水稻谷氨酸受体的低温胁迫响应研究

水稻在低温胁迫条件下易受到损害。谷氨酸受体(GLRs)作为一种冷感受器在线虫、小鼠和人类神经元中传递低温信号,但关于植物GLRs的低温作用还未得到充分了解。为了深入研究水稻GLRs的低温响应功能,本实验开展水稻在低温胁迫下经谷氨酸受体激动剂(gly)处理后表型、生理指标和基因表达模式的研究。结果表明,10 mmol/L浓度的谷氨酸受体激动剂处理能够增强水稻苗期耐低温性。生理和分子生物学实验表明,水稻苗期通过调节超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛和叶绿素含量等生理指标的表达来提高低温环境下的耐冷性。此外,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建了OsGLR6.5和OsGLR6.9基因的敲除突变体,发现OsGLR6.5基因在水稻低温胁迫中可能具有重要的调控功能。这些发现对深入理解水稻对低温环境的适应机制具有重要意义。

Aβ42寡聚体对突触内外谷氨酸受体表达的影响

目的:通过体内外实验探讨阿尔茨海默病关键发病分子β-淀粉样蛋白42寡聚体(Aβ42Os)作用下离子型谷氨酸受体N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)亚基(NR2A、NR2B和NR1)和代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)在突触内外的表达分布变化。方法:(1)用不同浓度的Aβ42Os处理乳小鼠原代神经元,Western blot和免疫荧光染色检测原代神经元中mGluR5和NMDAR的表达和分布情况。(2)在C57BL/6小鼠侧脑室立体定位注射不同浓度的Aβ42Os,Western blot检测海马组织中mGluR5和NMDAR在突触内外的蛋白水平,以及mGluR5下游磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/AKT)信号通路相关蛋白、钙信号下游通路相关蛋白和突触相关蛋白的表达。结果:(1)高浓度Aβ42Os处理原代小鼠神经元增加mGluR5表达(P<0.01),减少NR2A、NR2B和NR1表达(P<0.01);引起mGluR5膜表面聚集,而使NR2A、NR2B和NR1膜表面表达分布减少。(2)高浓度Aβ42Os引起小鼠海马组织中突触mGluR5表达增加(P<0.01),NR2A(P<0.05)和NR2B(P<0.01)表达减少,突触外NR2B表达增加(P<0.01);抑制PI3K表达及AKT和细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化,过度激活钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIα(CaMKIIα);引起突触后致密蛋白95、亲棘蛋白(spinophilin)、突触小泡蛋白(synaptophysin)和微管相关蛋白2表达减少(P<0.01)。结论:(1)高浓度Aβ42Os引起神经元突触mGluR5过度聚集,NR2A、NR2B和NR1表达减少,而突触外NR2B表达增加。(2)高浓度Aβ42Os抑制PI3K/AKT和ERK信号通路,过度激活CaMKIIα通路,损伤突触结构。

大鼠颈上神经节中Ⅰ组代谢型谷氨酸受体表达及慢性间歇性低氧对其的影响

目的观察Ⅰ组代谢型谷氨酸受体(mGluR1/5)在大鼠颈上神经节(SCG)组织的表达、定位,及慢性间歇性低氧(CIH)对mGluR1/5蛋白水平的影响。方法12只雄性SD大鼠随机分为对照组(Ctrl)和CIH组(CIH),每组6只,模型制作6周。Western blotting检测CIH对mGluR1/5蛋白水平的影响,免疫组织化学法和免疫荧光共定位染色检测大鼠SCG中mGluR1/5的表达及分布。结果mGluR1/5表达于大鼠SCG,mGluR1分布于神经元和小强荧光(SIF)细胞,而在卫星胶质细胞(SGCs)、神经纤维和血管不表达;mGluR5主要分布于神经纤维,少量分布于神经元,而在SIF细胞、SGCs及血管不表达;CIH上调mGluR1/5的蛋白水平(P<0.01)。结论mGluR1和mGluR5均表达于大鼠SCG,但其表达部位有所不同,两者蛋白水平的升高可能参与了CIH诱导的血压升高。

