抑制性谷氨酸受体(IGluRs)通道及其相关杀虫剂的作用

抑制性谷氨酸受体(IGluRs)属于半胱氨酸环配体门控离子通道超家族,主要介导神经和肌肉细胞中抑制性的神经传递,目前仅在无脊椎动物中发现,在脊椎动物中尚未发现,因此是高选择性杀虫剂的理想靶标。IGluRs主要分布在无脊椎动物的神经和肌肉组织中,对控制吞咽、运动、感知和保幼激素的生物合成等可能起关键作用。人们对IGluRs的了解大多来自于对线虫和模式昆虫的研究,目前在线虫中共发现了4种α亚基和1种β亚基,是否有一种新的亚基类型如γ亚基尚不确定,从昆虫体内仅克隆了α亚基。就生理功能和药理特性而言,IGluRs与γ-氨基丁酸(GABA)受体最为类似,但其氨基酸序列却与甘氨酸受体相似性最高。作用于IGluRs的杀虫剂包括阿维菌素/美倍霉素类、苯基吡唑类杀虫剂氟虫腈以及吲哚二萜类化合物Nodulisporic acid等。对IGluRs的生理功能、分子特性、药理性质及相关杀虫剂的作用机理等的研究进展进行了综述。

小菜蛾抑制性谷氨酸受体的RNA干扰

谷氨酸门控的氯离子通道(glutamate-gated chloride channels,GluCls)或抑制性谷氨酸受体(inhibitory glutamate receptor,IGluR)是阿维菌素类药剂(avermectins)主要的作用靶标,目前人们对于昆虫的IGluR知之甚少。本实验采用RNA干扰(RNAi)技术对小菜蛾Plutella xylostella IGluR的功能进行了初步研究。结果表明:小菜蛾2龄和3龄幼虫中双链RNA(dsRNA)的最佳注射量分别为50.6nL和71.3nL。实时荧光定量(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测结果表明,2龄和3龄幼虫在注射dsRNA 36h和24h后IGluR基因的转录后水平分别下降了32.67%和49.30%。幼虫发生RNA干扰后对阿维菌素的敏感性结果显示,注射了IGluR dsRNA的幼虫死亡率显著低于对照。结果说明,小菜蛾IGluR是阿维菌素的潜在靶标之一,为进一步阐明小菜蛾对阿维菌素靶标抗性机理奠定了基础。

抑制性谷氨酸门控氯离子通道的研究进展

作为半胱氨酸环配体门控离子通道中的一员,抑制性谷氨酸门控氯离子通道(IGluCl)的亚基及其装配具有多样性,从而导致其药理性质的不同。通道对某种化合物的选择性结合与通道中存在的一些关键位点的氨基酸残基有关。通道mRNA的转录后修饰作用是通道亚型及其功能多样化的原因。有关通道门控及离子选择机制的研究为新药及杀虫剂的开发和筛选奠定了基础。从药理性质、通道中影响药物结合特性的残基位点、通道基因的转录后修饰作用以及配体门控离子通道的门控机制等方面综述了IGluCl通道的研究情况。

铅对神经元钙通道和谷氨酸、NMDA受体及其通道的效应

铅是一种主要的环境污染物，近几年来，铅毒性破坏脑功能的机制引起广泛兴趣，本文仅就其对钙离子通道和ＮＭＤＡ受体的影响做一综述。１铅对钙通道的影响铅（Ｐｂ）作为一种金属元素，与钙有竞争性抑制作用。Ｐｂ２＋是特异的、强烈的、竞争性的、可逆的钙电流阻断剂。神...

