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NMDAR1单克隆抗体抑制谷氨酸诱导的大鼠海马神经元Ca2+内流
目的 观察人N-甲基-D-门冬氨酸受体(NMDAR,NR)主亚基(NR1)单克隆抗体mAbN1对谷氨酸诱导的大鼠海马神经元Ca2+内流的影响.方法 建立谷氨酸介导的大鼠海马神经元兴奋毒性损伤模型,以mAbN1及MK-801分别预处理海马神经元,用Fluo-3/AM法,在激光扫描共聚焦显微镜下观察对细胞内游离Ca2+浓度([Ca2+]i)的影响.结果 mAbN1能显著抑制谷氨酸所致海马神经元[Ca2+]i升高,此作用强于MK-801,且其本身对生理状态下神经元[Ca2+]i无影响.结论 mAbN1的抗兴奋毒性作用可能是通过改变NR的蛋白质二级结构从而影响兴奋毒性作用中的Ca2+内流实现的.
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防治缺血性脑损伤的新途径--抑制神经元凋亡
近年对细胞死亡机制尤其是对凋亡(apoptosis)的研究,使人们对迟发性神经元死亡有了新的认识。缺血后脑损伤的发生不仅与神经细胞坏死有关,而且与凋亡关系密切。目前认为迟发性神经元死亡即是凋亡。该理论在成年动物全脑[1]、局部脑缺血[2,3]、新生动物缺氧缺血性脑损伤[4,5]、人类心跳骤停后[1]、婴儿猝死综合征[6]、新生儿窒息[7]均已得到证实。随着分子生物学技术飞速发展,及凋亡机制的逐步阐明,通过抑制神经元凋亡防治脑缺血损伤成为研究脑保护的热门课题。本文重点介绍有关抑制神经元凋亡的前沿研究。 一、抑制凋亡防治缺血性脑损伤的可能性 脑缺血时细胞内钙离子超载、兴奋毒性、氧化应激都可使神经元走向凋亡[1]。凋亡程序启动后凋亡不是立即发生的,而是细胞内发生一系列复杂生物化学级联反应过程,包括信号传导,多种酶激活,基因表达和蛋白质合成。凋亡程序分为三个主要阶段:启动(initiation)、信号传递(commitment)和执行(execution)。启动能被上述多种刺激触发,而信号传递和执行过程似乎更为固定。细胞走向不可逆死亡的时间需数分钟至数小时或更长,细胞是否死亡受细胞内促凋亡和抗凋亡力量间微妙平衡的影响,即取决于何种信号占优势。故在凋亡过程开始执行前,可通过操纵有关因素影响结局。这就为损伤后治疗干预提供了一个"机会窗",在这个窗内采取一定措施挽救走向凋亡的神经元,可能起到脑保护作用。
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肌萎缩侧索硬化发病机制的研究进展
肌萎缩侧索硬化(ALS)是常见的一种运动神经元疾病,分为家族性和散发性.一般认为,ALS的发病机制主要包括基因突变、氧化应激、兴奋毒性、线粒体异常和免疫炎症反应等.这些发病机制之间相互联系,相互影响,终引起了以运动神经系统为主的多系统病变.
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帕金森病神经保护性治疗研究进展
帕金森病(PD)是多发于中老年人的神经系统变性疾病.目前认为,PD是由多种基因突变相互作用和(或)基因突变加上环境毒素共同作用的结果[1].氧化应激、线粒体机能障碍、兴奋毒性、神经营养因子缺乏、免疫调节异常及细胞凋亡都是引起PD的可能原因[1-5].
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肌萎缩侧索硬化患者脑脊液中谷氨酸水平增高
肌萎缩侧索硬化(ALS)的发病机制可能与兴奋性氨基酸,特别是谷氨酸的毒性作用有关.我们分析比较了ALS病人和神经系统健康的受试者脑脊液中谷氨酸的水平,以探讨由谷氨酸介导的"兴奋毒性"是否在ALS的发病机制中具有重要作用.