代谢型谷氨酸受体在胶质瘤发展中的作用及其作为潜在治疗靶点的研究进展

代谢型谷氨酸受体(mGluRs)是中枢谷氨酸能系统中重要的受体之一,其广泛参与调控突触传递、突触可塑性、神经兴奋性和抑制性平衡等生理过程。mGluRs在介导胶质瘤的发生和发展中起重要作用,其介导的细胞内信号通路参与胶质瘤的进展、侵袭和复发过程,因此mGluRs作为胶质瘤的潜在药物靶点越来越受到关注。其中,mGluR1和mGluR3的体外药物阻断已被证明对于胶质瘤细胞具有抗细胞增殖和迁移的作用,mGluR3拮抗剂对于替莫唑胺有增加敏感性的作用,mGluR4和mGluR8可能成为治疗恶性胶质瘤的潜在靶点,但需要广泛的研究验证。未来应对不同类型的mGluRs在胶质瘤细胞中的作用进行深入探索,以为临床药物的研发提供理论依据。

针药联合对阿尔兹海默病模型大鼠小脑皮质谷氨酸受体2及Caspase-3表达的影响

目的观察针药联合对阿尔兹海默病(AD)模型大鼠小脑皮质谷氨酸受体(GluR2)及天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase-3)表达的影响,探讨小脑在AD发病机制中的作用。方法30只雄性SD大鼠随机分为5组:对照组(C组)、模型组(M组)、电针组(EA组)、天麻素组(Gas组)、针药联合组(EA+Gas组),每组6只。C组不作任何处理;M组大鼠给予双侧海马内微量注射5μL的Aβ1-42进行造模;EA组予以频率2 Hz、强度1mA的电针刺激,选取穴位“大椎”“百会”“足三里”,每日30 min,连续4周。Gas组予以腹腔注射Gas注射液(10 mg/kg),每天1次,连续4周;EA+Gas组同时予以电针和Gas治疗,连续4周。Morris水迷宫检测大鼠学习记忆行为能力,Nissl染色和免疫组化方法观察各组大鼠小脑皮质细胞形态和数量,Western Blot法检测各组GluR2和Caspase-3蛋白的表达。结果M组小脑皮质中浦肯野层细胞数量减少(P<0.05),GluR2表达降低(P<0.05),Caspase-3表达增高(P<0.05);各治疗组较M组的细胞形态趋于正常,GluR2的表达增加(P<0.05),Caspase-3的表达降低(P<0.05),其中以EA+Gas组改变最为明显。结论电针、天麻素及针药联合均可通过调节GluR2和Caspase-3的表达水平进而改善AD模型大鼠学习记忆能力,其中针药联合效果最佳。

精神分裂症及攻击行为与离子型谷氨酸受体-6基因多态性关联研究

目的探讨中国汉族人群离子型谷氨酸受体-6(GluR6)基因多态性与精神分裂症及攻击行为是否关联。方法收集40个精神分裂症核心家系(包括20个患者有攻击行为和20个患者无攻击行为),采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对GluR6基因单核苷酸多态性rs6922753T/C和rs2227283G/A分型,进行传递不平衡检验(TDT)。结果rs6922753多态性(2=4.67,υ=1,P<0.05)、rs2227283多态性(2=11.11,υ=1,P<0.01)及单体型TG(2=11.27,υ=1,P<0.01)、CA(2=6.33,υ=1,P<0.05)与精神分裂症相关联;rs2227283多态性与攻击行为显著相关联(2=8.89,υ=1,P<0.01)。结论在中国汉族人群中GluR6基因或邻近基因可能是精神分裂症的易患基因之一,并可能影响患者攻击行为的发生。