背根神经节内代谢型谷氨酸受体2与酸敏感性离子通道3和辣椒素受体1的共存研究(英文)

代谢型谷氨酸受体(mGluR)2/3在伤害性信息从外周向脊髓传递的过程中发挥着重要作用。以往研究证明在大鼠中mGluR2参与了机械性超敏和热超敏的形成,因此本研究拟采用免疫荧光组织化学染色技术揭示背根节(DRG)中mGluR2和酸敏感性离子通道3(ASIC3),一个多觉机械性感受器,或者和热伤害性感受器辣椒素受体(TRPV1)的共存情况。结果显示:mGluR2主要存在于DRG神经元的胞浆中。计数结果显示DRG中35.85%的神经元呈mGluR2免疫阳性。在这些阳性神经元中,82.61%为小细胞(直径小于30μm);5.79%为中等细胞(直径为30～50μm);11.59%为大细胞(直径大于50μm)。进一步在免疫荧光双重标记切片上可观察到分别有42.45%和79.78%的小型mGluR2阳性神经元同时表达ASIC3或TRPV1免疫阳性。以上结果提示mGluR2主要存在于DRG中的小神经元中,这些神经元通常被认为是外周Aδ-或C-纤维传入的伤害性感觉神经元,在这类神经元中mGluR2与ASIC3或TRPV1均有大量共存,提示这些共存可能与机械性或热超敏的产生或者维持有着重要的联系。

N－苯磺酰基磷酰二胺酯类化合物的合成及其对昆虫谷氨酸受体通道阻断作用的研究

报道了Ｎ－苯磺酰基磷酰二胺酯类化合物的合成。用电生理细胞内微电极技术研究了这些化合物的结构对昆虫谷氨酸电位阻断作用的影响。结果表明：它们均能阻断果蝇幼虫神经肌肉兴奋性接点电位，但其阻断时间相差很大。阻断过程可分为３种：（１）电位逐渐被阻断；（２）电位开始有短暂的兴奋，然后被阻断；（３）电位迅速被阻断。活体实验表明：具有第２种杀虫机制的化合物杀虫效果最好．

谷氨酸受体蛋白调控植物生长与胁迫应答的研究进展

植物谷氨酸受体(glutamate receptor-like,GLRs)是动物离子型谷氨酸受体(inotropic glutamate receptors,iGluRs)的同源蛋白,在开花植物中具有多个拷贝,常以功能冗余的基因家族形式共同调节植物生长发育和逆境应答过程。GLRs在植物中发挥作用的机制与其动物同源蛋白既有类似之处,但又表现出植物特异性。iGluRs在哺乳动物的神经系统中发挥重要作用。在iGluRs介导的神经传导中,由突触前膜释放的神经递质识别并结合突触后膜的iGluRs,iGluRs介导的阳离子内流引起突触后膜的去极化,形成动作电位的传递,构成神经传导的基础。过去20多年的研究发现,植物GLRs也可以作为离子通道蛋白,通过调节跨膜离子流行使功能。本文系统综述了植物谷氨酸受体的蛋白结构和演化特征,并对已报道的重要功能位点进行阐释;总结了近些年来对植物谷氨酸受体蛋白在植物生长发育不同时期,以及多种生物和非生物逆境应答中的功能的研究进展,并比较了其与动物iGluRs作用机制的异同;提出并梳理了该领域仍待解决的重要科学问题;最后展望了该蛋白家族在作物耐逆育种中的重要应用前景和价值,以期为改良作物耐逆性状提供线索。

谷氨酸受体通道RNA编辑机制与癫痫

由于离子型谷氨酸受体通道亚基A to IRNA编辑机制的异常 ,引起谷氨酸受体通道对的Ca++通透性的改变 ,进而诱发癫痫发作 ,这种机理为原发性癫痫的发生机制提供了新的研究思路。本文介绍国外研究谷氨酸受体通道A to IRNA编辑机制与癫痫的关系的近况。

磷酰胺酯化学结构与昆虫谷氨酸受体通道的活性关系

用电生理细胞内微电极和膜片钳单通道记录技术,研究了21种磷酰胺酯化学结构对昆虫谷氨酸电位和谷氨酸受体单通道开关动力学门控过程的作用。结果表明:(1)21种化合物均能阻断谷氨酸电位,其中BSSN-01表现明显的兴奋过程;(2)BSSN-01可调制谷氨酸单通道的门控过程,通道道通时间延长,约τ_2=2.75ms,比正常值τ_1=2.1ms增加约31％,从而改变了通道的时间依赖性。

