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哺乳动物中枢神经系统γ-氨基丁酸转运体的研究进展
γ-氨基丁酸转运体(GAT)是一种位于突触前膜、神经胶质细胞膜或囊泡膜上的糖蛋白,它能高选择性地与突触间隙的γ-氨基丁酸(GABA)相结合,将其转运入细胞内或囊泡内,从而终止GABA的抑制性作用,进而参与突触间信息传递的调控.本文就国外对哺乳动物中枢神经系统中GAT的研究,从GAT的分型、各亚型在中枢神经系统的分布及细胞定位、GAT的结构及功能、GAT表达及功能的调控、GAT异常与癫痫、GAT抑制剂的药理学研究等方面作一概要综述.
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脊髓背角γ-氨基丁酸转运体-1在大鼠骨癌痛中的作用
目的 评价脊髓背角γ-氨基丁酸转运体-1 (GAT-1)在大鼠骨癌痛中的作用.方法 清洁级健康雌性SD大鼠80只,体重150～180 g,采用随机数字表法,将其随机分为5组(n=16):假手术组(Ⅰ组)；骨癌痛组(Ⅱ组)采用胫骨上段骨髓腔接种Walker-256乳腺癌细胞的方法制备大鼠骨癌痛模型；假手术+ GAT-1选择性抑制剂NO-711组(Ⅲ组)和骨癌痛+NO-711(Ⅳ组)于术后第14天鞘内注射NO-711 20 μg,1次.d,连续3d;骨癌痛+生理盐水组(Ⅴ组)于术后第14天鞘内注射10μl生理盐水,1次/d,连续3d.于术前1d、术后第3、5、7、10、14、16天时测定大鼠机械痛阈,术后第16天机械痛阈测定后处死大鼠,取腰段脊髓,采用Western blot法检测脊髓GAT-1的表达,采用免疫荧光双标法观察Ⅰ组和Ⅱ组大鼠患侧脊髓GAT-1和星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫反应阳性产物的共表达.结果 与Ⅰ组和Ⅲ组比较,Ⅱ组、Ⅳ组和Ⅴ组术后第7～ 16天机械痛阈降低,Ⅱ组和Ⅴ组术后GAT-1表达上调(P＜0.05)；与Ⅱ组和Ⅴ组比较,Ⅳ组术后第16天鞘内给药后机械痛阈升高,脊髓背角GAT-1表达下调(P＜0.05)；与Ⅰ组比较,Ⅱ组患侧脊髓GFAP和GAT-1共表达增加(P＜0.05).结论 脊髓背角GAT-1的表达上调参与了大鼠骨癌痛的形成与维持,该作用可能与脊髓星形胶质细胞的活化有关.
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γ-氨基丁酸转运体与癫(癎)
根据γ-氨基丁酸转运体(γ-amino butyric acid transporter,GAT)5种不同亚型的脑区及亚细胞分布特点,GAT1和GAT3两者与癫(癎)的发生和发展关系为密切.GAT表达异常或功能受损是癫(癎)发作时神经元高兴奋性的原因之一.γ-氨基丁酸能抑制性回路减少及其表达的GAT下降,原发性GAT表达上调,是癫(癎)发生的反应性改变或者癫(癎)发生的原因.
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鞘内注射γ-氨基丁酸转运体抑制剂NO-711抑制坐骨神经慢性挤压伤大鼠神经病理性痛觉过敏
为研究γ-氨基丁酸转运体在神经病理性痛中的作用,实验用坐骨神经慢性挤压伤致神经病理性痛模型大鼠,以清醒大鼠分别对辐射热刺激和机械性触觉刺激的缩腿潜伏期和机械阈值为指标,分为NS组、N5组、N10组、N20组、N40组5组,分别在坐骨神经结扎前和结扎后第三天鞘内给予生理盐水或不同剂量的γ-氨基丁酸转运体特异性抑制剂NO-711(5、10、20、40μg),观察鞘内注射NO-711对大鼠热痛敏和触诱发痛的影响.结果表明,NO-711可显著抑制神经病理性痛大鼠的热痛觉过敏和触诱发痛(P＜0.05,P＜0.01),其抑制作用持续时间长分别可达2 h(N40组)和4 h(N20组),其抗热痛敏作用呈剂量依赖性.坐骨神经结扎前鞘内给予不同剂量的NO-711可不同程度地延迟坐骨神经结扎所致的热痛觉过敏的发生,但不能延迟结扎所致的触诱发痛的发生.结果表明γ-氨基丁酸转运体抑制剂在神经病理性痛大鼠具有抗热痛敏和抗触诱发痛的作用.
