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NMDA受体2B亚型(NR2B)研究的分子生物学进展
NR2B是谷氨酸NMDA受体的2型受体(NR2)的亚型.近年来的研究发现其与中枢神经系统的许多高级活动,特别是脑的认知功能密切相关.本文通过对NR2B的分子结构,生理、药理特性以及基因表达及调控等方面的描述,从NR2B跨膜结构、配体结合位点、离子通道的生理特性、在不同脑区上的发育性表达、在突触水平上的表达及其意义以及NR2B表达的转录和翻译水平上的调控、翻译后修饰及神经营养因子对其的调控作用等不同方面对近年来NR2B的主要分子生物学研究进展做一综述.
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脊髓内NMDA受体NR2B在胍丁胺拮抗吗啡耐受中的作用
目的:探讨脊髓N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体NR2B亚单位在胍丁胺抗吗啡耐受中的作用.方法:给大鼠皮下注射吗啡(10 mg/kg,Bid)建立慢性吗啡耐受大鼠模型.应用热水甩尾法测定甩尾潜伏期观察吗啡的镇痛效果.应用免疫印迹法(Western blot)检测脊髓NR2B蛋白表达.结果:皮下注射吗啡的第9 d,大鼠对吗啡镇痛已产生明显的耐受.此时,吗啡耐受大鼠脊髓NMDA受体NR2B蛋白表达显著增多.胍丁胺(10 mg/kg)不仅拮抗吗啡耐受,而且明显地抑制脊髓NR2B蛋白表达上调.结论:抑制慢性吗啡注射引起脊髓NMDA受体NR2B亚单位增多可能是胍丁胺抗吗啡耐受的作用机制之一.
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突触后密度蛋白-95在大鼠脊髓发育过程中的表达变化
目的:探讨突触后密度蛋白-95(PSD-95)在大鼠脊髓发育过程中的表达变化以及细胞定位.方法:采用实时定量PCR(Real-Time PCR)和Western blot测定发育不同时期PSD-95 mRNA及蛋白水平的表达变化.采用免疫荧光染色显示PSD-95在发育脊髓中的细胞定位.结果:大鼠脊髓发育过程中PSD-95 mRNA及其蛋白水平从生后1 d开始逐渐升高,在生后1周达高锋,成年后维持在一定的生理水平.免疫荧光双标证实PSD-95在生后发育早期主要定位于脊髓灰质,与神经元的标记物NeuN和突触的标记物synapsin存在共定位;成年后广泛分布于脊髓前角、后角以及白质,分别与NeuN和synapsin以及小胶质细胞的标记物OX-42共定位.结论:大鼠脊髓发育过程中PSD-95在基因和蛋白水平呈现明显的时相变化,在生后发育早期主要表达在前角运动神经元和后角感觉神经元,提示PSD-95参与了神经元的发育和成熟.
关键词： 突触后密度蛋白-95(PSD-95) 脊髓发育 NMDA受体 大鼠 -
局灶性皮质发育不良皮质中NMDA受体亚基表达情况
目的 探讨N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体亚基NR1、NR2A、NR2B在难治性癫(癎)病人局灶性皮质发育不良(focal cortical dysplasia,FCD)皮质中的表达及意义.方法 选取20例难治性颞叶癫(癎)(术后病理证实为FCD)为FCD组及10例颞叶血管畸形病人为对照组,收集两组病人术中切除的颞叶皮质,利用免疫组化和Syber Green荧光定量PCR技术检测标本中NMDA受体亚基NR1、NR2A、NR2B蛋白和mRNA的表达情况.结果 对照组NR1、NR2A和NR2B蛋白表达分别为3.5、3、3,FCD组分别为5、5、5.对照组NR1、NR2A和NR2B mRNA表达分别为1.109、1.079、1.157,FCD组分别为2.176、2.324、2.348.与对照组比较,FCD组NR1、NR2A、NR2B蛋白和mRNA表达显著增加(均P＜0.01).结论 FCD皮质中NMDA受体亚基蛋白及mRNA表达升高,可能是FCD致(癎)机制之一.