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新生儿缺氧缺血性脑病发病机理研究进展
兴奋性氨基酸(excitatory amino acid, EAA)是人类脑组织中的主要神经递质,在中枢神经系统发育中起着重要作用.EAA参于中枢神经系统发育的不同生理过程,如发育、形成树状结构和突触体、学习、记忆等.中枢神经系统正常发育需要理想的EAA水平,EAA过多可致神经损伤和死亡,活性低下,延迟或中断发育[1].近年来不少研究表明,细胞外EAA浓度过高及各氨酸(glutamic acid, Glu)受体调节紊乱是脑缺氧缺血损伤的主要原因[2,3].本文就EAA及受体在缺氧缺血性脑病(HIE)中的作用,一氧化氮(nitric oxide, NO)、腺苷与EAA的兴奋毒性,抑制性氨基酸(inhibitory amino acid, IAA)与EAA之间的关系作如下综述.
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脑缺血预适应通过上调胶质细胞谷氨酸转运体-1的摄取活性降低谷氨酸的兴奋毒性
以往的研究表明,脑缺血预适应( CIP)在诱导大鼠脑缺血耐受性的同时,可以上调胶质细胞谷氨酸转运体-1(GLT-1)的表达。研究者们通过微透析和高效能液相色谱法来观察细胞外谷氨酸的浓度,并进一步证实脑缺血耐受中GLT-1的摄取活性。研究表明,在对大鼠致死性缺血性打击后,谷氨酸浓度出现显著波动,其浓度峰值可达到基线值的7倍,这与海马CA1区神经细胞的延迟性死亡有关。若大鼠在致死性缺血性打击前,用CIP进行预处理2 d( CIP预处理可保护锥形神经细胞,避免迟发型神经细胞死亡),谷氨酸峰值浓度比基线水平下降3.9倍。若用双氢红藻氨酸盐( GLT-1抑制物)预处理,则可抵消CIP对CA1的保护作用,同时,谷氨酸浓度峰值显著增加并达到基线水平的6倍。上述结果表明, CIP通过上调GLT-1对谷氨酸的摄取活性,从而减轻谷氨酸的兴奋毒性来诱导大鼠脑组织的缺血耐受性。
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神经胶质细胞在肌萎缩侧索硬化发病机制中的作用研究进展
肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)又称Charcot 病或Lou Gehrig病,是一种致命性的运动神经元变性疾病.该病以成人为主,有家族性倾向,起病隐袭,逐渐进展,平均生存期为3~5年,终多因呼吸衰竭而死亡.ALS的发病机制至今尚未完全清楚,可能与谷氨酸的兴奋毒性、基因突变、氧化应激、神经营养因子缺乏、重金属中毒、线粒体功能异常等有关.大约10%的该病患者为家族性,近年研究发现,该病与8种主要基因相关,其中研究多的是铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)基因,另外有ALS2 (即Alsin)、ALS3~6、FTDP(即tau)以及FTD基因.
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脑损伤后N-乙酰天冬氨酰谷氨酸肽酶抑制的神经保护
目的 探索颅脑损伤后N-乙酰天冬氨酰谷氨酸(NAAG)肽酶抑制的神经保护效应.方法 将20只SD大鼠随机分成4组后制作中度液压颅脑损伤模型.伤后3个时间点(即时,8 h,16 h)分别经腹腔注射新型NAAG肽酶抑制剂ZJ-43(各组剂量:0,50,100,150 mg/kg).伤后24 h处死动物取脑组织行Fluoro-Jade B组织荧光染色以及GFAP免疫组化染色.通过立体细胞计数着重观察大鼠海马CA2/3区退变神经元及正常胶质细胞的数量变化.结果 ZJ-43能显著减少颅脑损伤后的神经元退变(P<0.01),其中小剂量处理组(50 mg/kg)保护作用佳,还能同时显著减少儋颅脑损伤后的胶质细胞丢失(P<0.05).结论 阻断NAAG肽酶活性能有效放大内源性递质NAAG的神经保护作用,从而阻断谷氨酸兴奋毒性的病理进程,有望成为治疗颅脑损伤的新策略.