拉莫三嗪抑制突触后AMPA受体及齿状回谷氨酸的释放

齿状回（dentate gyrus，DG）在海马环路癫痂活动传递的调节中起重要作用，对从内嗅皮质传递来的阵发性癫痫活动，DG表现为频率依赖性滤过，而DG颗粒细胞1-氨基丁酸（GABA）能神经元特异性分布产生的长时程抑制性突触后电位也减少了癫痫后发放，阻止了二次动作电位的产生。拉莫三嗪（1amotrigine，LTG）是一种治疗强直阵挛性癫痂及部分性癫痫发生的有效的抗惊厥药，有研究报道，LTG可以阻断电压门控性钠通道及减少神经元去极化，可以通过阻断电压门近代钠通道或钙通道抑制兴奋性突触后电流。

缺氧及谷氨酸对大鼠下丘脑神经元NMDA通道的影响

目的 研究缺氧和N 甲基 D 天门冬氨酸 (N methyl D asparticacid ,NMDA)通道激动剂谷氨酸对大鼠下丘脑神经元NMDA通道开放动力学的影响。方法 运用膜片钳技术的细胞吸附式方法记录NMDA通道的单通道电流。结果 在急性缺氧条件下 ,NMDA通道的开放增大 ,开放时间常数τ1,τ2 分别由 (0 .3 3± 0 .10 )ms ,(4.3 6± 0 .2 6)ms变为 (0 .93± 0 .2 2 )ms ,(7.64± 0 .72 )ms ,关闭时间常数τ1,τ2 分别由 (18.0 3± 3 .5 0 )ms ,(171.5 0± 19.10 )ms变为 (3 .42± 1.0 2 )ms ,(19.3 9± 3 .0 7)ms。平均开放概率由 0 .12± 0 .0 5变为 0 .66± 0 .3 6。谷氨酸浓度增加 ,NMDA通道开放时间常数增大、关闭时间常数减小 ,开放概率增大。结论 缺氧及谷氨酸能提高下丘脑神经元NMDA通道的兴奋性 ,促进NMDA通道开放增加。

代谢型谷氨酸受体介导的电 化学信号及其生物学作用

大约50年前．就已经发现谷氨酸可以诱发癫痫，并可以直接兴奋哺乳动物神经元。近20年来，药理学研究已经鉴定并克隆出不同类型的谷氨酸门控离子通道，通过激活这些通道，谷氨酸介导快速的突触后电位。20世纪80年代中期，研究者又发现谷氨酸还可以通过产生三磷酸肌醇（IP3）发挥作用，这表明存在着代谢型谷氨酸受体或非离子通道型谷氨酸受体。

缺氧及谷氨酸对大鼠海马神经元NMDA通道的影响

目的观察大鼠海马神经元模拟缺血缺氧时谷氨酸诱发电流的改变,研究缺氧和谷氨酸对大鼠海马神经元N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-asparticacid,NMDA)通道开放动力学的影响,为中枢神经损伤的康复提供理论依据。方法实验分为6组:①对照组:通氧+20μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly;②组1:通氧+50μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly;③组2:通氧+100μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly;④组3:通氧+200μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly;⑤组4:缺氧+20μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly;⑥组5:缺氧+20μmol/LL-Glu+1.0μmol/LGly+30μmol/LMK-801。以原代培养的大鼠海马神经元为标本,运用膜片钳技术的细胞吸附式方法记录NMDA通道的单通道电流。结果在急性缺氧条件下,NMDA通道的开放时间常数τ1,τ2较对照组延长,分别由(0.47±0.12)ms,(5.42±0.33)ms变为(1.02±0.17)ms,(7.47±0.93)ms;关闭时间常数τ1,τ2较对照组明显缩短,分别由(21.13±4.21)ms,(167.83±23.23)ms变为(6.54±1.44)ms,(21.32±2.87)ms;平均开放概率增大,由0.17±0.11变为0.79±0.32,差异有显著意义(P<0.05)。谷氨酸浓度增加时,NMDA通道开放时间常数增大,关闭时间常数减小,开放概率增大。结论缺氧及谷氨酸能提高海马神经元NMDA通道的兴奋性,促进NMDA通道开放增加。