离子型谷氨酸受体拮抗剂MK-801浓度与全脑缺血再灌注大鼠海马内源性神经干细胞的增殖

背景:脑缺血再灌注后,过度释放的兴奋性氨基酸可通过N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体激活内源性神经干细胞,促使其增殖、分化,修复神经细胞,但同时也导致细胞内钙离子超载,引起神经细胞的损伤。目的:观察NMDA受体拮抗剂MK-801浓度对脑缺血再灌注大鼠海马内源性神经干细胞增殖的影响。方法:SD大鼠随机分为正常对照组、手术对照组及MK-8010.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2mg/kg组。除正常对照组外,大鼠首先进行侧脑室插管,3d后进行4条血管阻断方法制备大鼠全脑缺血再灌注模型。在模型制作前30min按照不同浓度侧脑室注射MK-801。正常对照组和手术对照组侧脑室注射同剂量的生理盐水。免疫组织化学、RT-PCR技术检测各组脑海马nestin阳性细胞及其mRNA表达。结果与结论:MK-801浓度在0.8mg/kg以下时,用药组大鼠脑海马nestin mRNA及蛋白的表达与手术对照组差异无显著性意义(P>0.05),呈现高表达;当MK-801浓度达到0.8mg/kg时,与手术对照组相比,用药组大鼠脑海马nestin基因及蛋白的表达明显下降(P<0.05),并随浓度的增高呈递减趋势。提示MK-801在浓度为0.6mg/kg时,即可抑制钙超载保护神经元,又有良好的刺激神经干细胞增殖作用。

激活的星形胶质细胞分泌的TNF-α对大鼠离子型谷氨酸受体1表达的影响

目的 探讨星形胶质细胞在癫痫发病中的作用。 方法 选用肿瘤坏死因子TNF α(TNF α)刺激及TNF α反义寡核苷酸阻断后马桑内酯 (CL)刺激纯化培养的海马星形胶质细胞 ,将这两种条件培养基提取液 (ACM)10 μl分别注入正常大鼠侧脑室 ,观察动物行为与脑电图的变化 ;用免疫细胞化学方法检测大脑皮质与海马中离子型谷氨酸受体 (NMDAR1)表达水平的改变 ,并做显微图像分析。 结果 1 侧脑室注射肿瘤坏死因子TNF α刺激后的条件培养基提取液可引起大鼠Ⅲ级癫痫样发作及典型的尖波、棘波、棘 慢波癫痫样脑电图表现 ,大脑前梨状皮质和海马CA1区NMDAR1免疫反应阳性神经元数和平均光密度值均明显高于对照组 ;2 侧脑室注射TNF α反义寡核苷酸阻断后由马桑内酯刺激的条件培养基提取液 ,大鼠无癫痫样行为发生 ,大脑前梨状皮质和海马CA1区NMDAR1免疫反应阳性神经元数和平均光密度值与对照组无显著性差异。 结论 1 激活的星形胶质细胞分泌的TNF α可诱导大鼠癫痫发作。 2 NMDAR1表达的变化可能与癫痫发作有关。

神经干细胞分化的神经元离子型谷氨酸受体NMDA亚单位的mRNA和蛋白表达

目的在体外研究由大鼠神经干细胞(NSCs)分化而来神经元细胞中离子型谷氨酸NMDA受体表达。方法分离培养孕14～16d胎鼠皮质和海马神经干细胞,对NSCs进行nestin和分化鉴定。通过RTPCR、Westernblot免疫印迹和免疫组化检测NSCs分化的神经元细胞中离子型谷氨酸NMDA受体亚单位NR1、NR2A和NR2B的mRNA和蛋白表达。结果从孕14～16d胎鼠大脑中分离培养出NSCs,NSCs分化后的神经元可以表达离子型谷氨酸NMDA受体亚单位NR1、NR2A和NR2B。结论由NSCs分化而来的神经元能表达离子型谷氨酸NMDA受体。

