NMDA受体信号复合体中蛋白质的相互作用

谷氨酸能兴奋性突触的突触后密集区(postsynaptic density,PSD)包含多种受体蛋白、骨架蛋白和信号蛋白,它们通过分子中特定的结构域相互识别并动态地结合,形成多个信号复合体,参与突触后受体功能的调节及其下游特异性信号转导通路的激活。其中,NMDA受体信号复合体中蛋白质-蛋白质的相互作用及其调控机制的阐明,对于深入了解神经发育、突触可塑性、兴奋性毒性等生理病理的分子机制有重要意义。     

突触体上谷氨酸递质的释放和检测

中枢兴奋性神经递质谷氨酸(Glu)从突触前的释放,是 Glu 神经传导的重要部分,也是造成兴奋性神经毒性的重要环节.在许多 Glu 释放的分析检测技术中,最近发展的 Glu 连续荧光分析法有许多优点.此法快速而灵敏度高,可对 Glu 释放作动态的检测.该法所揭示的 Glu 释放动力学表明:Glu 的胞泌释放,主要依赖于胞外Ca²⁺的内流,其释放呈两相性,对 ATP 有严格要求.Glu 的代谢异常和过量释放会对突触后受体造成滥刺激而导致神经毒性.研究对这种神经毒性的拮抗是目前神经科学的重要内容之一.Glu 连续荧光分析法为这类研究提供了一个有力手段.此法简便,易于在国内大多数实验室中进行.     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制探讨

目的 :从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用并探讨其机制。方法 :　原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元。采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响。结果 :①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递 ,加吗啡后自发兴奋性突触后电流 (sEPSC)的发放频率增加了 ( 2 0 7.8± 2 0 .9) %。此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断 (P <0 .0 1) ;②吗啡对微小兴奋性突触后电流 (mEPSC)的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响 (P >0 .0 5 ) ;③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流 (sIPSC) ,纳洛酮可拮抗吗啡作用 (n =13 ,P <0 .0 1)。结论 :实验结果提示吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸—谷氨酸突触传递过程 ,而是可能由于抑制了抑制性中间神经元 ,间接产生的兴奋作用。     

小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型的优化

在急性、慢性神经退行性疾病和炎症引发的神经系统疾病的发病机制中,兴奋性毒性可能是造成后期神经元死亡的共同途径．小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型是研究上述过程的重要实验手段,该模型的稳定性和可重复性是开展相关研究的重要基础．然而,文献报道的建模方法条件各异,说法不一,很难适从．本工作针对小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型建立的关键环节,包括小脑颗粒神经元的培养、兴奋性毒性刺激条件的确定,毒性标志性指标的表征,分别进行了比较和优化, 从培养皿的包被、神经元消化、兴奋性刺激的溶液介质选择、神经元刺激的最佳时间及谷氨酸的最佳刺激浓度等方面分别给出了优化条件．通过特征性钙离子曲线、NMDA受体特异性抑制剂MK-801的干预作用以及c-fos基因转录水平的动力学变化等指标,确认了毒性模型的成功建立．本工作不仅对建立小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型的实验室具有重要参考意义,而且,其针对不同条件分析比较的结果及优化原则,对其他神经毒性模型的建立也具有普遍参考意义．     

兴奋性氨基酸转运体2在神经退行性变中的作用

谷氨酸是脑内必需的兴奋性神经递质之一,兴奋性氨基酸转运体（Excitatory amino acid transporterEAAT）2是最主要的谷氨酸转运体,负责脑内90%以上的谷氨酸再摄取,调节突触间隙的谷氨酸浓度。EAAT2功能紊乱导致胞外谷氨酸过量积聚,在多种神经退行性疾病的发病过程中起重要作用,如阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化等。对于人EAAT2启动子的研究发现,NF-kB在星形胶质细胞中对EAAT2表达起关键作用。通过筛选1 040种FDA批准的化合物,发现多种β-内酰胺类抗生素如头孢曲松钠等是EAAT2的转录激活剂,可以增加EAAT2的蛋白表达水平,产生神经保护作用。     

一种兴奋性氨基酸受体亚型

N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体是一种兴奋性氨基酸受体,广泛分布于许多脑区。该受体被激活后,突触后膜产生一长时程的兴奋性突触后电位,进而引起多种神经生物学效应或神经毒性作用。Ca~(2 )对于NMDA受体效应的产生具有重要意义。     

学习训练对谷氨酸单钠所致大鼠海马损伤的神经保护作用

目的：探讨学习训练对谷氨酸神经毒性的保护作用。方法：在SD大鼠生后第3～9d腹腔注射谷氨酸单钠复制谷氨酸毒性模型,在1月龄和2月龄时训练大鼠学会以明暗辨别来获得食物,3月龄时取脑,在光镜下计数海马内存活神经元数,电镜下观察海马CA1区的超微结构,并计数突触数,测量突触活性带长度。结果：学习训练组海马CA3区和CA4区内的存活神经元数、海马CA1区内的突触数和突触活性带长度均大于非学习组,结论：结果提示学习训练可在一定程度上减轻MSG对海马的损伤。     