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鞘内注射γ-氨基丁酸转运体抑制剂NO-711在骨癌痛大鼠脊髓水平印制磷酸化细胞外信号周节激酶1/2的上调
目的 探讨脊髓水平脊髓细胞外信号调节激酶1/2(extracellular regulated kinase 1/2,ERK1/2)活化在大鼠骨癌痛发生中的作用.方法 实验1:雌性SD大鼠48只,体重160 g～200 g,按随机数字表法分成2组(每组24只),A组(对照组)、B组(模型组).采用胫骨上段骨髓腔接种Walker-256乳腺癌细胞方法制备大鼠骨癌痛模型.于术前1d、术后1、3、5、7、10、14、21d测定大鼠机械刺激缩足反射阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)和自由行走痛行为学评分(ambulatory-evoked pain scores,APS),术后第7、14、21天取大鼠腰段脊髓,采用Western blot方法检测ERK1/2的表达.实验2:60只大鼠按随机数字表法分为5组(每组12只):S组、N1组、N2组、N3组和N4组.假手术组+生理盐水(S组)、骨癌痛+生理盐水(N1组)、骨癌痛+NO-711 10 μg(N2组)、骨癌痛+NO-711 20 μg(N3组)、骨癌痛+NO-711 40μg(N4组).于术后第14天鞘内分别给予生理盐水(S组、N1组)、γ-氨基丁酸转运体(γ-aminobutyric acid transporter-1,GAT-1)抑制剂NO-711 10 μg(N2组)、NO-711 20 μg(N3组)、NO-711 40 μg(N4组).后一次给药后0.5、1、2、4、8、12、24h观察大鼠MWT和APS,于给药后4h取腰段脊髓,采用Western blot方法检测脊髓磷酸化细胞外信号调节激酶(phopho-extracellular regulated kinase 1/2,p-ERK1/2)的表达.结果 实验1:与A组和手术前比,从术后第7天开始,B组MWT(8.02±0.30)显著降低(P＜0.01),APS(0.88±0.22)和p-ERK1/2表达显著升高(P＜0.01).实验2:与给药前相比,N1组大鼠MWT和APS在鞘内给予生理盐水(NS)后无明显改变.与给药前和N1组相比,NO-711可显著提高骨癌痛大鼠MWT(P＜0.05),其作用时间可分别达8 h(N2组,6.49±0.64)和12 h(N3组12.40±1.37、N4组11.48±0.69),但不能改善骨癌痛大鼠APS.免疫蛋白印迹法(Western blot):与S组相比,N1组p-ERK1/2表达明显上调(P＜0.01)；与N1组相比,N2、N3、N4组p-ERK1/2表达含量降低(P＜0.01).结论 脊髓背角p-ERK表达上调参与了骨癌痛的产生,NO-711通过抑制p-ERK表达上调缓解骨癌痛大鼠机械痛觉过敏.
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鞘内注射巴氯芬对神经病理性痛大鼠的镇痛作用及其对脊髓γ-氨基丁酸转运体-1的影响
目的通过行为学和形态学方法检测GABAB受体激动剂巴氯芬对大鼠痛阈及脊髓γ-氨基丁酸转运体-1(γ-ami-nobutyric acid transporter-1,GAT-1)表达的影响,探讨巴氯芬影响神经病理性痛的作用机制.方法行为学实验,建立慢性坐骨神经结扎损伤模型,神经结扎后3 d形成神经病理性痛的32只SD大鼠随机分为4组(n=8):NS组,Bac1组,Bac2组,Bac3组,鞘内分别注射生理盐水、0.1 μg、0.3μg或1.0μg巴氯芬,注射容积均为10μL.分别于给药前、给药后0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、12h、24h测大鼠机械缩足反射阈值(mechanical withdrawalthreshold,MWT)和热缩足反射潜伏期(thermal withdrawallatency,TWL)以及运动功能.形态学实验,坐骨神经结扎后3 d形成神经病理性痛的60只SD大鼠随机分为2组：Bac组和NS组,鞘内分别给予0.3μg巴氯芬或生理盐水10 μl,分别于给药前、给药后1、4、8、24 h取大鼠脊髓腰段,用免疫组织化学方法检测脊髓背角GAT-1的表达.结果Bac1组、Bac2组与Bac3组大鼠MWT和TWL均较NS组及给药前均明显升高(P＜0.01,P＜0.05)；其效应分别持续2 h、4 h、8 h.鞘内注射巴氯酚1.0μg,大鼠运动功能有不同程度受损.鞘内注射巴氯酚0.3 μg后1 h、4 h,脊髓背角GAT-1灰度值明显降低,与NS组和给药前比较有统计学差异(P＜0.05).结论巴氯芬在神经病理性痛大鼠具有抗痛觉过敏的作用,脊髓GAT-1的表达减少参与其中的调节.
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脊髓水平γ-氨基丁酸转运体参与痛觉信息传递的研究进展
γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统的重要抑制性神经递质,能快速被γ-氨基丁酸转运体(GAT)摄取,从而终止其抑制作用.GABA作用的程度和持续时间受到GAT的调节.GAT作为GABA能系统重要的组成部分,参与痛觉信息在脊髓水平的传递和慢性疼痛的发生与发展过程.