介导大鼠海马CA1区癫痫样活动的离子型谷氨酸受体的变化

目的观察离子型谷氨酸受体在大鼠海马CA1区癫痫样活动中的变化,为进一步探讨癫痫的发生机制提供依据。方法正常大鼠海马脑片灌流促离子型γ-氨基丁酸受体(GABAA受体)拮抗剂bicuculline(30μmol/L)引起癫痫样活动并于右侧海马CA3区注射海人藻酸(KA)建立颞叶癫痫(TLE)大鼠模型,应用离体脑片细胞外场电位记录,刺激辐射层Schaffer侧支通路,在海马CA1区锥体细胞记录群峰电位(PS)及其变化。结果正常大鼠海马脑片CA1区锥体细胞记录到的场电位为单个PS,主要由非N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体介导。灌流bicuculline后,记录到的场电位为多个PS的痫样电位,除了非NMDA受体介导外,NMDA受体也参与痫样电位的介导。灌流NMDA受体拮抗剂DL-2-氨基-5-磷酸戊酸(APV)(50μmol/L),第1个PS幅度无明显变化(n=11,P>0.05),而第4和第5个PS幅度明显降低(n=11,P<0.05;n=9,P<0.05);TLE模型大鼠海马脑片灌流APV后,第1个PS幅度也无明显变化(n=9,P>0.05),第4和第5个PS幅度明显降低(n=8,P<0.05;n=8,P<0.01),并可进一步抑制灌流非NM-DA受体拮抗剂6-氰基-7-硝基喹噁啉-2,3-土卫四(CNQX)(10μmol/L)后的残留电位。结论大鼠海马CA1区NMDA受体的激活参与癫痫样活动的发生。

首发精神分裂症与离子型谷氨酸受体6基因多态性的关联研究

目的探讨中国北方汉族人群离子型谷氨酸受体-6(GluR6)基因多态性与首发精神分裂症是否关联。方法随机抽取95例首发精神分裂症患者作研究,以84例正常人作对照。分别采用full Cold-PCR联合限制性片段长度多态性(RFLP)技术和PCR-RFLP技术检测研究对象GluR6基因外显子15rs2227283(G/A碱基改变)及内含子13rs995640(A/G碱基改变)的单核苷酸多态性(SNP)。结果 GluR6基因rs995640多态性(χ2=0.562,υ=1,P=0.565)在病例组和对照组的基因型和等位基因分布频率无显著性差异;而rs2227283多态性(χ2=14.816,υ=1,P<0.001)则与精神分裂症显著相关。经多因素分析控制年龄、性别因素后各组基因型分布无显著性差异。结论在中国北方汉族人群中,GluR6基因内含子13rs995640多态性可能不是首发精神分裂症的一个危险因素而外显子15rs2227283多态性则可能与首发精神分裂症的易患性有关。

离子型谷氨酸受体拮抗剂MK-801和NBQX对胶原诱导型关节炎大鼠的镇痛作用

目的:在大鼠胶原诱导关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)模型中,使用不同离子型谷氨酸受体拮抗剂,即N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-asparticacid,NMDA)受体拮抗剂MK-801及非NMDA受体拮抗剂NBQX,通过阻断谷氨酸与相应受体结合而产生镇痛作用,进而研究两种拮抗剂在镇痛作用方面对大鼠行为的影响,以及对分子生物学指标产生的影响,即应用上述拮抗剂后大鼠血清及组织液中环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)和Janus激酶-3(Janus-activated kinase,Jak3)等表达的变化。方法:建立大鼠CIA模型,通过体内研究,向大鼠关节腔内注射不同离子型谷氨酸受体拮抗剂MK-801和NBQX,观察CIA大鼠行为和分子生物学指标的改变。行为评估内容包括大鼠的触痛及关节肿胀情况,触痛情况使用机械性缩足阈值(paw-withdrawal threshold,PWT)来评价,同时使用排水法测足容积来评估肿胀情况。分子生物学指标相关研究即由大鼠心脏采血,并取组织匀浆液,检测血清及组织液中在拮抗剂使用后COX-2和Jak3等表达的变化。结果:MK-801和NBQX在单独或联合使用时均能表现出镇痛作用(P<0.01),且镇痛作用持续时间均大于24 h,两种拮抗剂均在注射后4 h达到镇痛作用的峰值,且NBQX比MK-801镇痛作用更强(P<0.05);MK-801和NBQX在单独及联合使用时,均不能改变CIA大鼠的足跖肿胀(P>0.05);MK-801可降低CIA大鼠COX-2的表达(P<0.01),NBQX则未见此作用(P>0.05);MK-801和NBQX对CIA大鼠的Jak3表达增高均未见产生影响(P>0.05)。结论:MK-801及NBQX均可产生镇痛作用,且NBQX比MK-801表现更强,但两者对肿胀均未见效果;NMDA受体与COX-2炎症通路有一定的交叉作用,而对于Jak3尚不能发现其与离子型谷氨酸信号通路存在交叉作用。