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大鼠大脑皮层损伤后N-甲基D-天门冬氨酸受体亚单位NR1、NR2A和NR2B的表达研究
目的分析研究急性损伤后大鼠大脑皮层N-甲基D-天门冬氨酸受体(NMDA)亚单位NR1,NR2A和NR2B的表达.方法建立开放式挫伤型机械脑损伤大鼠模型,采用NMDA受体的NR1,NR2A和NR2B 3种亚单位的特异性抗体,对不同时间点的皮层组织3种亚单位蛋白作定量免疫印迹分析.结果以健侧大脑皮层作为对照组,NR1亚单位在各时间点的含量保持基本稳定.NR2A的含量在3 h内升高明显,至3 h达到高峰,随后降至正常;NR2B在1 h时略有上升后随即下降,至3 h时低,尔后又明显升高,于6 h时达高峰,随后又恢复正常.结论大鼠脑皮层损伤NMDA受体NR2A和NR2B亚单位的表达发生了改变.
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电休克和氯胺酮对抑郁模型大鼠海马区谷氨酸受体NR1及GluR1的影响
目的 研究电休克(electroconvulsive shock,ECS)及氯胺酮对抑郁模型大鼠行为学及海马区α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid,AMPA)受体1亚基(glutamate receptor subunit 1,GluR1)及N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受体1亚基(NMDA receptor subunit 1,NR1)表达的影响.方法 采用慢性轻度不可预见性应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)法建立抑郁大鼠模型.选择成功建模大鼠30只,随机分为电休克组、氯胺酮组、模型组等3组,每 组各10只.电休克组大鼠每日行ECS处理1次,连续7d;氯胺酮组大鼠每日腹腔注射氯胺酮10 mg/kg,连续7d;模型组大鼠不进行实验处理.处理后,采用糖水偏好实验评价大鼠抑郁状态,Morris水迷宫实验评价学习记忆能力.采用Western-blot检测海马区GluR1和NR1表达水平.结果 电休克组、氯胺酮组糖水偏好百分比均较模型组升高(均P＜0.05);与模型组和氯胺酮组相比,电休克组逃避潜伏期延长,空间探索时间缩短(均P＜0.05).与模型组相比,电休克组、氯胺酮组GluR1表达量增加(均P＜0.05);电休克组NR1表达下降,而氯胺酮组NR1表达量增加(均P＜0.05).结论 电休克及氯胺酮均能上调AMPA受体GluR1亚基表达,同时氯胺酮上调NMDA受体NR1亚基表达,而电休克下调NR1亚基表达,电休克及氯胺酮对抑郁大鼠抑郁行为学及学习记忆功能影响的差异可能与其对NR1及GluR1亚基表达影响的不同有关.
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脑发育期NMDA受体功能低下与精神分裂症
精神分裂症谷氨酸功能低下假说自从上世纪80年代被提出后,得到广泛的重视和研究.其中,多数研究都利用N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体的拮抗剂如PCP、MK-801、氯氨酮等在动物中尝试建立精神分裂症模型,这些药物在动物中不仅能模拟精神分裂症的阳性症状和阴性症状,还能够模拟该疾病的认知损害.不过,多数研究都使用成年动物,即神经系统发育成熟后阻断NMDA受体,这与精神分裂症存在发育性根源的事实不符.
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海马NMDA受体调节严重烫伤应激后HPA轴兴奋性的相关机制研究
目的 探寻海马N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体调节严重创伤应激后HPA轴过度兴奋的可能机制.方法 以30%总体表面积(TBSA)Ⅲ度烫伤应激作为严重创伤应激模型,先通过地塞米松抑制试验检测严重烫伤应激后糖皮质激素(GC)负反馈功能的变化,再利用RT-PCR技术检测烫伤应激后海马糖皮质激素受体(GR)mRNA水平(其水平与负反馈功能密切相关)的变化特点,并观察烫伤应激前腹腔注射NMDA受体拮抗剂MK-801对烫伤应激后2 h GR mRNA水平的影响.结果 30%TBSAⅢ度烫伤应激后地塞米松抑制试验阴性,GC负反馈功能下降;烫伤应激后0.5、2、8、24、48 h海马GR mRNA水平皆明显降低,尤以伤后2 h明显;与烫伤应激组相比,MK-8013 mg/kg组GRmRNA水平显著上升,MK-8016 mg/kg组海马GR mRNA水平进一步上升,盐水组GR mRNA水平无明显变化. 结论 海马NMDA受体调节严重烫伤应激后HPA轴的亢进是通过下调海马GR从而影响了GC在海马水平的负反馈引起的.