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鞘内注射巴氯酚对神经病理性痛大鼠的镇痛作用及其对脊髓GABA转运体-1的影响
目的 研究鞘内注射GABAB受体激动剂巴氯酚(baclofen,Bac)对神经病理性痛大鼠的镇痛作用及其对脊髓GABA转运体-1的影响.方法 建立坐骨神经结扎致神经病理性痛大鼠模型.在行为学实验部分,将32只大鼠随机分为NS组、Bac1组、Bac2组、Bac3组(n=8),分别鞘内注射生理盐水、0.1、0.3、1.0 μg巴氯酚10 μl,并分别于给药前、给药后0.5、1、2、4、8、12、24 h测定大鼠机械缩足反射阈值(mechanical withdrawl threshold,MWT)和热缩足反射潜伏期(thermal withdrawl latency,TWL)以及运动功能.在第2部分,将大鼠分为 NS组与Bac组,鞘内分别给予0.3 μg巴氯酚或生理盐水,分别于给药前、给药后1、4、8 h取大鼠脊髓腰段,免疫组织化学检测脊髓节段GAT-1免疫阳性神经元(n=6);分别于给药前、给药后30 min、1、2、4、8、12和24 h取大鼠脊髓腰段,用Western blot方法测定脊髓节段GAT-1蛋白含量(n=4).结果 鞘内注射巴氯酚后0.5～2 h,Bac1组、Bac2组与Bac3组大鼠MWT和TWL均较NS组明显升高(P<0.01,P<0.05),鞘内给药后4 h,Bac2与Bac3组大鼠MWT和TWL仍较NS组明显升高(P<0.01,P<0.05),给药后8 h,Bac3组MWT与TWL仍高于NS组(P<0.05).与NS组和给药前比较,鞘内注射0.3 μg巴氯酚后0.5～4 h,大鼠脊髓节段的GAT-1蛋白含量均明显降低(P<0.01,P<0.05),大鼠脊髓背角浅层GAT-1免疫阳性染色灰度值亦明显降低(P<0.01,P<0.05),至给药后8 h,GAT-1的表达逐渐增多,与NS组和给药前相比差异均无统计学意义(P>0.05).结论 鞘内注射GABAB受体激动剂巴氯酚可减轻坐骨神经结扎致神经病理性痛大鼠的痛觉过敏,其镇痛作用可能与抑制脊髓水平GAT-1的表达有关.
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γ-氨基丁酸转运体抑制剂NO-711术前鞘内注射对坐骨神经慢性挤压伤大鼠神经病理性痛觉过敏的影响
γ-氨基丁酸是哺乳动物中枢神经系统主要的抑制性神经递质.近年来的研究发现GABA递质受体系统在伤害性信息传递和调节方面起着重要的作用.
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乙醇对中枢神经系统γ-氨基丁酸受体和转运体的作用
γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统一种重要的抑制性神经递质,中枢GABA能突触传递改变与乙醇的神经毒性作用有关,本文着重介绍乙醇对GABA受体各亚型亚单位的表达、功能及GABA转运体功能的影响,以了解其在乙醇毒性作用中所起的作用,为预防及治疗乙醇中毒及乙醇依赖提供新思路.
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丙戊酸钠慢性作用及停药后对C6神经胶质瘤细胞GAT-3及GABA-TmRNA表达的影响
目的通过研究丙戊酸钠(VPA)慢性作用及停药后对C6神经胶质瘤细胞γ-氨基丁酸转运体-3(GAT-3)和γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-T) mRNA表达水平的影响,从星形胶质细胞的角度来探讨VPA的停药反跳机制.方法用含50mg/L VPA的DMEM培养基将C6细胞培养2周后制成VPA慢性作用模型,采用半定量RT-PCR方法检测VPA慢性作用及停药后对C6神经胶质瘤细胞GAT-3和GABA-T mRNA表达水平的变化.结果 (1)在VPA慢性作用下,相对灰度值(RV值,即GAT-3、GABA-T电泳条带与相应的β-actin灰度积分的百分比)为(39.1±0.5)%,低于正常对照组的(46±1.3)%;各停药组的RV值均低于VPA慢性作用组,其中停药24 h组的低,为(11.7±1.6)%,停药30 min组的高,为(38.9±0.6)%;而停药48 h组又升高到(33.5±1.1)%.(2)VPA慢性作用组[RV值为(71.31±6.91)%]与对照组[RV值为(34.77±3.26)%]相比,GAB-TmRNA表达明显上调;各停药组与VPA慢性作用组相比GABA-TmRNA的表达明显下调,其中停药12 h组[RV值为(25.36±7.68)%]降至低.结论VPA慢性作用可使GAT-3 mRNA的表达下调,使GABA-TmRNA表达上调.VPA慢性作用后停药造成的GAT-3和GABA-T mRNA表达水平的波动可能与VPA停药反跳有关.
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γ-氨基丁酸能系统异常与精神分裂症
精神分裂症是一种病因不明的严重慢性致残性精神障碍,主要表现为思维、情感、行为和感知觉障碍.γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质.研究发现,GABA能系统与精神分裂症的病理生理过程、药物治疗效果及预后等均有联系.本文就精神分裂症与GABA能系统的关系以及目前临床相关研究现状作一综述,为未来在这一领域的药物研发提供新的思路.