关键词: 颅脑损伤 N-乙酰天冬氨酰谷氨酸 谷氨酸 兴奋毒性 神经保护 -
兴奋毒性对海马脑片Ca2+/CaM PK II活性的影响
用离体孵育的大鼠海马脑片模型,研究兴奋毒性与Ca2+/CaM PK II活性的关系.结果表明,外源性谷氨酸或NMDA均可抑制Ca2+/CaM PK II的活性,此活性的抑制可被MK801完全拮抗,而DNQX却无明显拮抗作用;无胞外Ca2+时,谷氨酸导致的酶活性抑制程度不如有胞外Ca2+时显著;无胞外Mg2+时,谷氨酸导致的酶活性抑制程度比有胞外Mg2+时显著.结果提示兴奋毒性对Ca2+/CaM PK II活性的抑制与NMDA受体介导的兴奋毒性有关.
关键词: 大鼠海马脑片 兴奋毒性 钙/钙调素依赖性蛋白激酶II -
丹皮酚减轻大鼠海马神经元缺糖缺氧损伤及抑制NMDA受体激活
本研究通过体外培养大鼠海马神经元建立缺糖缺氧损伤(OGD)模型,观察丹皮酚对神经元的保护作用及其对NMDA受体结合活性的抑制作用.原代培养的神经元于建立OGD模型前5 min分别加入丹皮酚及MK-801并观察其作用.OGD模型建立后神经元存活率显著降低,氨基酸分析仪测得的海马神经元细胞外液兴奋性氨基酸(EAA)浓度显著升高,且海马神经元NMDA受体结合活性及NMDA受体NR1亚基mRNA表达显著增强.而经过丹皮酚及MK-801处理后,倒置相差显微镜下观察神经元胞体损伤明显减轻,丹皮酚及MK-801显著降低了细胞死亡率(P<0.05)及细胞外液EAA的升高(P<0.05),并可抑制NMDA受体结合活性的增高及减弱NR1亚基受体mRNA的上调(P<0.05).实验结果表明,丹皮酚对离体培养的大鼠海马神经元OGD损伤具有保护作用,其作用机制可能与抑制兴奋性氨基酸升高及影响NMDA受体有关.
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核因子-κB与创伤性脑水肿治疗策略
近年研究证明,脑外伤是在原发伤基础上继发性生化级联反应带来的严重后果.主要有以下几个理论:(1)兴奋毒性理论,即创伤后兴奋性氨基酸(EAAs)增多,EAAs神经毒性被认为是许多神经疾病的终共同通路.(2)信号传导理论,①细胞内信号传导,如Ca2+超载、cAMP/cGMP降低、激酶类活性增高、细胞蛋白酶类下降、应激基因与早期反应基因增加;②细胞外信号传导,如细胞因子、黏附分子、一氧化氮、自由基、生长因子等的变化.
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氨基酸类神经递质在帕金森病发病机制中作用的研究进展
帕金森病(PD)是一种常见的神经退行性疾病,其病理生理改变是黑质-纹状体通路的多巴胺(DA)能神经元变性、死亡而导致纹状体DA含量减少.但其确切机制目前并未阐明.近年来研究发现,纹状体内DA的缺失并不是PD的惟一病理基础,脑内其他神经递质如谷氨酸(Glu)、天冬氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸这4种氨基酸类神经递质也可能参与PD的发病过程.其中,兴奋性氨基酸,尤其是Glu递质与PD的发生和发展的相关性研究已经成为近年来国际学术界研究的一个前沿课题.这些研究为PD的治疗指明了新方向.本文就它们在PD发病机制中所起作用的研究予以综述.
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外源性兴奋氨基酸的神经毒性作用
1957年Lucas及Newhouse给实验小鼠注射高剂量谷氨酸诱导了小鼠视网膜神经的退行性病变.这一发现使人们首次认识到兴奋氨基酸具有毒性作用,并且进行了广泛的研究. 70年代Olney首先提出了兴奋氨基酸作用的"兴奋毒性”
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阿片类药物镇痛治疗中的中枢毒性反应——肌阵挛
肌阵挛是指某一肌群或者多个肌群快速单一、闪电样不自主收缩,是阿片类药物中枢兴奋毒性的表现之一.其发生多与应用了大剂量的阿片类药物有关,主要表现为局部或全身大量肌肉的不自主收缩运动,类似癫痫样发作 .由于它与阿片类药物的另一个不良反应便秘一样,不会随用药时间的延长而耐受,另外此过程中氧耗量增加,对患者疾病恢复相当不利,同时还会增加家属的恐慌.本文将对此不良反应进行综述.
