NMDA受体与I组代谢型谷氨酸受体的相互作用

谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统重要兴奋性神经递质,参与学习、记忆、药物依赖成瘾及神经系统退行性疾病等多种病理生理过程。谷氨酸通过激活离子型(iGluRs)和代谢型谷氨酸受体(mGluRs)发挥作用。业已有研究提示iGluRs和mGluRs之间存在相互作用,但具体机制尚待阐明。本文从蛋白分子结构、突触可塑性、相互作用可能涉及的信号分子和通路等方面综述了NMDAR与I组mGluRs之间的相互作用,旨在为深入研究谷氨酸受体之间的相互作用提供线索。

NMDA型谷氨酸受体在骨祖细胞和成骨细胞表达并介导力学信号转导

目的:鉴定骨髓间充质干细胞D1和成骨细胞MC3T3-E1、MC3T3-E1亚克隆14是否表达NMDA型谷氨酸受体(NMDAR),并初步探讨NMDAR是否参与力学信号转导。方法:采用RT-PCR技术、免疫荧光染色技术、蛋白免疫杂交技术和体外细胞循环拉伸装置,鉴定了上述3个细胞系中NMDAR的表达情况,并初步探讨了在MC3T3-E1亚克隆14细胞系中,NMDAR在力学信号转导中的可能作用。结果:3个细胞系均表达NMDA受体亚基1(NR1)和不同的亚基2(NR2A-NR2D)。细胞微丝骨架的破坏并没有阻断力学应变诱导的c-jun、c-fos的表达上调;而阻断NMDAR后,却抑制了力学应变诱导的c-jun、c-fos和成骨细胞特异的转录因子Cbfa1/Runx2的表达上调。结论:NMDAR在骨中表达并发挥功能,参与了骨的力学信号转导过程。

代谢型谷氨酸受体及其拮抗剂MCPG对弥漫性脑损伤大鼠的影响

目的:观察代谢型谷氨酸受体拮抗剂MCPG对弥漫性脑损伤大鼠的影响。方法:使用Marmarou的动物模型,55只动物分为对照、损伤和MCPG组。给予MCPG组立体定向脑室注射MCPG lumol/5ul。分别在伤后1、4、8、12、24小时测定脑组织含水量、递质性氨基酸(Glu、GABA)及离子Ca^(2+)、Mg^(2+)含量。结果:伤后脑组织含水量、GABA、Ca^(2+)升高,Glu、Asp及Mg^(2+)含量下降。MCPG组较损伤组各项指标均有明显的好转。结论:MCPG能有效的抑制代谢型谷氨酸受体激活导致的继发性损害。

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。

NMDA受体拮抗剂MK-801对缺氧缺血性脑损伤保护作用的机制探讨(英文)

目的 NMDA型谷氨酸受体的激活在缺氧缺血性脑损伤 (HIBD)的病理生理过程中具有重要的作用。该研究探讨NMDA型谷氨酸受体拮抗剂MK 80 1对HIBD的保护机制。方法 30只 7日龄SD大鼠随机分为正常对照组、HIBD组和HIBD +MK 80 1组 ,每组 1 0只 ,后两组大鼠结扎右颈总动脉后暴露于低氧环境制备HIBD模型 ,HIBD +MK 80 1组大鼠于低氧处理前腹腔注射MK 80 1 0 .3mg/kg。所有大鼠于HI后立即断头处死 ,制备脑单细胞悬液 ,以流式细胞仪测定脑细胞线粒体跨膜电势 (△Ψm)、以荧光扫描仪测定脑细胞内游离钙([Ca2 + ]i)水平。结果 与正常对照组相比 ,HIBD组大鼠双侧脑细胞△Ψm值及右 :左△Ψm比值均显著降低 ,[Ca2 + ]i显著升高 ,差异均有显著性 (P <0 .0 5或 0 .0 1 ) ;MK 80 1 +HIBD组大鼠脑细胞右 :左侧△Ψm比值较HIBD组升高 ,其差异有显著性 (P <0 .0 5 ) ,但两组间脑细胞右 :左 [Ca2 + ]i的比值无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 MK 80 1对缺氧缺血性脑损伤的保护作用与其改善脑细胞线粒体功能有关 ,而与其对 [Ca2 + ]i水平的影响关系不大 ,其保护机制可能不是经过“NMDA受体 [Ca2 + ]i △Ψm”途径、而是通过“NMDA受体 其它 △Ψm”途经发挥作用。

