus accumbens,NAc)的谷氨酸能突触对奖赏效应有重要的调节作用,但该突触在吗啡成瘾中的具体作用尚不完全清楚。为探讨PFC至NAc的谷氨酸能突触在成瘾形成过程中的具体作用及其机制,本研究利用成年大鼠在体记录的方式,记录电刺激PFC至NAc谷氨酸能传入纤维引起的NAc壳区场兴奋性突触后电位(filed excitatory postsynaptic potential,fEPSP),观察慢性吗啡/盐水预处理后依次急性皮下注射吗啡及腹腔注射纳络酮对fEPSP幅值和配对脉冲比率(paired-pulse ratio,PPR)的影响。结果显示,与基础fEPSP相比,慢性盐水预处理组急性皮下注射吗啡能够增强fEPSP幅值并减小PPR,纳络酮能够反转这种现象。慢性吗啡预处理组急性皮下注射吗啡增强的fEPSP幅度较盐水预处理组减小,纳络酮同样能够反转吗啡作用;吗啡注射后PPR仅有降低的趋势,而纳络酮注射能够显著增高基础PPR。这些结果表明,吗啡首次作用可通过突触前机制增强PFC到NAc的谷氨酸能突触传递,而慢性吗啡预处理后,由吗啡再次作用诱导的突触前谷氨酸能突触传递增强有所减弱,提示NAc中可能存在对成瘾药物的神经适应性现象。     

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。