谷氨酸的神经毒性作用

谷氨酸(glutamic acid,Glu)是一种拟议中的兴奋性神经递质。1969年 Olney 报道,外周注射大剂量谷氨酸—钠(monosodiumglutamate,MSG)可损伤动物下丘脑弓状核神经元。以后又对 MSG 的神经毒性作用进行了大量研究。这些研究推动了神经解剖学、神经内分泌学、神经生理学及神经精神病理学研究的发展。     

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。     

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。     

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。     

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。     

国家“重大新药创制”科技重大专项重点关注靶点分析解读——AMPA 受体

AMPA 受体是兴奋性神经递质谷氨酸的非N- 甲基-D- 天冬氨酸型离子型跨膜受体,其介导中枢神经系统快速兴奋性突触传递,在中枢神经系统的信号传导、神经发育以及突触的可塑性等方面有重要的影响。研究表明,多种疾病如神经精神系统疾病、心血管疾病、肿瘤、呼吸系统疾病、内分泌系统疾病的发生发展与AMPA 受体数量或功能的异常密切相关。近年来,AMPA 受体作为一种理想的药物作用靶点,受到了越来越多的关注。结合汤森路透数据库资源——Thomson Reuters Integrity 和Cortellis for Competitive Intelligence,对AMPA 受体的机制、相关药物研究进展、适应证、研发机构、交易、专利、文献等情报进行数据层面的分析。     

COX-2调节的前列腺素在突触信号传递中的作用

环氧合酶-2 (cyclooxygenase-2,COX-2)是催化花生四烯酸转化为前列腺素的限速酶,广泛参与脑创伤、缺血诱导的神经元损伤、炎症反应及神经变性性疾病等.COX-2在神经病理学中的作用与神经元的突触变化有关.增强或抑制COX-2表达可增强或抑制兴奋性谷氨酸能神经元的神经传递和长时程增强 (LTP),这些效应由COX-2的主要产物前列腺素E2(PGE2)及其受体亚型EP2所介导.因此,阐明COX-2在突触信号中的作用机制将有助于设计新的药物来预防、治疗及减轻神经源性炎症相关的神经紊乱性疾病.     

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。     

老年痴呆症的突触和神经环路机制

老年痴呆症的主要临床表现为认知功能严重受损,其原因可能是皮层与海马内的突触结构或功能障碍及神经环路活动异常所致。可溶性Aβ尤其是Aβ寡聚体(而不是沉积在脑组织中的淀粉样斑块)可能首先选择性地攻击GABA能抑制性神经元,使海马或皮层内兴奋性神经元由于所受抑制减弱而过度兴奋,进而导致神经环路或网络活动异常。神经网络异常又通过一系列的代偿反应引起突触传递和突触可塑性受损。正常生理水平的tau通过不同的机制在介导Aβ的突触及神经环路毒性中扮演重要角色。     

AMPA受体失敏和快速兴奋性突触传递

ＡＭＰＡ受体是离子型谷氨酸受体中重要的一类亚型,在中枢神经系统内主要介导快速的兴奋性突触传递。近年来,ＡＭＰＡ受体独特的失敏特性逐渐被阐明,已经确定了一些特异调节ＡＭＰＡ受体失敏的化合物。大量的生理学和药理学证据表明,ＡＭＰＡ受体失敏在快速兴奋性突触传递中起着重要的作用,对单个突触的传递效率、神经元的整合功能和突触的可塑性均有影响。     

尖吻蝮蛇毒对蟾蜍交感神经节细胞电活动的影响

用细胞内电位记录技术,以离体蟾蜍交感链为标本,观察了尖吻蝮蛇毒(AAV)的神经毒性作用。结果表明,该蛇毒(10-200μg/ml)对交感神经元的静息电位、膜电阻和膜电容没有显著的作用,对动作电位形状也无可测出的影响,但能使阈电位轻皮升高,即使神经元兴奋性稍降低。AAV(>25μg/ml)对胆碱能性的快兴奋性突触后电位有剂量依从性的,部分可逆性的抑制作用。其作用机制至少应部分归之于AAV对突触后膜上的N型胆碱能受体的阻断作用。本研究发现的AAV神经毒性作用可能有一定实践意义。     

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。     

一种新的细胞死亡形式——parthanatos研究进展

作为一种不同于凋亡的新型调控性细胞死亡形式,parthanatos与神经退行性疾病、中风、谷氨酸兴奋性中毒、活性氧(ROS)诱导的损伤和肿瘤等诸多疾病的发生发展密切相关.由于多聚ADP核糖聚合酶-1(ADP-ribose polymerase-1,PARP-1)的异常活化是诱发parthanatos发生的先决条件,所以...