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丝裂原活化蛋白激酶与缺血性脑血管病的关系
丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是一类重要的细胞内信号转导物质,能将细胞外信号转导至细胞核,以应对各种不同的刺激(细胞增殖、炎症反应及应激反应等).以往基础及临床医学研究已证明MAPK在缺血性脑血管病各阶段均可被激活,表达水平发生改变,并可能产生神经保护作用,本文将对MAPK与缺血性脑血管病的关系进行综述.
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牛磺酸对大鼠视网膜谷氨酸兴奋毒性的防护作用研究
目的:探明牛磺酸能否有效防护谷氨酸兴奋毒性引起的大鼠视网膜尤其是视网膜神经节细胞(retinal ganlion cells,RGCs)损伤.方法:通过玻璃体注射谷氨酸建立大鼠视网膜谷氨酸兴奋毒性损伤模型,分为正常对照组,谷氨酸组,牛磺酸干预高、低剂量组,MK-801干预组(阳性对照组)和玻璃体注射PBS对照组.观察谷氨酸兴奋毒性对大鼠视网膜组织病理结构、超微结构、视网膜电图、RGCs数量的影响及牛磺酸的防护效应.结果:玻璃体注射谷氨酸使视网膜内层尤其是内网状层厚度变薄;内核层细胞:RGCs的超微结构发生变性改变;视网膜电图的a波、b波下降;神经节细胞层的细胞数显著减少(减少53%),以RGCs的减少为主(减少75%).腹腔注射高剂量(25mg/kg bw)牛磺酸可有效防护谷氨酸所致上述损伤及RGCs数量的减少,而低剂量(5 mg/kg bw)牛磺酸的作用不明显.结论:牛磺酸可有效防护谷氨酸兴奋毒性引起的视网膜尤其是RGCs损伤.
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银杏内酯B对谷氨酸诱导海马神经元损伤的影响
目的:观察银杏内酯B(ginkgolide B,GB)在不同给药模式下对谷氨酸所致海马神经元损伤的影响.方法:采用CO2超临界萃取的方法制备GB,建立新生Wistar大鼠原代培养的海马神经元谷氨酸毒性模型,采用台盼蓝染色、程序性细胞死亡检测技术及乳酸脱氢酶测定的方法,观察预处理与急救两种给药模型下不同剂量GB的神经保护作用,并与MK-801急性给药相比较.结果:GB在两种给药模式下均能不同程度地提高细胞存活率,降低凋亡率,减少LDH漏出量,且在一定范围内保护作用呈剂量依赖的方式.其中预处理的效果明显优于急救给药处理,但均弱于MK-801组.结论:GB对谷氨酸细胞毒性损伤有保护作用,预防性用药效果更佳.GB可能不仅仅通过拮抗血小板活化因子(PAF)受体等下游事件实现其神经保护作用.如果我们重视其预处理给药的显著效果,将其用于高危人群的预防干预可能有更大价值.
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GBE对大鼠急性分离海马神经元NMDA-激活电流的调制作用
目的:观察不同制型的银杏叶提取物(GBE)对N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体激活电流的影响,并比较其作用.方法:应用全细胞膜片钳记录技术记录急性分离大鼠海马神经NMDA激活电流,比较加药前后电流幅度的变化.结果:大部分受检细胞(81.8%,90/110)对外加NMDA敏感,引起一去敏感的内向电流(INMDA).此电流可被NMDA受体特异阻断剂(MK-801)所阻断.预加不同制型的GBE均能明显抑制NMDA激活电流(P<0.01),但制型不同抑制效应不一,GBE纳米制剂(nGBE)对INMDA的抑制作用明显优于微米型(mGBE组),抑制率分别为64%±15%,40%±17%(n=8),两组比较差异具有统计学意义(P<0.05).结论:预加GBE能抑制NMDA-激活电流,从而对抗海马神经元兴奋毒性脑损伤,起神经保护作用.nGBE对NMDA受体的调控作用优于mGBE制剂.
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331吸入石菖蒲精油对中枢神经系统产生抑制作用
曾报道石菖蒲Acorus gramineus Solander精油抑制谷氨酸诱导的兴奋毒性,并在体内外实验中显示抗氧化活性.作者研究了吸入石菖蒲精油的镇静、抗惊厥和抗氧化作用.