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兴奋性氨基酸毒性与缺血性脑中风及针刺的调整作用
兴奋性氨基酸毒性是脑缺血损伤级联反应产生,终导致脑细胞坏死与凋亡的初始动因.针刺治疗缺血性脑中风的有效性在临床治疗和动物实验中都得到了肯定,但其作用机制仍处于研究与探索中.本文以谷氨酸为代表,通过总结针刺治疗对其离子型(NMDA/AMPA)受体、代谢型受体(mGluRs)和星形胶质细胞的干预作用,介绍电针抗缺血性脑中风兴奋性氨基酸毒性的研究现状,为深入认识针刺抗缺血性脑损伤的作用机制提供参考.
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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)10μl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.
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NMDA受体在发育过程中的表达及其生理意义
在脊椎动物的中枢神经系统中,谷氨酸是一种重要的兴奋性神经递质,它在脑中的众多功能是由不同的受体所介导的.谷氨酸受体可分为离子型(ionotropic)和代谢型(metabotropic)两大类.离子型谷氨酸受体即为配体门控性离子通道(ligand-gated ion channel),按特异的激动剂不同又可分为N-甲基-D-门冬氨酸(N-methyl-D-adpartate,NMDA)和non-NMDA亚型,non-NMDA包括两种受体亚型,即红藻氨酸(kairate acid, KA)和α-氨基-3-羧基-5-甲基恶坐-4-丙酸(α-aminocyclopentane-1, 3-dicarboxylate, AMPA)亚型;代谢型受体是与G蛋白偶联,经细胞内第二信使系统起作用的,包括反式-氨基-环戊基-1,2-二羧酸(ACPD)与L-2-氨基-4-磷酰基丁酸(L-AP4)两种亚型[1].
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电针抑制iGluRs激动剂鞘内给药易化的大鼠脊髓背角突触传递LTP
目的:观察电针对离子型谷氨酸受体(iGluRs)激动剂易化脊髓背角神经元而形成的长时程增强(LTP)的抑制作用,并探讨其机制.方法:大鼠脊髓L4/L5节段细胞外记录脊髓背角C-纤维诱发场电位的LTP.iGluRs激动剂NMDA或[±]-AMPA HBr 40pg鞘内给药(i.t.)易化脊髓背角神经元;对照组i.t.生理盐水2μl.2 Hz,1 mA电针(EA)环跳和委中穴.观察电针对iGluRs激动剂i.t.易化的LTP的抑制作用.结果:对照组低强度强直刺激(HFS)前、后脊髓背角LTP)的变化率无统计学差异;i.t.NMDA或[±]-AMPA HBr后低强度HFS,可引起显著的LTP,与对照组比较P
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不同偶联模式的兴奋性氨基酸受体所介导非洲爪蟾卵母细胞跨膜电流的相互影响
目的 研究不同偶联模式的兴奋性氨基酸受体所介导非洲爪蟾卵母细胞跨膜电流的相互影响.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,通过全细胞双电极电压钳位法,分别以M-胆碱受体Carb,谷氨酸离子型受体激动剂kainate(KA),代谢Ⅰ型受体激动剂quisqualate(QA)及代谢Ⅲ型受体激动剂L-phosphoserine(L-SOP)两两同时灌流有受体表达的非洲爪蟾卵母细胞.结果 3种偶联模式的受体激动后产生的膜电流具有交叉脱敏现象.结论 在多种受体共存的细胞中,受体之间可能存在着广泛的相互作用.
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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(cpccoEt)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cpccoEt 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.
关键词: L5~6脊神经结扎 离子型谷氨酸受体 Ⅰ型代谢型谷氨酸受体 温度过敏 -
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:100 μM 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,终脱敏,脱敏时间平均为37.57 min.2 μM 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-AP3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.
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NMDA受体2B亚基:一个潜在的镇痛治疗靶点
N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NM-DA)受体是一种配体门控离子型谷氨酸受体,参与体内神经发育、突触可塑性、学习记忆以及痛觉信号的转导等生理病理过程.组成NMDA受体的亚基按基因型分为:NR1、NR2(A、B、C和D)和NR3(A和B)3个家族,其中NR1为必需功能亚基,NR2属于调节亚基,NR3的功能目前尚不清楚.新近研究表明[1],NMDA受体的2B亚基(NR2B)在疼痛的产生及中枢性痛觉敏化形成中起到重要作用,可能是一个潜在的镇痛治疗的靶点,现就此方面作一综述.
