兴奋性氨基酸转运体家族及其在眼科疾病中的研究进展

谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中的主要兴奋性神经递质,谷氨酸酶系统的持续激活会导致神经元的兴奋性毒性,进而引起神经元损伤和细胞死亡。兴奋性氨基酸转运体家族成员是一种多次跨膜蛋白,位于突触前膜、突触囊泡和神经胶质细胞膜上,也是一种高亲和力的钠钾依赖性载体,能够不断清除细胞外残留的谷氨酸,维持正常的突触内外谷氨酸水平和细胞内氧化还原稳态,对于保护细胞免受兴奋性毒性以及氧化应激损伤至关重要,兴奋性氨基酸转运体家族成员表水平达的失调与多种中枢神经系统疾病神经退行性变的发生和发展密切相关。在视网膜组织中,兴奋性氨基酸转运体家族成员广泛表达。目前大量研究表明,兴奋性氨基酸转运体家族成员广泛参与了青光眼、视网膜缺血再灌注损伤、年龄相关性黄斑变性等眼部疾病的发病,但具体机制有待进一步阐明。为此,文章综述了兴奋性氨基酸转运体家族成员的生理功能及其在相关眼科疾病发生和发展中作用的研究进展,为进一步阐明相关眼病发病的分子机制及新的防治靶点的发现提供新的视角。

兴奋性氨基酸与缺血性脑卒中的研究进展

卒中是全球第二大死亡原因,在我国也是导致成人残疾、死亡的首要疾病,其中最常见的卒中类型是急性缺血性脑卒中。缺血性脑卒中(Ischemic stroke, IS)是由血管内血栓形成或栓塞引起脑血流中断,使脑血流灌注下降,主要是以突然起病、局灶性神经功能缺损为特点的急性脑血管疾病。越来越多的研究表明,代谢紊乱与IS的发生、发展密切相关。有研究结果表明,兴奋性氨基酸代谢途径异常与IS的发生、发展密切相关。本综述探讨了兴奋性氨基酸在IS中的进展,强调了其在缺血性卒中的病理生理机制及目前作为潜在治疗靶点的可能性,并为进一步研究提供参考,对兴奋性氨基酸与缺血性脑卒中进行综述。

脑苷肌肽联合天麻素治疗急性脑出血患者兴奋性氨基酸和氧化代谢产物水平的影响

目的:探讨脑苷肌肽联合天麻素治疗急性脑出血患者(ACH)兴奋性氨基酸和氧化代谢产物水平的影响,以期为临床治疗提供参考依据。方法:选取2020年1月—2021年2月南阳市中心医院收治的84例ACH患者作为研究对象,随机分为试验组与对照组,每组各42例。对照组予以脑苷肌肽治疗,试验组予以脑苷肌肽联合天麻素治疗,疗程共2周。比较两组患者治疗前后的兴奋性氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸)、氧化代谢产物[活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、晚期蛋白氧化产物(AOPP)、脂质过氧化氢(LHP)]、神经相关因子[脑源性神经营养因子(BDNF)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经生长因子(NGF)、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)]水平。结果:治疗后,两组患者的谷氨酸、天冬氨酸均较治疗前明显降低,且试验组患者低于对照组,差异有统计学意义(t=8.360、9.593,P<0.05);治疗后,两组患者的AOPP、LHP、ROS、MDA水平均较治疗前明显降低,且试验组患者低于对照组,差异有统计学意义(t=15.276、10.367、12.436、12.111,P<0.05);治疗后,两组患者的BDNF水平较治疗前明显升高,NSE、NGF、GFAP水平较治疗前明显降低,且试验组患者BDNF水平高于对照组,NSE、NGF、GFAP水平低于对照组,差异有统计学意义(t=14.899、14.329、13.565、7.230,P<0.05)。结论:脑苷肌肽联合天麻素治疗可有效提高ACH患者的抗氧化能力,降低氨基酸水平,抑制副代谢产物生成,调节神经相关因子表达,改善脑内代谢水平。

