弥漫性脑损伤后代谢型谷氨酸受体亚型4及其激动剂L-AP4的作用(英文)

目的 研究弥漫性脑损伤 (DBI)后大鼠脑皮质代谢型谷氨酸受体亚型 4 (mGluR 4 )及其激动剂L 2 氨基 4 膦酰基丁酸(L AP 4 )的变化及意义。方法 16 1只SD大鼠随机分为两组。A组包括正常对照组、假手术组及DBI组。用Marmarou弥漫性脑损伤模型 ,制成DBI模型 ,于伤后不同时间进行mGluR 4mRNA原位杂交。B组包括单纯、DBI后生理盐水治疗及DBI后L AP 4治疗组。所有DBI动物伤前进行行为学训练。伤后 1h、12h脑室内分别给予L AP 4 (10 0mM ,10 μl)或生理盐水。大鼠在伤后 1、3、7、14d分批处死前进行运动和行为学检查 ,处死后检测神经元损伤数。结果 与正常对照组相比 ,假手术组阳性神经元数无改变 (P >0 .0 5 ) ;与假手术组相比 ,单纯DBI组mGluR 4mRNA表达于脑损伤后 1h即有明显增加(P <0 .0 1) ,在 6h达到高峰。与DBI后生理盐水治疗组比较 ,DBI后L AP 4治疗组神经元损伤数减少 ,神经功能检查指数增高。结论 mGluR 4参与了DBI的病理生理过程 ,具有神经保护作用。

代谢型谷氨酸受体在脑损伤后的表达及意义

目的 :探讨弥漫性脑损伤 (DBI)后大脑皮质代谢性谷氨酸受体 (m Glu Rs)的变化及其意义。方法 :SD大鼠随机分为对照组和 DBI组 ,采用 Marmarou加速性 DBI模型 ,在伤后不同时间取样行原位杂交和病理学研究。结果 :与对照组相比 ,DBI组大脑皮质 、 组 m Glu Rs (除 m Glu R6 外 )阳性神经元表达在伤后 12小时开始增加 ,2 4小时增加显著 (P<0 .0 1)。病理研究提示 ,DBI后 2 4小时大脑皮质神经元损伤严重 (P<0 .0 1) ,与m Glu Rs表达变化的时间吻合。结论 : 、 组 m Glu Rs作用不同 ,分别具有神经元损害和保护作用 ;脑损伤后 , 组 m Glu Rs表达增加 ,参与 DBI引起的神经元损伤 , 组 m Glu Rs表达增加 ,具有神经元保护作用 ,这为阐明DBI的损伤机制及运用 m Glu Rs激动剂和 (或 )拮抗剂治疗提供了理论依据。

代谢型谷氨酸受体5对创伤性神经元损伤保护作用研究

目的研究代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)的特异性激动剂对创伤性脑损伤后神经元的保护作用,并初步探讨其作用机制。方法原代培养2 w大鼠皮层神经元细胞,采用神经元机械性损伤模型,加入两种mGluR5特异性激动剂2-氯-5羟苯基甘氨酸(CHPG)和3-氰-氮苯甲酰胺(CDPPB),通过乳酸脱氢酶(LDH)释放率、caspase-3活性检测,研究mGluR5激动剂对神经元损伤可能具有的保护作用;通过western-blot检测细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38表达变化并研究这种保护作用的产生机制。结果损伤后LDH释放率和caspase-3活性显著增加,CHPG和CDPPB明显抑制了LDH的释放率和caspase-3的活性,并呈剂量依赖性;Western blot结果提示,CHPG和CDPPB显著增加了ERK的磷酸化水平,而对JNK、p38无影响。结论 mGluR5的激动剂CHPG和CDPPB对机械性神经元损伤具有保护作用,这种保护作用可能是通过激活ERK通路实现。

