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星形胶质细胞和神经元之间谷氨酸-谷氨酰胺的代谢偶联
谷氨酸-谷氨酰胺循环是星形胶质细胞和神经元代谢偶联重要的途径之一.在中枢神经系统中葡萄糖经糖酵解和三羧酸循环,合成三羧酸循环的中间产物.神经元因缺乏丙酮酸羧化酶,不能由葡萄糖直接合成谷氨酸,而必须依赖于星形胶质细胞的三羧酸循环来产生作为谷氨酸前体的三羧酸循环中间代谢产物.星形胶质细胞的谷氨酸载体从突触间隙摄取谷氨酸,在星形胶质细胞中转变成谷氨酰胺并释放到细胞外,然后重新被神经元摄取,转变成谷氨酸进入新一轮的循环.本文介绍了该循环,以及星形胶质细胞谷氨酸载体的功能、特性及调控.
关键词： 星形胶质细胞 谷氨酸-谷氨酰胺循环 谷氨酸代谢 谷氨酸载体 -
白藜芦醇对培养大鼠脑皮层星形胶质细胞增殖及谷氨酸代谢的影响
目的 探讨不同浓度向藜芦醇(resveratrol,Res)对培养大鼠脑皮层星形胶质细胞增殖及谷氨酸代谢功能的影响.方法 原代提取并纯化培养脑皮层星形胶质细胞.采用5-溴脱氧尿核苷(BrdU)掺入法检测细胞增殖:通过同位素掺人法和ELISA法检测谷氨酸代谢指标:谷氨酸摄取量、总谷胱苷肽(GSH)含量和谷氨酰胺合成酶(Glutamine Synthetase,GS)含量与活性.结果 Res抑制细胞增殖并随着浓度升高和培养时间延长而抑制增强.Res浓度为25μM和50μM时,谷氨酸摄取量和GSH含量显著增加(P<0.05).而大于250μM时,两者却降低,但在此高浓度下,GS的细胞含量与活性却显著升高(P<0.05),而在低浓度时无任何变化.结论 Res可抑制星形胶质细胞增殖;对其谷氨酸代谢具有二元效应,即低浓度可促进谷氨酸代谢,高浓度则降低谷氨酸代谢.
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地卓西平马来酸盐和牛磺酸对甲基汞致大鼠脑谷氨酸代谢的影响
目的 研究地卓西平马来酸盐(dizocilpine maleate,MK-801)和牛磺酸对大鼠甲基汞中毒所致的谷氨酸代谢紊乱的影响.方法 将健康清洁级Wistar大鼠40只按体重随机分为对照组、低剂甲基汞染毒组、高剂量甲基汞染毒组、MK-801+甲基汞染毒组和牛磺酸+甲基汞染毒组.,每组8只.对照组和低、高剂量甲基汞染毒组皮下注射生理盐水,MK-801+甲基汞染毒组和牛磺酸+甲基汞染毒组分别皮下注射0.3 μmol/kg MK-801和1 mmol/kg牛磺酸.注射2 h后,对照组腹腔注射0.9%生理盐水,低剂量甲基汞染毒组腹腔注射4 μmol/kg氯化甲基汞,高剂量甲基汞染毒组、MK-801+1131基汞染毒组和牛磺酸+甲基汞染毒组腹腔注射12 μmol/kg氯化甲基汞.连续进行4周,每周5天,每天染毒氯化甲基汞1次,每周一、三、五注射MK-801和牛磺酸.测定各组大鼠大脑皮质汞含量、谷氨酸(Glu)和谷氨酰胺(Gln)含量以及谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酰胺酶(PAG)活力.结果 与对照组比较,高、低剂甲基汞染毒组和MK-801+甲基汞染毒组、牛磺酸+甲基汞染毒组大鼠大脑皮质中汞含量均升高;高剂量甲基汞染毒组大鼠大脑皮质中Glu含量较高,GS活力较低;高、低剂量甲基汞染毒组大鼠大脑皮质中Gln含量较低,PAG活力较高,差异有统计学意义(P＜0.01).与高剂量甲基汞染毒组比较,MK-801+甲基汞染毒组和牛磺酸+甲基汞染毒组大鼠大脑皮质中汞含量无明显差异,Glu含量和PAG活力较低,Gin含量和GS活力较高,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 MK-801和牛磺酸对甲基汞所致大鼠谷氨酸代谢紊乱有一定的拮抗作用.