NMO-IgG对谷氨酸及其受体NMDAR1与NMDAR2B表达的影响

目的:研究视神经脊髓炎(NMO)小鼠脊髓体外模型中谷氨酸(Glu)浓度及N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR,NR)NR1及NR2B亚单位表达量是否发生改变,探讨NMDA受体介导的Glu兴奋毒性作用参与NMO致病机制的可能性。方法:1提取NMO患者血浆中水通道蛋白4(AQP4)自身抗体(NMO-IgG);2用提纯后的NMO-IgG干预C57BL/6乳鼠脊髓片(脊髓薄片300μm),培养制成NMO组,通过检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、AQP4评估NMO模型建立是否成功,并进行缺损评分,同时设置不加NMO-IgG和补体的对照组。3比色法检测各组培养液Glu浓度,用免疫组织荧光检测脊髓NR1及NR2B亚单位表达。结果:1NR1、NR2B在NMO组表达量显著高于对照组(P<0.05);2NMO组与对照组Glu浓度比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:NMO-IgG促进小鼠脊髓NMDAR亚单位NR1、NR2B表达;NMDAR可能参与NMO致病。

氯化锂对Aβ1-42引起的星形胶质细胞谷氨酸释放的抑制作用及其对海马神经元损伤的保护作用

目的:研究氯化锂对β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)引起的星形胶质细胞(AS)谷氨酸释放的抑制作用,并探讨其对海马神经元损伤的保护作用及机制。方法:原代培养AS及海马神经元,AS分为对照组和Aβ1-42+不同剂量氯化锂组(分别加入0.25、0.50和1.00 mmol∙L-1氯化锂作用2周,加入250 nmol∙L-1 Aβ1-42刺激),采用荧光探针技术检测AS中Ca^2+水平,采用高效液相色谱法检测AS谷氨酸的释放量,Western blotting法检测AS中瞬时受体电位通道蛋白1(TRPC1)、钠-钙交换蛋白1(NCX1)和电压门控钙离子通道(Cav1.2)蛋白表达水平。海马神经元成熟化后分为对照组、Aβ1-42组和Aβ1-42+不同剂量氯化锂组,加入Aβ1-42处理的含AS的条件培养基(ACM)培养并以不含AS的条件培养基为对照,倒置相差显微镜下观察海马神经元突起总长度(TDBL)、一级突起数(PDN)和最大分支级数(MBO),Griess法测定培养液中一氧化氮(NO)释放量。结果:与对照组比较,Aβ1-42+不同剂量氯化锂组AS中Ca^2+水平明显降低(P<0.05),Ca^2+再充功能降低(P<0.05),谷氨酸释放量明显减少(P<0.05),TRPC1蛋白表达水平明显降低(P<0.05),NCX1和Cav1.2蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,Aβ1-42组海马神经元NO释放量明显增加(P<0.05),TDBL、PDN和MBO明显减少(P<0.01);与Aβ1-42组比较,Aβ1-42+不同剂量氯化锂组海马神经元NO释放量明显减少(P<0.01),TDBL、PDN和MBO明显增加(P<0.05或P<0.01)。加入Aβ1-42处理的不含AS的培养基培养,各组海马神经元NO释放量比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:氯化锂对Aβ1-42引起的AS中Ca^2+依赖的谷氨酸释放具有抑制作用,该作用机制可能与其下调TRPC1受体表达有关,氯化锂可通过抑制神经元中NO的释放减轻海马神经元的损伤。