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。

第Ⅲ组代谢性谷氨酸受体抑制Aβ_(31～35)诱导的神经元胞内钙增高

目的观察第Ⅲ组代谢型谷氨酸受体激动剂L-SOP和(R,S)-PPG对Aβ31～35所致培养神经元胞内Ca2+浓度升高的影响。方法原代培养的大鼠额叶皮层神经元,分别加入第Ⅲ组mG luR s激动剂L-SOP或(R,S)-PPG,利用实时Ca2+荧光成像技术观察对Aβ31～35所致〔Ca2+〕i升高的影响。结果急性给予Aβ31～35可引起培养神经元的〔Ca2+〕i水平呈剂量依赖性的升高,即随着Aβ31～35浓度的增加,其〔Ca2+〕i升高的幅度逐渐增加,而潜伏期逐渐缩短;经L-SOP或(R,S)-PPG预处理后,使Aβ31～35所引起的〔Ca2+〕i的平均升高幅度降低,平均潜伏期明显延长。结论在离体培养的神经元第Ⅲ组mG luR s的激活可通过抑制Aβ31～35引起的Ca2+超载,对Aβ31-35诱导的神经毒发挥保护作用。

谷氨酸钠对大鼠背部皮神经传入放电的影响

目的 探讨谷氨酸对大鼠背部皮神经自发传入放电的影响。方法 采用体内分离脊神经背侧皮支单纤维记录方法,在皮神经感受野注射谷氨酸受体的激动剂谷氨酸钠(0. 3mmol/L, 10μl),观察对皮肤感觉神经传入放电的影响及时程变化。结果 将谷氨酸钠注射入Aδ和C类感受单位的感受野,注射过程中(7min)和注射后(10min)每分钟的平均传入放电数与注药前比较均显著增加(P<0. 05 )。但Aβ感受单位注射过程中和注射后平均传入放电数与给药前相比无显著性差异(P>0. 05)。同时还发现谷氨酸钠对Aδ和C类初级传入末梢的兴奋作用可见于所观察的整个时段。结论 谷氨酸可能参与外周痛敏化过程。

代谢型谷氨酸受体4亚型(mGluR4)高通量药物筛选模型的建立

为发现代谢型谷氨酸受体4亚型(mGluR4)的调节剂,通过荧光检测胞内钙浓度的方法,建立一个基于细胞功能性检测的高通量筛选(HTS)系统。将人mGluR4基因转染稳定表达Gα15蛋白的人胚肾细胞(HEK-293),用Zeocin筛选获得稳定表达mGluR4的细胞株,并通过钙流检测试验证实该细胞系的生物学功能。优化了实验系统中荧光染料的孵育时间,溶剂二甲基亚砜(DMSO)耐受性,以及溶剂氢氧化钠(NaOH)耐受性,建立了可靠稳定的筛选系统。钙流检测试验数据表明,mGluR4细胞系对其激动剂的活性程度排序是:L-(+)-2-Amino-4-phosphonobutyricacid(L-AP4)>L-Serine-O-phosphate(L-SOP)>L-Glutamicacid(L-Glu);拮抗剂是:(RS)-α-Methylserine-O-phosphate(MSOP)>(RS)-α-Methyl-4-phosphonophenylglycine(MPPG)。在96和384细胞微孔培养板中,得到该筛选系统Z’因子分别是0.80和0.65。结果表明,该稳定细胞系拥有一个稳定的检测系统,适合于mGluR4激动剂/拮抗剂的筛选。