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美金刚胺对甲基汞致大鼠谷氨酸代谢障碍及氧化损伤的影响
目的 探讨盐酸美金刚胺(memantine hydrochloride,MEM)对甲基汞所致谷氨酸代谢障碍以及氧化损伤的影响.方法 实验用Wistar大鼠30只,按体重随机分成3组.第1组为对照组,第2组为单纯染汞组,第3组为MEM预处理组.对照组和单纯染汞组皮下注射生理盐水,MEM预处理组皮下注射5μmol/kg MEM；2h后,对照组腹腔注射生理盐水,单纯染汞组和MEM预处理组腹腔注射12 μmol/kg氯化甲基汞,注射容量为5 ml/kg.干预隔日一次,每周3次,染毒每日1次,每周5次,连续干预与染毒4周.于后一次染毒24h后每组取6只大鼠,麻醉后处死,测定大脑皮质汞含量,谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)含量,谷氨酰胺合成酶(GS)、磷酸活化的谷氨酰胺酶(PAG)活力,还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力.每组其余4只大鼠,制备大脑皮质单细胞悬液,测定活性氧簇(ROS)含量以及细胞凋亡率.结果 与对照组比较,单纯染汞组大鼠大脑皮质汞含量显著升高,Glu含量及PAG活力显著升高,Gln含量及GS活力显著降低；GSH含量、SOD及GSH-Px活力显著降低,MDA含量显著升高；细胞内ROS含量及细胞凋亡率显著升高.MEM预处理组大脑皮质汞含量与单纯染汞组相比差异无统计学意义,其余指标均得到不同程度的拮抗,差异有统计学意义.结论 MEM对甲基汞导致的谷氨酸代谢障碍以及氧化损伤具有一定的保护作用.
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牛磺酸对急性染锰大鼠脑内谷氨酸代谢的影响
目的:探讨牛磺酸对急性染锰大鼠脑内谷氨酸代谢的影响.方法:选取清洁级Wistar大鼠45只,随机分为对照组、模型组和治疗组,每组各15只.对照组腹腔注射剂量为30 mg/kg体质量的生理盐水,1次/d,共20次.模型组腹腔注射剂量为15mg/kg体质量的MnCl2·4H2O溶液,1次/d,共20次.治疗组在模型组基础上,皮下注射剂量为125.15 mg/kg体质量的牛磺酸,1次/隔日,共10次.进行Morris水迷宫定位航行实验和跳台实验,检测丘脑中谷氨酰胺酶(PAG)、谷氨酸脱羧酶(GAD)、谷氨酰胺合成酶(GS)含量和脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平.结果:与对照组比较,模型组定位航行实验的潜伏期更长、错误次数更多(均P＜0.05),跳台实验4d的潜伏期均明显延长(均P＜0.05),丘脑中PAG、GAD、GS水平均明显降低(均P＜0.01),脑组织中SOD明显降低、MDA明显增高(均P＜0.05).与模型组比较,治疗组定位航行实验的潜伏期明显缩短、错误次数明显减少(均P＜0.05),跳台实验4d的潜伏期均明显缩短(均P＜0.05),丘脑中PAG、GAD、GS水平均明显增高(均P＜0.01),脑组织中SOD明显增高、MDA明显降低(均P＜0.05).结论:牛磺酸对急性染锰大鼠脑组织具有保护作用,能调节PAG、GAD和GS的活性,抑制脑组织过氧化反应,提高学习记忆能力.
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Tau 的病理性修饰与新生儿缺氧缺血性脑损伤
Tau是脑内含量多的微管相关蛋白（ microtu-bule-associated proteins ， MAPs ），其病理性改变与多种中枢神经系统疾病密切相关。
1 Tau的生理功能
Tau在神经细胞的轴突广泛表达，主要起促进微管（ microtubulin ， MT）形成和稳定MT的作用，并参与细胞内物质运输、有丝分裂、神经递质和信号传递等生理过程。 tau基因定位于17号染色体，含碱基100 kb，16个外显子，其结构被分为N端、脯氨酸富含区域、微管结合区域和C端4部分。其中的脯氨酸富含区含有许多磷酸化位点，能被其它蛋白包括酪氨酸激酶Fyn的SH3结构域识别，进而发生磷酸化修饰，参与tau生理和病理功能的调控［1］。目前的研究发现，与成熟脑相比发育脑的tau呈现特殊的磷酸化，并在髓鞘化进程中发挥重要作用。 -
小波变换提取谷氨酸代谢对大鼠视网膜电图b波的时频域贡献特征
目的 通过建立Müller细胞内谷氨酰胺合成酶损伤模型,探讨b波的时频域特征,检测谷氨酸代谢对b波时频域的影响.方法 大鼠(Rcs-rdy +-p+)右眼注射4μL不同浓度(7、70、140μg/μL)的谷氨酸合成酶抑制剂(DL-AAA),左眼注射等计量PBS作为对照组.采用RETI-scan系统,环形角膜电极和不锈钢针状电极,记录18只30 d龄大鼠系列暗适应视网膜电图.导出数据后,在Matlab7.1环境下自编程序行小波分析.行配对样本t检验统计学分析.结果 时域特征:随着DL-AAA浓度的增加,a、b波的幅值降低.在低浓度时双眼间无统计学差异,中、高浓度实验组a、b波幅值较对照组均明显降低(P ＜0.05,P＜0.01),而b波的峰时未见明显变化.高浓度时,b/a及T1/2d均出现明显变化.频域特征:在设定包络阈值为0.8时,归一化处理后发现,低浓度时小环比基本重合,而随着药物浓度的增加,实验组小环比则明显增高(P＜0.05),且离散度增高,同时高峰值的时间点后延(P＜0.05).结论 抑制谷氨酰胺合成酶后,视网膜内谷氨酸代谢出现异常,该变化对b波的贡献在时域上体现为早期成分,在频域上体现为慢相低频成分,且对维持视网膜功能稳定性起到重要作用.