星状神经节阻滞缓解睡眠剥夺大鼠海马兴奋性毒性与空间学习记忆损伤

目的:观察星状神经节阻滞(SGB)对快速眼动睡眠剥夺(RSD)大鼠空间学习记忆功能减退的保护作用与可能机制。方法:32只大鼠按对照组(Control)、RSD组、SGB组、星状神经节阻滞干预的快速眼动睡眠剥夺(RSD+SGB)组随机分配。RSD组与RSD+SGB组采用改良多平台水环境法(MMPM)进行造模,SGB组与RSD+SGB组大鼠通过SGB法进行干预。选用Morris水迷宫(MWM)评价各组大鼠的空间学习和记忆能力,选用Western Blot检测各组大鼠海马组织N-甲基-D-天门冬氨酸受体1(NR1)与caspase-3的表达水平,选用比色法检测各组大鼠海马组织谷氨酸(Glu)与天门冬氨酸(Asp)的表达水平。结果:与RSD组大鼠相比,RSD+SGB组大鼠经过SGB干预后逃逸潜伏期显著缩短(P<0.05),而穿越原平台位置的次数与原象限滞留时间占比均明显增加(P<0.05);同时,海马组织Glu、Asp、NR1与caspase-3的表达水平均显著降低(P<0.05)。结论:SGB通过降低RSD大鼠兴奋性氨基酸过度活化引起的海马组织兴奋性毒性与凋亡,来保护RSD引起的空间学习记忆能力损伤。

雷公藤红素通过直接作用于EAAT2抑制蛛网膜下腔出血后谷氨酸兴奋性毒性损伤

目的:探究雷公藤红素对蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后兴奋性氨基酸转运蛋白2(excitatory amino acid transporter 2,EAAT2)的干预作用,及其在SAH后的神经保护作用。方法:Western blot检测SAH后72 h内EAAT2的表达量变化,测定皮层脑组织谷氨酸的浓度,计算机模拟雷公藤红素和EAAT2分子对接。将70只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、模型+EAAT2激活剂GT949组、模型+EAAT2抑制剂二氢红藻氨酸(dihydrokainic acid,DHK)组和模型+雷公藤红素组;测定各组大鼠皮层脑组织谷氨酸浓度;干湿重法检测各组大鼠脑水肿情况;Western blot检测各组大鼠脑组织EAAT2、水通道蛋白4及凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、caspase-3和cas-pase-9)的表达变化;TUNEL染色观察各组大鼠脑组织凋亡细胞数量。结果:(1)SAH后EAAT2水平降低,谷氨酸浓度升高;(2)雷公藤红素可直接结合EAAT2,提高SAH后EAAT2表达水平,降低谷氨酸浓度;(3)雷公藤红素可抑制SAH后脑水肿;(4)雷公藤红素可减少SAH后的神经细胞凋亡。结论:雷公藤红素可提高SAH后EAAT2表达水平,降低谷氨酸浓度,抑制脑水肿,减少神经细胞凋亡。

黄芪多糖对缺血缺氧脑损伤大鼠脑组织Ca^(2+)和兴奋性氨基酸的影响

目的:探讨黄芪多糖对缺血缺氧脑损伤大鼠脑组织中Ca^(2+)和兴奋性氨基酸水平的影响。方法:60只大鼠随机分成3组:假手术组、模型组、黄芪多糖组,每组20只。采用改良Longa线栓法制备大鼠中动脉栓塞(MCAO)模型。黄芪多糖组于脑缺血前30 min及术后8 h按1g·kg^(-1)分别腹腔注射给药1次,模型组和假手术组于同时间腹腔注射等容量生理氯化钠溶液。3组均于造模24 h后断头取血2 mL,分离血清,并取全脑,测脑组织的Ca^(2+)含量、脑组织和血清中谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp)的含量。结果:模型组脑组织Ca^(2+)、脑组织和血清Glu和Asp含量均明显高于假手术组(P＜0．01),黄芪多糖组这些指标的变化则显著低于模型组(P＜0．01或P＜0．05)。结论:黄芪多糖对缺血缺氧脑损伤大鼠具有脑保护作用,其机制可能与降低脑内Ca^(2+)和兴奋性氨基酸的含量有关。