不同刺激形式在成年大鼠海马CA1区诱导长时程压抑的谷氨酸受体机制(英文)

前期研究显示低频率多串刺激能够在成年大鼠海马CA1区诱发稳定的长时程压抑(long-term depression,LTD),而这种LTD的受体机制目前还不清楚。本研究采用成年大鼠海马脑片标本,电刺激Schaffer侧枝传入纤维,在CA1区锥体细胞层记录群体锋电位(population spikes,PS),并分别应用N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体和代谢型谷氨酸(metabotropic glutamate,mGlu)受体的拮抗剂AP5和MCPG,观察两组低频率(2-Hz和5-Hz)多串刺激能否诱导LTD,以揭示不同刺激形式诱导成年大鼠LTD的可能受体机制。结果显示,AP5和MCPG都能抑制由2-Hz多串刺激诱导的LTD:强直刺激后20min时PS幅度分别为基础值的(96.0±3.5)%(n=10)和(95.7±4.1)%(n=8)。MCPG能够抑制5-Hz多串刺激诱导的LTD的产生,而AP5不能:分别应用AP5和MCPG后,强直刺激后35min时PS的幅度分别为基础值的(73.6±4.4)%(n=10)和(98.2±8.9)%(n=8)。以上结果提示,2-Hz多串刺激诱导的LTD可能依赖于NMDA受体与mGlu受体的共同活化,而5-Hz多串刺激诱导的LTD只与mGlu受体有关。因此,不同频率的多串刺激诱导的LTD涉及不同的谷氨酸受体机制。

淀粉样蛋白联合L-型谷氨酸诱导类阿尔茨海默病模型

目的采用淀粉样蛋白联合L-型谷氨酸诱导建立类阿尔茨海默病(AD)大鼠模型。方法将β-淀粉样蛋白25～35(Aβ25～35)注射到大鼠双侧CA3区,或联合L-谷氨酸(Glu)分别注射到大鼠双侧CA3区、侧脑室制备类AD模型,用Morris水迷宫和免疫组化方法分别检测大鼠学习记忆力和胆碱乙酰转移酶(ChAT)及NMDAR1脑内表达。结果 Aβ联合Glu诱导的类AD模型大鼠学习记忆力明显降低,与假手术组和单纯Aβ注射组相比,均有统计学差异(P<0.01或P<0.05),同时海马CA3区及顶叶皮质内ChAT及NMDR1表达也降低明显(P<0.01)。结论采用淀粉样蛋白联合L-型谷氨酸诱导建立类AD动物模型比单纯Aβ注射效果好,能模拟出AD学习记忆力减退和相关的主要病理学变化。

Homer蛋白介导谷氨酸受体信号转导

Homer蛋白是一类联系突触内细胞骨架蛋白、信号蛋白的重要物质。Homer家族蛋白可和mGluRI、IP3R、Shank、RyR中富含脯氨酸的序列结合。Homer蛋白可以自我交联形成同聚或异聚体 ,此多聚体通过与多种蛋白、受体形成复合体并相互作用 ,在信号转导、突触形成、受体在细胞定位起重要作用。

α5 γ-氨基丁酸A型受体与麻醉后认知功能关系研究概述

近年来,患者术后认知功能的变化被重视,研究显示其发生机制是炎症、手术创伤、感染、压力及睡眠障碍,麻醉是其中重要的相关因素。已知全麻药物对认知影响的作用位点有谷氨酸受体、NMDA受体、甘氨酸受体等递质门控离子通道,而α5γ-氨基丁酸A型（gama-aminobutiric acid type A,GABAA）受体被认为是麻醉药物产生遗忘作用的主要靶点。本文就α5 GABAA受体与麻醉后认知功能关系相关机制的研究做一综述。