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神经细胞膜NMDA受体蛋白激光共聚焦显微镜亚细胞定位研究
目的明确神经元膜NMDA受体蛋白分子在神经元表面的分布规律,对单个NMDA受体簇进行定位.方法应用免疫荧光标记激光共聚焦显微镜方法,对原代培养大鼠皮层神经元进行观测.结果与细胞核标记的碘化丙啶红色荧光对比,NMDA受体蛋白分子标记的FITC绿色荧光主要分布于神经元树突干膜和胞体近树突起始部分的胞膜上,呈明显的颗粒点状分布.结论NMDA受体簇在单细胞上主要与突触后膜分布一致,位于树突起始部及树突于膜上,激光共聚焦技术可以精确地定位标记后单个膜蛋白分子.
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杏仁中央核μ-阿片受体调节大鼠摄食而不是摄水
目的：探讨杏仁中央核内的μ-阿片受体对大鼠摄食和摄水的影响，并评估杏仁中央核内的谷氨酸信号系统在阿片肽介导的摄食行为过程中的作用。方法将不锈钢套管植入成年雄性SD大鼠一侧的杏仁中央核内，向饱食或脱水后大鼠杏仁中央核内注射不同剂量的μ-阿片受体选择性激动剂[D-Ala2, N-Me-Phe4, Gly5-ol]-脑啡肽（DAMGO）。注射后60、120和240 min时测量大鼠的摄食量和摄水量。向饱食后大鼠杏仁中央核内联合注射阿片受体非选择性拮抗剂纳曲酮（naloxone, NTX）和DAMGO，或联合注射N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）型谷氨酸受体选择性拮抗剂D-AP-5和DAMGO，注射后60、120和240 min时测量大鼠的摄食量。结果杏仁中央核内注射DAMGO (1~4 nmol)后，饱食大鼠的摄食量明显增加，而脱水大鼠的摄水量变化不大。NTX（26.5 nmol）可拮抗DAMGO诱导的摄食效应，D-AP-5（6.3~25.4 nmol）则对DAMGO诱导的摄食效应没有影响。结论杏仁中央核μ-阿片受体参与对大鼠摄食而不是摄水的调节，这种促食欲作用不依赖于杏仁中央核内的NMDA受体的激活。
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杏仁中央核内注射NMDA型谷氨酸受体激动剂NMDA及拮抗剂D-AP-5引起摄水量而不是摄食量的改变
目的 探讨杏仁中央核中的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)型谷氨酸受体对食物和水摄取的影响.方法 不锈钢套管植入雄性Sprague-Dawley大鼠一侧杏仁中央核内,NMDA型谷氨酸受体激动剂原型物NMDA,或选择性NMDA受体拮抗剂D(-)-2-氨基-5-磷酰基戊酸(D-AP-5)微量注射入饱食和含水度正常的大鼠的杏仁中央核内.结果 杏仁中央核内注射入8.50,17.00,或34.00 nmol NMDA不改变大鼠摄食量,但是增加注射后0～1h内不依赣于食物摄取的摄水量(F3.32=3.191,P=0.037).杏仁中央核内注射人6.34,12.70,或25.40 nmol D-AP-5也不影响大鼠摄食量,但是减少了注射后0～1 h内不依赖于食物摄取的摄水量(F3.28=3.118,P=0.042).结论 杏仁中央核中的NMDA受体可能参与了对摄水而不是摄食的调控.
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COX抑制剂对神经病理性疼痛大鼠镇痛效果及机制
目的 观察COX抑制剂对慢性坐骨神经缩窄性损伤(CCI)神经病理性疼痛模型大鼠的镇痛效果及脊髓NR2B亚基表达,探讨其可能的机制.方法 健康SD雄性大鼠体质量200～280 g,共36只,随机分为4组:CCI假手术组、CCI对照组、CCI吲哚美辛组、CCI帕瑞昔布组.各组大鼠于术前和用药前、用药后1、3、5、7d测定机械性缩足反射阈.采用Westernblot方法测定脊髓NR2B亚基的蛋白表达.结果 CCI对照组、CCI吲哚美辛组和CCI帕瑞昔布组大鼠机械性缩足反射阈术后较术前明显降低(P＜0.05),帕瑞昔布显著减轻CCI大鼠痛敏状态(P＜0.05),吲哚美辛未显示镇痛效果；大鼠脊髓NR2B的表达,CCI吲哚美辛组和CCI帕瑞昔布组与CCI对照组比较无统计学差异(P＞0.05).结论 本研究观察到高选择性COX-2抑制剂帕瑞昔布治疗能够改善CCI模型神经病理性疼痛大鼠的机械性缩足反射阈,起到一定镇痛效果,但其机制与脊髓背角NR2B亚基系统可能无关.