高压氧对急性损伤期全脑缺血再灌注大鼠脑内兴奋性氨基酸水平的影响

目的探讨高压氧(HBO)对缺血再灌注脑内兴奋性氨基酸水平的影响。方法将SD大鼠分为缺血再灌注组(I/R组)、高压氧处理组(HBO组)及假手术对照组(Sham-O组),以四动脉阻断法建立全脑缺血再灌注大鼠模型。动物缺血20min后分别再灌注6h、24h、48h和96h,各HBO组在再灌注后分别行不同次数的高压氧处理。取动物的全脑测定谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp)含量。结果24h和48h HBO组Glu水平明显低于对应时间点的I/R组(P<0.01),且24h HBO组Asp含量也低于I/R组(P<0.05),而各时间点I/R组的Glu水平均高于Sham-O组(P<0.01)。结论在一定时间内进行高压氧处理可抑制由全脑缺血再灌注所诱导的兴奋性氨基酸的过度释放,这可能是高压氧治疗缺血再灌注脑损伤的机制之一。

电针对实验性脊髓损伤后兴奋性氨基酸含量的影响

以 72只新西兰白兔为实验动物 ,采用Allen法制成动物脊髓损伤模型。观察损伤脊髓中兴奋性氨基酸谷氨酸、天门冬氨酸含量的变化及电针治疗对这些变化的影响。结果显示 ,脊髓损伤后组织中谷氨酸 (Glu)、天门冬氨酸含量迅速升高 ,电针治疗对脊髓损伤早期的Glu含量升高有抑制作用 ,而后期 ,却有轻度促进Glu含量升高的作用 ,这可能是电针发挥疗效的部分作用机理。

老年全麻患者围术期血清兴奋性氨基酸浓度的变化及临床意义

目的观察老年全麻患者围术期血清兴奋性氨基酸(EAA)浓度的动态变化。方法择期行非心脏手术气管内全麻患者41例,根据年龄不同分为老年组31例,年龄≥65岁;青年组10例,年龄25～45岁。所有患者术后均使用静脉镇痛。采用简易智力状态检查法(MMSE)分别评估患者麻醉前及术后24、48、72h内的认知功能。于麻醉前(T1)、术毕(T2)、术后24h(T3)、48h(T4)、72h(T5)经颈内静脉采血2ml,采用反相高效液相色谱荧光法(RP-HPLC)检测血清氨基酸浓度。结果 MMSE评分老年组术后24、48h明显低于麻醉前和青年组(P<0.05)。与T1时比较,T3、T4时老年组血清谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp),甘氨酸(Gly)浓度升高(P<0.05或P<0.01),T5时恢复。T1时老年组血清Glu、Asp、Gly浓度低于青年组,但差异无统计学意义;T3时老年组Glu、Asp、Gly明显高于青年组(P<0.05)。结论老年患者术后早期存在EAA水平升高,Glu可能参与术后认知功能障碍(POCD)的病理生理过程,老年患者全麻术后早期血清EAA水平较高可能是老年POCD发病率高的原因之一。