腺苷A2A受体和代谢型谷氨酸受体5亚型及其拮抗剂在帕金森病治疗中的作用

长期应用左旋多巴制剂（5～10年）会导致约50％的帕金森病（Parkinson’sdisease，PD）患者出现异动症，称为左旋多巴诱发的异动症（L—DOPAinduceddyskinesia，LID），主要表现为舞蹈症和手足徐动症，严重影响PD患者的日常生活质量。LID的发生与黑质多巴胺能神经元丢失的严重程度、多巴胺波动性刺激引起的直接通路和间接通路的不平衡、突触结构发生可塑性改变以及年龄等密切相关。

NMDA型谷氨酸受体NR3亚基与药物依赖相关研究进展

NMDA受体是一类门控离子通道型谷氨酸受体,参与调节中枢神经系统的多种重要功能：如神经元生长发育、神经可塑性及学习记忆等。NMDA受体是异多聚体,由核心亚基NR1结合强化亚基NR2及（或）调节亚基NR3组成。NR1亚基形成离子通道。

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?

代谢型谷氨酸受体5拮抗剂(MPEP)在大鼠颞下颌关节疼痛中的作用和可能机制

目的探讨应用代谢型谷氨酸受体5拮抗剂(MPEP)后,福尔马林致颞下颌关节疼痛大鼠三叉神经节内降钙素基因相关肽(CGRP)的表达变化,为临床颞下颌关节疼痛治疗提供实验依据。方法 SD大鼠36只,随机均分为4组,正常对照组(不做任何处理),阴性对照组(右侧颞下颌关节内注射50μl生理盐水),甲醛组(右侧颞下颌关节内注射50μl5%formalin),MPEP(2-甲基-6苯基乙炔嘧啶)组[25μlMPEP(5mmol/L)+50μl5%formalin]。将5%甲醛注入右侧颞下颌关节腔内,诱导大鼠颞下颌关节疼痛。计数各组大鼠60min内伤害性行为反应(包括刮擦头面部及缩头)。并利用免疫组织化学方法检测三叉神经节内CGRP的蛋白定位与表达。结果甲醛组大鼠搔刮头面部及缩头反应持续时间明显高于正常对照组及阴性对照组(P<0.05),MPEP组搔刮头面部及缩头等伤害性行为反应明显低于甲醛组(P<0.05)。免疫组化结果显示甲醛组、MPEP组三叉神经节内CGRP免疫反应阳性物质与正常对照组比较显著增加(P<0.05),生理盐水组与正常组比较无统计学差异(P>0.05),MPEP组与甲醛组比较CGRP免疫反应阳性物质明显降低(P<0.05)。结论代谢型谷氨酸受体5拮抗剂减轻福尔马林引起的大鼠颞下颌关节疼痛可能与其下调三叉神经节内CGRP的表达水平相关。

评论:Ⅰ型谷氨酸代谢型受体拮抗剂AIDA的神经保护作用

在哺乳动物中枢神经系统中,L-谷氨酸被认为是主要的兴奋信号传导者,与认知、记忆、学习等脑功能有密切关系.脑组织中谷氨酸含量巨大(5～15 mmol/kg),但仅有极少部分存在于细胞外液中.谷氨酸通过相应受体发挥其信号作用,多数神经细胞和胶质细胞在其浆膜上有谷氨酸受体.细胞外液中谷氨酸的浓度决定了受体被刺激的程度.中枢神经系统的兴奋性神经毒性就是由谷氨酸、天门冬氨酸等兴奋性氨基酸通过其受体引起的,谷氨酸的浓度过高就具有兴奋毒性,同样受体过度兴奋也是有害的.