星形胶质细胞释放谷氨酸的途径及其调控机制

在中枢神经系统内，星形胶质细胞和神经元之间存在着密切的结构和功能联系，谷氖酸是神经元与胶质细胞相互作用的重要信息物质。星形胶质细胞可以通过P2X7型嘌呤能受体，连接蛋白“半通道”和Ca^2＋依赖性胞吐等三种方式释放谷氨酸。P2X7型受体是离子型受体，被ATP激活，是生理条件下调节谷氨酸释放的一种重要方式；连接蛋白“半通道”是在病理情况下，尤其是细胞外二价阳离子降低时开放，调节谷氨酸释放；Ca^2＋依赖性胞吐与神经末梢释放递质的方式相似，胞内Ca^2＋升高时，囊泡和星形胶质细胞膜融合释放谷氨酸，是生理状态下释放谷氨酸的主要方式。

κ阿片受体激动剂U50488H对大鼠心肌缺血再灌注室性心律失常的影响及作用机制

目的:研究选择性κ阿片受体激动剂U50488H对大鼠心肌缺血再灌注室性心律失常的影响及作用机制。方法:建立心肌缺血再灌注损伤动物模型,将实验大鼠按随机原则分组,监测大鼠心率(HR)、动脉压(ABP)、左心室内压(LVP)及收缩(+dp/dtmax)和舒张功能(-dp/dtmax)等血流动力学指标,观察大鼠室性心律失常的发生情况和作用机制。结果:U50488H可显著降低大鼠HR、ABP、LVP及±dp/dtmax。在心肌缺血前预先给予U50488H,可明显降低大鼠心肌缺血再灌注室性心律失常的发生率以及室性心律失常评分,该作用可被选择性к阿片受体阻断剂Nor-BNI阻断。提前给予Gi/o蛋白抑制剂pertussis toxin、NO合成酶抑制剂L-NAME、KATP通道阻断剂glibenclamide和PKC的选择性抑制剂chelerythrine,结果发现U50488H的抗心律失常作用减弱(P<0.01);而提前给予TK的抑制剂genistein,对U50488H的抗心律失常作用则无明显影响(P>0.05)。结论:U50488H可通过激动心脏к阿片受体减少大鼠心肌缺血再灌注室性心律失常的发生。在激活к阿片受体前,分别预先阻断Gi/o蛋白P、KC以及KATP通道,可以使к阿片受体介导的抗心律失常的作用减弱或消失,提示к阿片受体的信号转导途径可能涉及Gi/o蛋白P、KC和KATP通道。

小菜蛾GluCl受体α亚基cDNA基因克隆和序列分析

利用RT-PCR和RACE技术对小菜蛾[Plutella xylostella(L.)]4龄幼虫谷氨酸门控的氯离子通道(GluCl)受体cDNA全长进行了克隆和序列分析。通过设计简并性上、下游引物扩增出小菜蛾GluCl受体α亚基基因192bp的cDNA片段,根据得到的片段序列设计3′和5′特异性引物采用RACE技术进行3′和5′末端的克隆,获得了小菜蛾GluCl受体的cDNA的完整序列,GenBank登录号为GQ221939。该基因全长2144bp,其开放阅读框(ORF)1344bp,编码447个氨基酸。相似性分析表明:它与果蝇和赤拟谷盗的相似性均为73%,与埃及伊蚊的相似性为75%,与东亚飞蝗的相似性为79%;氨基酸分析后显示它具有GluClα亚基的典型特征,表明克隆的cDNA序列是小菜蛾GluClα亚基基因的序列。

傅里叶变换红外光谱分析NMDA受体单克隆抗体抗兴奋毒损伤机理

人N 甲基 D 门冬氨酸受体 (NMDAR ,NR)单克隆抗体MABN1具有明确的抗兴奋毒保护作用 ,但其机制不明 .以MABN1和MK 80 1分别预处理海马细胞 ,拮抗谷氨酸兴奋毒损伤作用 ,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术 ,对不同处理后的海马细胞红外光谱特性进行比较 .将去卷积的酰胺Ⅰ带进行曲线拟合后发现 ,MABN1组与MK 80 1组的蛋白质二级结构有明显不同 。