脑梗死后血、脑脊液中兴奋性氨基酸变化与神经功能缺失的关系

目的:观察脑梗死患者血和脑脊液(CSF)中兴奋性氨基酸浓度的动态变化,并探讨其变化规律及临床意义。方法:采用高效液相色谱法检测了32例正常对照组和86例脑梗死患者起病后6h～10d的血及CSF中谷氨酸(Glu)和甘氨酸(Gly)浓度的变化。结果:脑梗死组Glu和Gly的浓度在6h后已开始升高,24h明显升高犤CSF中Glu(62.8±25.9)μmol/L,t=4.71,P<0.01,Gly(82.1±24.5)μmol/L,t=3.52,P<0.01;血中Glu(134.1±25.3)μmol/L,t=3.07,P<0.05,Gly(195.1±27.1)μmol/L,t=3.03,P<0.05犦。二三天达高峰犤CSF中,Glu(78.1±14.2)μmol/L,t=7.26,P<0.01,Gly(106.0±26.3)μmol/L,t=5.95,P<0.01;血中Glu(146.3±6.4)μmol/L,t=14.43,P<0.01,Gly(248.1±12.5)μmol/L,t=16.69,P<0.01犦。3d后渐下降,7～10d后基本接近正常。同时还发现脑梗死后血及CSF中Glu浓度呈正相关(r=0.826,P<0.01)。CSF中Glu浓度的变化与梗死灶的直径和神经功能缺失评分也呈正相关(r=0.628,P<0.01,r=0.718,P<0.01),而与病程呈抛物线型相关(3d前r=0.806,P<0.01呈显著正相关,3d后r=-0.382,P<0.05呈负相关)。结论:动态观察血和CSF中Glu和Gly的浓度变化,可作为临床观察病情变化和判断预后的敏感指标。

兴奋性氨基酸受体的激活介导冷水应激诱导的tau蛋白磷酸化(英文)

为探讨兴奋性神经传递系统是否参与冷水应激引起的tau蛋白磷酸化,将小鼠于4℃冷水应激5min.采用免疫印迹和免疫组织化学方法分析应激后脑内c-fos和磷酸化tau蛋白的表达情况;运用HPLC检测冷水应激后小鼠脑内兴奋性或抑制性神经递质的变化;同时分析兴奋性氨基酸受体和L-型钙通道拮抗剂预处理后冷水应激小鼠脑内磷酸化tau蛋白的水平.冷水应激后1h,海马内磷酸化tau蛋白的水平显著升高,同时伴c-fos的染色增加.HPLC检测显示,兴奋性和抑制性神经递质呈现急剧上升而后又下降的趋势.冷水应激后15min,天冬氨酸和甘氨酸水平显著升高,1h后天冬氨酸、谷氨酸、牛磺酸和γ-氨基丁酸显著下降.NMDA受体拮抗剂MK-801(5mg/kg)和AMPA受体拮抗剂DNQX(0.5,5mg/kg)可显著抑制冷水应激引起的磷酸化tau蛋白水平的升高,代谢性谷氨酸受体拮抗剂MAP-4不影响tau蛋白的磷酸化,另外,L-型钙通道阻断剂尼莫地平可抑制冷水应激引起的磷酸化tau蛋白水平的升高.这些结果表明,冷水应激可影响兴奋性神经传递系统,通过离子型兴奋性氨基酸受体和异常神经激活来调节tau蛋白的磷酸化.兴奋性神经传递系统的激活在冷水应激诱导的海马tau蛋白的磷酸化中发挥作用.

芍药苷注射液对脑缺血-再灌注沙土鼠脑组织中兴奋性氨基酸及腺苷含量的影响

目的:观察芍药苷(Paeoniflorin,PF)注射液对脑缺血-再灌注沙土鼠脑组织中兴奋性氨基酸(excitatory a-mino acid,EAA)和腺苷含量的影响。方法:采用结扎双侧颈总动脉12 min、再灌注24 h建立沙土鼠全脑缺血-再灌注损伤模型。观察于造模后PF对沙土鼠脑组织病理学的改变,以及脑组织含水量、EAA和腺苷含量的影响。结果:与模型组比较,PF 30、90 mg/kg组沙土鼠脑组织的病理损伤明显减轻,含水量显著降低,EAA和腺苷含量升高值显著降低。结论:芍药苷能显著抑制全脑缺血-再灌注损伤沙土鼠脑组织中EAA和腺苷含量的升高,此作用可能为其对脑缺血-再灌注损伤起保护作用的机制之一。

电针对缺血性中风兴奋性氨基酸、C-fos及细胞凋亡影响

为了探讨针灸治疗缺血性中风的早期作用机制 ,本文观察了电针对缺血性中风兴奋性氨基酸、C-fos及胞凋亡影响 ,结果表明 :( 1 )电针能明显降低脑缺血后异常升高的脑组织 Glu、Asp含量 ,从而降低兴奋性氨基酸 ( EAAs)神经毒性 ,在一定程度上减轻了细胞凋亡的诱因。 ( 2 )电针对脑局部缺血后 c-fos蛋白的表达有明显抑制作用 ,其机理可能与电针降低了兴奋性氨酸的神经毒性 ,在一定程度上减轻了细胞凋亡的诱因有关。电针可能通过了抑制 c-fos蛋白的表达进而调控其后发的凋亡相关基因 。