兴奋性氨基酸受体所介导细胞钙电流特征及其中L-SOP的作用途径

目的:研究兴奋性氨基酸受体各亚型所介导非洲爪蟾卵母细胞跨膜电流的特征及其中Ⅲ型受体激动剂L-SOP的作用途径。方法:用异硫氰酸胍-酚-氯仿法从成年大鼠脑中提取总RNA,以寡聚脱氧胸苷酸纤维素亲和层析法分离出mRNA并注射入非洲爪蟾卵母细胞使表达,以全细胞双电极电压钳位法灌流此卵母细胞。结果:100μM KA(kainate)(离子型)产生一主峰电流后缓慢下行,成为一稳定电流平台,最终脱敏,脱敏时间平均为37.57 min。2 txM QA(quisqualate)(代谢Ⅰ型)产生一峰值电流后转为一持续性钙振荡或直接出现钙振荡,振荡维持时间为(6.72±1.33)min,脱敏时间均随激动剂浓度的增加而缩短。0.8 mM L- SOP(L-phosphoserine)(代谢Ⅲ型)灌流产生规律性电流振荡,振荡时间为(20.17±8.47)min。此振荡电流可被代谢Ⅰ型受体拮抗剂L-AP_3所拮抗。结论:离子型、代谢Ⅰ型及代谢Ⅲ型受体均产生各自特征电流模型;L-SOP不仅是Ⅲ型受体的激动剂,而且是Ⅰ型受体的弱的激动剂,即细胞振荡电流是L-SOP通过Ⅰ型受体的作用途径而产生。

自发性高血压大鼠神经肽Y-Y1受体在脑血管平滑肌细胞增殖中的作用

目的探讨神经肽Y-Y1受体激动剂[Leu^(31),Pro^(34)]-NPY对体外培养的自发性高血压大鼠(SHR)脑血管平滑肌细胞促增殖作用的影响。方法应用植块法体外培养SHR大脑动脉血管平滑肌细胞,分别用正常细胞外液、10^(-5)或10^(-8)NPY,10^(-6)硝苯地平,10^(-6)硝苯地平+10^(-6)mol/L NPY加入培养液培养细胞。用免疫荧光法检测平滑肌培养细胞中增殖核抗原(PCNA)的表达,用流式细胞仪对平滑肌细胞的S期细胞进行检测分析。结果随着[Leu^(31),Pro^(34)]-NPY浓度的增加,平滑肌细胞PCNA阳性率递增,与对照组相比其阳性率有明显差别(P<0·001)。硝苯地平明显抑制PCNA阳性率。与硝苯地平+10^(-6)mol/L NPY相比,PCNA阳性率有显著差异(5·1±0·5vs17·7±2·5,P=0·009)。随着NPY浓度增加,血管平滑肌细胞S期百分数也是增加的,10^(-5)、10^(-6)mol/L NPY组与对照组相比有差别(P<0·05)。硝苯地平组与硝苯地平+10^(-6)mol/L NPY比较,S期细胞百分数有显著差异(P=0·0023)。结论NPY-Y1受体激动剂对血管平滑肌细胞具有浓度依赖性的PCNA表达增强作用,能够提高血管平滑肌细胞S期比例。L型钙离子拮抗剂能够减弱NPY-Y1受体激动剂的促平滑肌细胞增殖作用。

皮层神经元机械性损伤后代谢型谷氨酸受体表达及其拮抗剂的保护作用

目的研究体外培养小鼠脑皮层神经元机械性损伤后代谢型谷氨酸受体1a(metat-ropicglutamatereceptor1a,mGluR1a)的表达规律及其选择性拮抗剂1-氨基茚-1,5-二羧酸(1-aminoindan-1,5-dicarboxylicacid,AIDA)的保护作用。方法孕15-16d昆明种小鼠胚胎脑皮层神经元体外培养7d,以微量移液器塑料滴头在培养孔内划割,造成机械性损伤,伤后不同时间点(10,30min、1,3,6,12,24,72h)行神经元免疫组化染色,并留取培养液上清,检测乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)活性;对照组除不划伤神经元,其他处理同损伤组。AIDA处理组在损伤前30min,每孔加入AIDA使其终浓度为20μmol/L,其余步骤同前,激光扫描共聚焦显微镜检测AIDA处理前后神经元细胞内Ca2+含量变化。结果mGluR1a在正常神经元中表达呈弱阳性,染色颗粒分布于胞浆、胞膜及突起;机械性损伤后10min起,mGluR1a表达明显增强,胞核周围胞浆内染色明显加深,持续至伤后24h,神经元突起中也有明显表达,伤后72h,存活神经元数量明显减少,mGluR1a染色呈弱阳性。对照组LDH活性为(80.5±21.9)U/L,损伤后30min,LDH活性较对照组明显增加(P<0.05),3,6h时与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05),伤后12-72h,LDH活性较对照组明显增强(P<0.05)。伤后12-72h,AIDA处理组LDH活性较单纯损伤?