谷氨酸离子型受体拮抗剂对大鼠机械穿髓诱导的延髓Fos蛋白表达的影响

为探讨谷氨酸及其离子型受体是否参与牙髓伤害性信息的传递 ,预先向大鼠左侧脑室分别注射谷氨酸N 甲基 D 天门冬氨酸 (NMDA)受体拮抗剂 5 甲基二氢二苯丙环庚烯亚胺马来酸 (MK 80 1)、非NMDA受体拮抗剂 6 氰基 7 硝基喹恶啉土卫四 (CNQX) ,再予左上颌第一磨牙机械穿髓刺激 ,存活相同时间后观察动物延髓内Fos蛋白表达量的变化 ,与单纯穿髓组作对比。结果MK 80 1显著减少大鼠机械穿髓诱导的延髓Fos蛋白表达 ,且呈剂量依赖性 ,而CNQX则无明显作用。表明谷氨酸很可能是牙髓伤害性信息初级传入的兴奋性递质。在机械穿髓致痛动物模型中 ,这一过程主要由NMDA受体介导。

尾悬吊大鼠小脑间位核促离子型谷氨酸受体表达增加

外周信息主要通过神经末梢释放谷氨酸激活促离子型谷氨酸受体(ionotropic glutamate receptor,iGluRs),调节间位核神经元的兴奋性。研究旨在探讨模拟失重对大鼠小脑间位核iGluRs表达的影响。采用大鼠尾部悬吊法建立模拟失重动物模型,按体重配对原则随机将大鼠分为尾部悬吊14 d组和正常同步对照组。采用免疫组织化学ABC染色法观测大鼠小脑间位核iGluRs(NMDAR-1、AMPAR-2和KAR-2)免疫阳性神经元数量的变化。结果表明正常对照组大鼠小脑间位核内有iGluRs免疫阳性神经元存在。大鼠吊尾14 d后,大鼠小脑间位核iGluRs免疫阳性细胞数明显增多(P<0.05)。结论模拟失重可使大鼠小脑间位核神经元网络的兴奋性增高。这一变化可能与模拟失重引起的调控肌肉运动的中枢神经系统的适应性变化有关。

7-硝基吲唑对大鼠大脑皮质离子型谷氨酸受体和GABA_A受体的影响

目的 探讨一氧化氮 (NO)对大鼠脑皮质离子型谷氨酸受体 (NMDA、AMPA、KA受体 )和 GABA受体的影响。 方法 将 Wistar大鼠腹腔注射神经细胞结构型一氧化氮合酶抑制剂 7-硝基吲唑 ,以氚标配体分别标记 NMDA、AMPA、KA和 GABAA 受体 ,用图像分析仪对大鼠额区、顶区、后肢区、梨状区、压部后区和味觉区皮质内标记受体进行定量分析。 结果 实验组大鼠额区、后肢区和梨状区内 NMDA、AMPA、KA受体和 GABAA 受体含量均显著增加 ;顶区皮质内 NMDA、KA受体和 GABAA 受体增加显著 ;味觉区皮质内 KA受体增加显著。 结论 NO可能参与大鼠脑皮质离子型谷氨酸受体和

离子型谷氨酸受体对海马突触传递长时程增强的影响

海马是完成学习与记忆活动的神经基础,海马部位突触可塑性增强与学习记忆有着密不可分的关系,而这种可塑性的增强主要是以谷氨酸为神经递质的,因此本文就有关海马部位突触可塑性增强与离子型谷氨酸受体的联系进行了阐述.