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电针对神经病理性疼痛大鼠痛阈及脊髓NR2B亚基表达的影响
目的 观察电针刺激对坐骨神经慢性压榨性损伤(CCI)引起的神经病理性疼痛模型大鼠的痛阈变化及脊髓NR2B 亚基表达的影响,探讨其镇痛机理.方法 健康SD雄性大鼠体质量200-280g,共40只,随机分为4组:COI假手术组、COI模型对照组、COI电针组、COI假电针组.各组大鼠于术前和术后7,13d测定热痛阈和机械痛阈.采用Western blot方法测定脊髓NR2B亚基的蛋白表达.结果 CCI模型对照组、CCI电针组和CO假电针组大鼠痛阈术后较术前明显降低(P<0.05),电针刺激显著减轻COI大鼠痛敏状态(P<0.05),明显抑制CCI大鼠脊髓NR2B的表达(P<0.05).假电针组大鼠痛敏状态、脊髓NR2B的表达与模型对照组比较无统计学差异(P>0.05).结论 本研究观察到电针治疗能够提高CCI模型神经病理性疼痛大鼠的机械痛阈和热痛阈,其机制与干预大鼠脊髓背角NR2B亚基表达可能有关.
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NMDA受体在培养神经元突触内和突触外发育中的变化
目的 观察培养大鼠海马神经元NMDA受体在突触内和突触外发育中的变化.方法 采用膜片钳的全细胞模式和外面向外模式分别记录突触内和突触外NMDA受体通道电流.结果 培养2周海马神经元突触内NMDA受体通道介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCNMDA)幅度比培养1周神经元小,对NMDA受体亚单位NR2B的特异拮抗剂ifnprodil的敏感性远低于培养1周神经元;培养2周神经元突触外NMDA受体的单通道电流幅度和开放概率比培养1周神经元增大,但两者的电导和翻转电位无显著差异.ifenprodil降低培养1周和2周神经元突触外NNDA受体单通道电流的电导和开放概率,且对培养2周神经元开放概率的抑制作用更显著.结论 NMDA受体通道电流在培养海马神经元突触内和突触外有发育变化,提示NMDA受体NR2亚单位在培养1周的神经元突触内和突触外均主要为NR2B亚单位;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A亚单位取代,突触外仍主要为NR2B亚单位.
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AMPA受体和NMDA受体在leptin参与神经病理性痛机制中的作用
[目的]观察离子型谷氨酸受体AMPA受体和NMDA受体在leptin参与神经病理性痛机制中的作用.[方法]用膜片钳全细胞模式记录leptin是否影响正常大鼠脊髓切片背角Ⅱ层神经元AMPA受体和NMDA受体介导的电流;大鼠鞘内注射leptin,持续14d,在第1,3,7,14天检测热痛阈和机械痛阈.在第14天处死动物,用免疫组化法和western blot检测脊髓背角AMPA受体和NMDA受体的表达.[结果]灌流液中加入leptin能增加NMDA受体介导的电流,并有剂量依赖性,100nmol/L leptin的作用显著,leptin对AMPA受体介导的电流无影响；大鼠鞘内注射leptin,在第14天明显降低热痛阈和机械痛阈；leptin增加了脊髓背角NMDA受体亚单位NR1的表达,但是对AMPA受体亚单位GluR1的表达无影响.NMDA受体拮抗剂MK-801可抑制并逆转leptin诱导的痛行为及抑制leptin诱导的NR1表达增多.[结论]Leptin可能通过影响NMDA受体参与神经病理性痛的发生.
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山楂叶总黄酮对血管性痴呆大鼠海马谷氨酸和NMDA受体表达的影响
目的 探讨山楂叶总黄酮对血管性痴呆大鼠海马谷氨酸含量及其NMDA受体表达的影响.方法 雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、尼莫地平组及山楂叶总黄酮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,每组12只,永久性结扎双侧颈总动脉法制备血管性痴呆大鼠模型,尼莫地平组及山楂叶总黄酮各组给予相应剂量药物灌胃,模型组及假手术组给予等量生理盐水,采用避暗实验观察大鼠学习记忆能力,电镜观察海马神经元超微结构,免疫组化法检测海马组织谷氨酸含量及其NMDA受体表达.结果 与模型组比较,山楂叶总黄酮70、140、280 mg/kg剂量依赖性地增加大鼠逃避潜伏期(P<0.05,P<0.01),减少错误次数(P<0.05,P<0.01),提高选择正确率,显著改善大鼠学习记忆障碍;谷氨酸及其NMDA受体免疫阳性细胞积分光密度显著增加(P<0.05,P<0.01).结论 山楂叶总黄酮能显著改善大鼠学习记忆障碍,机制可能与其有效调节海马内谷氨酸、NMDA受体的表达有关.