富硒板党对低氧耐受小鼠兴奋性氨基酸的影响

目的:探讨富硒板党对小鼠低氧耐受形成中脑组织兴奋性氨基酸(EAA)含量的影响。方法:将小鼠用富硒板党处理后,建立小鼠急性重复低氧耐受模型,观察富硒板党对小鼠低氧耐受形成中的脑组织谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸(Gly)的影响。结果:富硒板党对正常小鼠脑组织EAA含量无影响,可使低氧耐受形成中脑组织Glu、Asp含量降低,对GABA、Gly无明显影响。结论:富硒板党能明显降低低氧小鼠脑组织中EAA含量,从而发挥对脑损伤的保护作用。

预运动训练对脑梗死大鼠脑保护作用的兴奋性氨基酸递质效应

目的:动态观察预运动训练对大鼠脑梗死后纹状体处兴奋性氨基酸水平变化的影响,探讨预运动对缺血脑损伤的保护作用机制。方法:将SD大鼠随机分为5组,每组实验用时均为4周:运动1周组(运动训练1周,在第4周实施),运动2周组(运动训练2周,在后2周实施),运动4周组(运动训练4周),假手术组和缺血组。各组大鼠在4周后,立体定位在脑内纹状体(尾状核)留置微透析管,进行大脑中动脉缺血术,采用在体微透析技术收集大鼠缺血前、缺血期间(40,80和120min)和再灌注后(40,80,120,160,200和240min)的脑细胞外液。测定纹状体(尾状核)脑区兴奋性氨基酸谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp)含量的变化。同时测量计算缺血再灌注24h的脑梗死体积。结果:2周和4周的预运动训练可以显著下调因缺血而过度释放的Glu和Asp水平(P<0.01)。缺血再灌注24h的不同组的脑梗死体积变化差异有显著意义(P<0.05)。结论:至少2周的预运动训练对随后发生的脑缺血及再灌注期间,纹状体(尾状核)脑区内兴奋性氨基酸递质Glu和Asp的过度释放有一定程度的抑制作用,这种抑制效应对早期缺血脑损伤具有一定的保护作用。

载脂蛋白E基因多态性与星形胶质细胞损伤后兴奋性氨基酸变化的关系

目的探讨载脂蛋白E(apolipoprotein E,蛋白:ApoE,基因:APOE)基因多态性与星形胶质细胞损伤后兴奋性氨基酸(excitatory amino acids,EAAs)变化的关系。方法提取APOE敲除鼠新生2 d内乳鼠大脑皮层星形胶质细胞,并以GFAP-FITC免疫荧光法对所获细胞进行鉴定。脂质体介导重组体pEGFP-N1-APOEε2、pEGFP-N1-APOEε3、pEGFP-N1-APOEε4分别转染入星形胶质细胞中,RT-PCR鉴定该基因在转染后的细胞中的表达,荧光显微镜观察该基因的亚细胞定位及转染效率。制备3种基因型星形胶质细胞划伤模型,采用氨基酸分析仪分别测其中氨基酸的含量,流式细胞仪检测细胞凋亡。结果星形胶质细胞划伤后谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)的释放较早,在划伤后30 min即达到高峰,在伤后30、60 min APOEε4型显著高于APOEε2、APOEε3型(P<0.05)。细胞早期凋亡率在24 h达到高峰,在伤后12、24 hAPOEε4型显著高于APOEε2、APOEε3型(P<0.05)。结论 APOE以亚型特异性的方式影响星形胶质细胞创伤后EAAs的释放,APOEε4携带体可能通过EAAs毒性作用导致创伤性脑损伤急性期伤情加重及不良预后。