MCPG在神经元氧糖剥夺模型中的抗凋亡作用

目的通过神经元氧糖剥夺模型研究Ⅰ组代谢型谷氨酸受体拮抗剂α-甲基-4-羧苯基甘氨酸(MCPG)对神经元损伤的保护作用,并初步探讨其机制。方法大鼠皮层神经元原代培养2w后,采用氧糖剥夺法建立损伤模型,通过乳酸脱氢酶(LDH)活性测定及碘化丙啶(PI)/Hoechst33342双染鉴定神经元损伤程度;加入Ⅰ组代谢型谷氨酸受体拮抗剂MCPG(1mmol/L),通过脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)检测神经元凋亡情况,并采用蛋白印迹法研究凋亡相关因子caspase-3、细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)的表达变化,讨论MCPG抗凋亡作用与ERK1/2信号通路的关系。结果 MCPG能抑制ERK1/2信号通路的活化并降低凋亡相关因子caspase-3的表达,减轻氧糖剥夺造成的神经元凋亡。结论 MCPG能够通过ERK1/2信号通路减轻氧糖剥夺造成的神经元凋亡。

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。

水杨酰苯胺类mglu5拮抗剂的设计、合成及活性研究

目的利用骨架跃迁思想设计并合成新型水杨酰苯胺类代谢型谷氨酸受体5(metabotropic glutamate receptor5,mglu5)拮抗剂。方法将取代水杨酸与二取代苯胺缩合得目标化合物Ⅰ-Ⅳ,用核磁共振和质谱进行结构确证,荧光测钙流法进行拮抗mglu5活性测定。结果设计的目标化合物对mglu5具有明显的拮抗活性,其中化合物Ⅰ拮抗活性最好,IC_(50)为0.079μmol/L。结论水杨酰苯胺类化合物为潜在的新型mglu5拮抗剂,值得进一步研究。

外周代谢型谷氨酸受体5在颞下颌关节疼痛大鼠三叉神经节表达

目的探讨外周代谢型谷氨酸受体5(m Glu R5)在颞下颌关节炎性疼痛中的作用。方法 SD大鼠36只,随机均分为6组,正常对照组(不做任何处理),阴性对照组(右侧颞下颌关节内注射50μl生理盐水),完全弗氏佐剂组(CFA组,右侧颞下颌关节内50μl CFA注射),MPEP-1组(1mm 2-甲基-6苯基乙炔嘧啶+50μl CFA),MPEP-2组(2.5mm MPEP+CFA),MPEP-3组(5mm MPEP+CFA)。将CFA注入右侧颞下颌关节腔内,诱导大鼠颞下颌关节疼痛。24h后检测各组大鼠的机械疼痛阈值,用Western-blot法和RT-PCR方法检测各组大鼠三叉神经节内m Glu R5和ERK1/2的蛋白和m RNA表达变化。结果 CFA组大鼠摆头阈值较正常组和阴性对照组明显下降(<0.01),MPEP-3组明显高于CFA组(<0.05)。三叉神经节内m Gu Rl 5和ERK1/2 m RNA及蛋白表达水平CFA组明显高于正常对照组和阴性对照组(<0.05),MPEP-3组明显低于CFA组(<0.05)。结论 m Glu R5参与颞下颌关节炎性疼痛,可能与ERK1/2信号通路相关。

两种钙通道拮抗剂抑制脑缺血复灌后转录因子c- Jun的表达(英文)

目的 :研究两种钙离子通道 :NMDA受体型和L 型电压门控钙通道 (L VGCC)在短暂全脑缺血复灌后海马c Jun表达中的作用。方法 :采用SD大鼠四动脉结扎全脑缺血模型 ,取缺血复灌不同时间 (0 ,1,3,6 ,12 ,2 4和72h)以及对照组SD大鼠的海马 ,应用免疫印迹的方法来研究c Jun的表达并观察几种钙通道拮抗剂对c Jun表达的影响。 结果 :c Jun在假手术以及复灌的各个时间点均有表达 ,并在复灌 6h达到高峰。氯胺酮 (一种非竞争性NMDA受体拮抗剂 )和硝苯吡啶 (一种L VGCC阻滞剂 )抑制c Jun表达的增加。而DNQX(一种AMPA/KA受体拮抗剂 )则无抑制作用 (数据未显示 )。 结论 :缺血复灌后 ,c Jun的表达增加了 ,这种增加与NMDA受体和L VGCC这两种钙离子通道的开放有关。