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NMDA受体过度激活对严重烧伤大鼠血清炎性细胞因子水平的影响
目的:观察N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体的过度激活对大鼠严重创伤血清炎性细胞因子水平的影响,为探索从中枢的某一环节着手,来抑制严重创伤后的炎性反应失调提供理论依据.方法:以30%TBSAⅢ度烧伤为严重创伤模型,利用ELISA方法检测激活NMDA受体对血清炎性细胞因子肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)水平的影响;通过膜片钳技术检测严重烧伤能否导致大鼠神经元NMDA受体的过度开放:再观察阻断NMDA受体能否抑制严重烧伤后血清炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平的上升.结果:(1)与对照组相比,使用NMDA 0.5 mg/kg激活NMDA受体,血清TNF-α、IL-1β、IL-6明显升高,加大剂量(2mg/kg)可以使血清TNF-α、IL-1β、IL-6进一步升高;(2)在35pS电导水平的开放中,烧伤使通道开放概率增加非常显著,在100pS电导水平的开放中,开放时间常数T1、通道开放概率增加非常显著;(3)腹腔注射MK-801(3 mg/kg)阻断NMDA受体可以抑制烧伤后血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平的上升,加大注射剂量(5 mg/kg)可以进一步抑制烧伤后血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平的上升.结论:NMDA受体是严重创伤(烧伤)后大鼠血清炎性细胞因子过度升高的重要环节.
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NMDA受体在爪蟾卵母细胞和HEK-293细胞表达体系中的建立
目的:建立特异性表达NMDA受体(NMDAR) NR2AR、NR2BR亚型的爪蟾卵母细胞和HEK-293细胞模型,选出合适的表达体系模型,为研究药物对NMDAR介导电流的影响奠定基础.方法:分别采用显微注射法和脂质体转染法将NMDAR表达在爪蟾卵母细胞和HEK-293细胞上,利用全细胞膜片钳技术,记录NMDAR亚型NR2AR、NR2BR介导的电流.结果:在建立的爪蟾卵母表达体系中,NMDAR基因注射成功率为100％,且能检测到NMDAR亚型NR2AR和NR2BR介导的内向电流,而在HEK 293表达体系中,转染成功率为(6.7±1.39)％,未检测到NMDAR介导的电流.结论:成功建立爪蟾卵母细胞NMDAR表达体系,可作为研究药物对爪蟾卵母细胞表达体系上NMDAR电流影响的合适的细胞表达体系模型.在HEK-293表达体系上未检测到相关电流,可能与其转染后细胞活性大大降低、脂质体转染效率低等因素有关.
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NMDA-NR2B亚基受体与神经病理性疼痛的研究进展
NMDA受体是一种谷氨酸离子型受体，在兴奋性突触可塑性中起着重要作用。现已证明NMDA-NR2B亚基受体参与学习记忆、慢性疼痛、局部缺血和神经退行性疾病。NR2B亚基诱导长时程增强（LTP）的产生在中枢敏化及神经病理性疼痛性的形成中起着重要的作用，NR2B受体拮抗剂可以有效的治疗神经病理性疼痛。本文就NMDA-NR2B亚基受体与神经病理性疼痛的研究做一综述。
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海洛因成瘾对大鼠海马CA3区NR1、NR2A亚基表达的影响
目的：观察海洛因依赖大鼠海马CA3区NMDA受体NR1、NR2A亚基的表达。方法将40只SD大鼠随机分成海洛因依赖组、海洛因＋MK801组、海洛因戒断组及对照组，用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）技术半定量检测海马NMDA 受体NR1、NR2A 亚基mRNA 的表达。结果与对照组比较，海洛因依赖组、海洛因戒断组和海洛因＋MK801组的NR1表达明显升高（P＜0．05），且海洛因依赖组NR1的表达明显高于海洛因戒断组和海洛因＋MK801组，海洛因戒断组与海洛因＋MK801组的NR1表达差异无统计学意义（P＞0．05）。与对照组比较，海洛因＋MK801组NR2A的表达降低（P＜0．05），海洛因戒断组NR2A表达升高（P＜0．05），依赖组NR2A的表达差异无统计学意义（P＞0．05）。结论海洛因依赖可使大鼠海马CA3区NR1的表达明显上调。海洛因戒断的大鼠海马CA3区NR2A表达上调，使用 MK801干预的大鼠海马CA3区NR2A表达下调。