mGluRS与缺血性脑损伤的研究进展

谷氨酸是哺乳类动物中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质,对突触兴奋性的传导起调节作用,在生理状态下参与许多生理功能的调节,如学习和记忆、神经系统发育等.在脑缺血、颅脑损伤、癫痫发作、神经变性疾病等病理过程中,谷氨酸也起着重要作用.目前将 GluRs 按与配体结合后的效应的不同分为两类:离子型谷氨酸受体(inotropic glutamate receptors,iGluRs),包括NMDA受体,AMPA受体和KA受体;代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors,mGluRs).对于iGluRs在脑缺血后神经损伤中的作用已经了解的比较清楚,并针对性地研制出一些神经保护药物.但这类受体在突触快速传递中起着相当重要的作用,阻断它们会发生很多的副反应.近年来的研究表明,与G蛋白偶联的mGluRs主要分布于中枢神经系统,阻断mGluRs对于突触快速传递不会有很大的影响,只会发生有限的一些副反应[1],因此可能是治疗缺血性脑损伤的新途径.

代谢型谷氨酸受体5亚型高通量筛选模型的建立

目的:利用荧光测钙的方法,建立了人源代谢型谷氨酸受体5亚型(mGluR5)的高通量筛选模型。方法:通过基因合成得到mGluR5的ORF区域,并将其构建到pCNDA3.1真核表达载体上。将此重组质粒转染HEK293细胞,利用抗生素筛选和钙流检测方法得到稳定表达mGluR5的重组细胞株。结果:对试验条件:接种密度,孵育时间,溶剂DMSO浓度进行了优化,建立了稳定可靠的实验系统。并使用该受体特异激动剂和拮抗剂进行了功能验证,其中激动剂EC50L-Quisqualic acid(67.8nmol/L)>L-Glu(2.73μmol/L),抑制剂IC50MTEP(3.3nmol/L)>Fenobam(23.5nmol/L)系统Z因子为0.68,证明建立了一个人源mGluR5抑制剂的细胞筛选模型。利用此重组细胞株对360种化合物进行了筛选,找到了若干对mGluR5有抑制效果的化合物。结论:此细胞模型适用于mGluR5抑制剂的高通量筛选。

大鼠脑局部星形细胞肿胀的CT灌注成像及病理学研究

目的研究脑局部星形细胞肿胀对局部脑血流的影响。方法选取体重在250～300g雄性Wistar大鼠14只,随机分为两组。将代谢型谷氨酸受体(mGluRs)激动剂tACPD(实验组)及生理盐水(对照组)2μl注入右侧尾状核,6小时后观察动物旋转,在CT灌注成像检查后处死动物,测量左右尾状核干湿重提示脑组织含水量及光镜和电镜观察。结果实验组动物注射后6小时向对侧旋转,右侧尾状核水含量较对侧及对照组有显著性差异,P<0.05。CT灌注,实验组7例均可见脑局部rCBF明显下降,5例MTT及TTP延长,而rCBV仅有3例表现轻度下降。光镜HE染色及电镜组织学检查实验组可见星形细胞肿胀,小血管受压等改变。结论星形细胞肿胀可引起局部脑血流量下降,CT灌注成像可以清楚地显示由于星形细胞肿胀造成的局部脑血流动力学变化。