脑梗塞患者血及脑脊液中兴奋性氨基酸递质的动态观察

目的观察脑梗塞患者血及脑脊液（ＣＳＦ）中兴奋性氨基酸浓度的动态变化，并探讨其变化规律及临床意义。方法应用高效液相色谱系统，测定了１０例正常对照组和４１例脑梗塞患者起病后７ｈ～１０ｄ的血和ＣＳＦ中谷氨酸（Ｇｌｕ）和天门冬氨酸（Ａｓｐ）浓度的变化。结果Ｇｌｕ及Ａｓｐ的浓度在２４ｈ后开始明显升高，３ｄ达高峰，５ｄ后开始下降，７ｄ后基本接近正常水平。同时发现脑梗塞后血和ＣＳＦ中Ｇｌｕ含量呈正相关。ＣＳＦ中Ｇｌｕ浓度的变化与梗塞直径、病程和神经功能评分也呈显著相关。结论Ｇｌｕ和Ａｓｐ在脑梗塞的病理过程中起着重要作用。血和ＣＳＦ中Ｇｌｕ和Ａｓｐ浓度可以作为临床观察病情变化、梗塞面积及病程演变的客观指标。

不同麻醉方式下老年前列腺汽化术患者血清兴奋性氨基酸水平与术后认知功能的关系

术后认知功能障碍（POCD）是指手术麻醉后患者出现定向、记忆、思维、注意力、自知力等中枢神经功能改变,老年患者全身麻醉POCD的发病率较青年患者高[1～3],甚至发展为阿尔茨海默病（AD）[4].既往研究表明,POCD的发生可能与全身麻醉药物对脑组织兴奋性氨基酸（EAA）的影响有关[2,5].EAA尤其是谷氨酸（Glu）及N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）与学习、记忆和多种急性或慢性脑损伤的发生、发展等方面有关[6].本研究探讨不同麻醉方式下老年前列腺汽化术患者血清EAA水平与术后认知功能的关系.

强啡肽对脊髓损伤后兴奋性氨基酸含量变化的影响与意义

为阐明脊髓损伤后病理因于强啡肽（Dyn）与兴奋性氨基酸（EAA）的关系，通过蛛网膜下腹内插管，在伤后20min给予不同剂量、不同种类Dyn，应用高效液相分析技术测定大鼠脊髓损伤后伤段脊髓组织中EAA含量的动态变化。结果显示，DunA使脊髓组织EAA含量显著增加，其增加的量和持续时间与DynA剂量有关，且有剂量依赖性，但不受阿片受体拮抗剂影响。相同剂量的非阿片受体激动剂DynA2－17和阿片受体激动剂DynA1-17对脊髓EAA的改变相似，DnyA1-8也产生显著的EAA改变，但程度较小。本实验结果对Dyn的病理作用包括非阿片受体途径的学说提供了进一步的支持，在非阿片途径中EAA的作用可能是最重要的。

灯盏花素对缺血再灌注沙土鼠海马ATP含量变化和兴奋性氨基酸释放的影响

目的研究灯盏花素对缺血再灌注沙土鼠海马ATP含量、ATP酶活性和兴奋性氨基酸释放的影响。方法脑缺血10 min建立沙土鼠缺血再灌注模型。90只沙土鼠分为假手术组、脑缺血组和灯盏花素组。测定脑缺血后和再灌注1、12和24 h海马ATP含量、ATP酶活性和兴奋性氨基酸含量。结果脑缺血组,ATP、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶含量明显下降(P<0.01),谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、γ-氨基丁酸(GABA)含量明显增加(P<0.01),谷氨酰胺(Gln)含量在缺血时降低,再灌注后增加(P<0.01)。灯盏花素组,ATP、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶含量高于脑缺血组(P<0.01)。Glu、Asp、GABA含量明显低于脑缺血组(P<0.01),Gln含量高于脑缺血组(P<0.01)。结论灯盏花素明显增加脑缺血及再灌注后ATP含量和ATP酶活性,降低兴奋性氨基酸释放,可减轻脑缺血再灌注损伤。