离子型及Ⅰ型代谢型谷氨酸受体对大鼠温度过敏的调节作用

目的探讨离子型及Ⅰ型代谢型谷氨酸受体对大鼠温度过敏的调节作用。方法将离子型谷氨酸受体作用药谷氨酸(Glu)、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)、α-氨基-3羟基-5甲基-4异恶唑(AMPA),Ⅰ型代谢型谷氨酸受体作用药[(S)-DHPG],非竞争性NMDA受体拮抗剂(MK-801),竞争性AMPA受体拮抗剂(CNQX),选择性Ⅰ型代谢型谷氨酸受体拮抗剂(cpcco E)t分别注入L5~6脊神经结扎和假手术大鼠左足底部皮下组织,观察大鼠对辐射热的反应。结果 Glu、NMDA、AMPA、(S)-DHPG能减少假手术组足底逃避阈值,而对手术组则无效;相反,MK-801、CNQX及cpcco Et能增加手术组足底逃避阈值,但对假手术组无效。结论外周离子型和Ⅰ型代谢型谷氨酸受体敏感性的改变可导致末梢神经可塑性变化,这种变化是神经损伤引发的神经病理性疼痛产生与维持的基础。

代谢型谷氨酸受体5与临床相关疾病的关系研究进展

代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)是中枢谷氨酸能系统的重要受体之一,在中枢神经系统方面发挥着重要作用,广泛参与调控突触传递、突触可塑性、神经兴奋性/抑制性平衡等生理过程。研究发现,mGluR5与多种不同的神经系统疾病和非神经系统疾病密切相关,因此其作为潜在的药物治疗靶点日益受到关注。本文旨在对mGluR5的结构、分布、生理功能以及mGluR5在神经系统疾病、非神经系统疾病中的作用进行概述,以期为mGluR5在临床相关疾病中的研究提供有意义的参考。

大鼠颈上神经节代谢型谷氨酸受体7,8的表达及慢性间歇性低氧对其的影响

目的研究大鼠颈上神经节(SCG)组织中III组代谢型谷氨酸受体7和8(mGluR7/8)的表达、定位,以及慢性间歇性低氧(CIH)对mGluR7和mGluR8蛋白表达量的影响。方法选取8周龄雄性SD大鼠30只,免疫组织化学染色检测大鼠SCG组织中mGluR7和mGluR8的表达。免疫荧光共定位染色检测mGluR7和mGluR8的分布。核浆分离蛋白进行Western blot检测mGluR7和mGluR8在细胞浆和细胞核的分布情况。构建6周CIH大鼠模型,CIH组放于低氧小室中:首先向小室内充入100%氮气,使氧浓度分数逐渐降低至6%并维持30 s,然后充入100%氧气,使氧浓度分数回升至21%,作用周期为4 min/次,8 h/d,对照组放于常氧环境中。通过尾动脉血压检测大鼠收缩压、舒张压和平均动脉压的变化。Western blot检测CIH对SCG中mGluR7和mGluR8蛋白表达量的影响。结果大鼠SCG表达mGluR7和mGluR8。mGluR7分布于神经元和小荧光(SIF)细胞,上述细胞胞浆和胞核中均染色阳性,而在卫星胶质细胞(SGCs)、神经纤维和血管中不表达;mGluR8定位于神经元和SIF细胞的胞浆中,而在SGCs、神经纤维和血管中不表达。大鼠SCG核浆蛋白检测结果进一步证实mGluR7不仅存在于胞浆也存在于胞核蛋白中,而mGluR8仅存在于胞浆蛋白中。动物实验结果显示,与对照组相比,CIH升高大鼠的收缩压(P<0.0001)、舒张压(P<0.001)和平均动脉压(P<0.0001)。CIH增加mGluR7和mGluR8的蛋白表达量(P<0.05)。结论mGluR7和mGluR8均表达于大鼠SCG,但是细胞定位方式不同,CIH升高大鼠血压并增加mGluR7和mGluR8蛋白在SCG的表达水平。