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代谢型谷氨酸受体与癫痫
兴奋性神经递质谷氨酸与谷氨酸受体结合,在癫痫的发病中发挥重要作用.对谷氨酸受体的研究表明,谷氨酸受体存在两种类型[1]:离子型谷氨酸受体(intropic glutamate receptors,iGluRs)和代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors, mGluRs ).前者包括NMDA 、AMPA和KA受体,直接与离子通道相连,中介快速兴奋性突触传递;后者是一个与G蛋白偶联的受体家族,通过胞内各种信使物质的变化介导多种反应[2],如神经发育、神经元死亡、突触可塑性、空间学习能力等.由于iGluRs发现较早,谷氨酸的突触后兴奋机理得到广泛认可.随着对mGluRs的研究,谷氨酸的突触前机理在癫痫发病中的作用受到普遍关注.现就mGluRs的分型、在癫痫发病中的作用及可能机理进行综述.
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中枢神经系统α-氨基-3-羧基-5-甲基异 唑-4-丙酸/红藻氨酸受体的研究进展
在脊椎动物的中枢神经系统,离子型谷氨酸受体包括α-氨基-3-羧基-5-甲基异 唑-4-丙酸(AMPA)、红藻氨酸(KA)和N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)三种受体,前两种又称非NMDA受体。有关AMPA受体不同于KA受体的早依据是:脊髓初级传入C类纤维能被KA,却不能被使君子酸(QA)去极化。由于缺乏选择性拮抗剂,迄今尚不能确切区分天然的AMPA、KA受体,但其各自不同的分子生物学和药理学特性已逐步被阐明。1 AMPA/KA受体的分子生物学研究自从Hollmann等采用功能表达克隆技术首先筛选到编码约900氨基酸的AMPA/KA受体的Cdna以来[1],应用同源克隆方法已发现9种AMPA/KA受体亚基,根据序列相似性、对激动剂的脱敏特性以及能否构成功能协同体,可分成三组亚基:①GluR1-GluR4(AM-PA型);②GluR5-GluR7(KA型);③KA-1、KA-2(KA)型。
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离子型谷氨酸受体在长时程增强产生机制中的研究进展
长时程增强(Long-term potentiation,LTP)是一种发生在神经细胞信号传输中持久的增强现象.在分子水平研究学习和记忆能力,反应海马功能可塑性的长时程增强是常用的指标,其作用的改变与学习记忆密切相关.长时程增强增加会促进学习记忆能力,而长时程增强减弱会导致学习记忆能力的下降.诱导长时程增强发生的相关机制非常复杂,迄今尚未完全阐明,而关于离子型谷氨酸受体在其中的作用研究相对较少.因此,本文对离子型谷氨酸受体在长时程增强形成条件 、分子机制等方面进行了综述.
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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.
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EDTA作为抗原修复液用于脑石蜡片NMDA-R2A免疫组织化学检测的方法与效果探讨
石蜡切片进行免疫组织化学染色的优势在于能得到极为清晰美观的组织形态,其中修复待检测物质的抗原性(抗原修复)是一个关键步骤.抗原修复的效果直接影响到终的染色结果.用pH值6.0的枸橼酸(柠檬酸)缓冲液进行微波修复或高压修复目前使用广,是国内外绝大多数实验室的首选方法.该方法能有效修复大多数物质的抗原性,得到阳性强、结果美观的图像,重复性好,颇受广大实验工作者的欢迎.但经过长期实践和总结发现枸橼酸缓冲液用于抗原修复有一个比较隐蔽的缺陷:它能使某些膜受体的阳性分布区域向细胞质内扩大.比如NMDA-R2A是一种广泛分布于脑内的促离子型谷氨酸受体,免疫电镜显示它应当分布在神经细胞的突触后膜上[1].但使用枸橼酸缓冲液对大鼠中脑石蜡切片进行抗原修复后,阳性结果分布于神经细胞的整个胞质(图1B);这与NMDA-R2A的实际分布有明显出入.由于细胞质阳性的图像比较美观,并且这种阳性的成因也有解释的余地,因此常常被实验人员误认为是正常的.我们尝试了其它一些修复方法,综合比较后认为乙二胺四乙酸(EDTA)溶液对于NMDA-R2A这类膜受体的检测是一种更好的抗原修复液,并对其使用方法和效果探讨如下.