《IL1β对谷氨酸钠（GluNa）致痫大鼠海马mGluR5的表达的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IL1β对谷氨酸钠（GluNa）致痫大鼠海马mGluR5的表达的影响（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学硕士学位论文IL-1对谷氨酸钠（GluNa）致痫大鼠海马mGluR的表达的 影响姓名：王良申请学位级别：硕士专业：人体解剖学指导教师：董大翠2003.4.1华中科技大学硕士生论文I L 一1 B 对谷氨酸钠( G l u N a )致痫大鼠海马m G l u R s 的表达的影响硕士研究生：王良导师：董大翠教授华中科技大学同济医学院人体解剖学教研室武汉4 3 0 0 3 0中文摘要谷氨酸( G l u t a m a t e ) 是哺乳动物中枢神经系统( C N S ) 内含量最多的一种兴奋性氨基酸( E A A ) 。谷氨酸不仅参与兴奋性突触传递，而且与某些神经系统疾病的发病机理
2、有关。癫痫( e p i l e p s y ) 是以神经系统过度放电为特点的临床综合征，其发病机制通常被认为是由于脑内的兴奋性和抑制性氨基酸的不平衡造成的，具体为G l u 和G A B A 的不平衡造成的。谷氨酸受体的亚型之一代谢型谷氨酸受体( m G l u R s ) 的发现及研究为癫痫的发病机制研究提供了新的方向。根据氨基酸序列的同源型、信号转导机理及药理学特性，将m G l u R s 分为三组。第f 组包括m G l u R 。和m G l u R 5 以及它们的各种拼接体；第1 l 组包括m G l u R 2 和m G l u R 3 ：第l I l组包括m G I u R
3、_ 4 、m G l u R 6 、G l u R 7 和m G l u R 8 。I 组m G l u R s 为G ( G i G o或G q ) 蛋白偶联受体，它主要通过第二信使职和D A G 而发挥作用。第1 I 、I I I 组m G l u R s 激活后，一方面抑制腺瞢酸环化酶( A c ) 的活性，使c A M P 减少；另一方面还可抑制电压敏感性钙通道( V S C C s ) 的活性。I L 1 在大脑的一些疾病包括癫痫的发病机制中具有重要的作用。I L I r a具有明显的抗癫痫发作的作用，且是通过I 型I L l 受体实现。大脑内的I L - 1 1 3 和I L I
4、r a 之间的平衡在控制癫痫发作方面具有重要作用。本实验拟用免疫组织化学方法，结合图像分析方法，观察G l u N a 和I L 一1 8 及华中科技丈学硕士生论文其各自牿抗荆混合致瘸的S D 大鼠海马m G l u R s 免痰反应性的变化，探讨代谢趔谷氨酸受体和自细胞介素1 受体在癫痫发病中的相互作用机铡，为簇瘸发癍规铡豹磺究提供实骏基锻。本试验分嚣部分， 第部分将s D 大鬣隧撬分为委常对照维、生理盐水缀、G l u N a 组 及D 一- A P - 5 + G l u N a 缀，G l u N a 组右侧侧脑室注莉3 函G l u N a 致病液( 1 0 0m g m 1 ) ；
5、D - A P - 5 + G l u N a 组先注射D - A P - 54 川( 4 0 n m o l 1 1 1 ) ，然后再注射3 m 致痫液；生理盐水组注射等量的生理盐水；正常对照组不做任何处理。行为观察及脑电图湿示：G l u N a 组注射G l u N a 后5 分钟，大鼠肖痫性行为及脑电圈异常，后逐濒增强，持续至2 h ：对照组、生理盐水组无瘸性行为及照电遇异常；夏拉A P 5 + G l u N a 组大鼠注射G I u N a 屠2 0 r a i n 左右出琰瘸燃霉亍隽及齄电图髯拳，持续孵闾较短。免疫缎化及图像分桥结采：磁鬻对照缀大鼠海马中有丰蜜鹩m G l u R
6、 s 表达；生理撞拳组m G ! u R 5 表这同正常缰裙眈没有疆鬟的改变( P 0 0 5 ) ；谷氨酸铺缀m G l u R 5 表达同正常组桷比各区均明显减少f p O 0 5 ) ：W h e m r e a sa l li n i t i a ld o w nr e g u l a t i o no fm G l u R 5w a so b s e r v e di na l lr e g i o n so fh i p p o c a m p u so f t h er a t sf r o ms o d i u mg l u t a m a t eg r o u p ( P O
7、0 5 )( 图7 、图8 ) ：谷氨酸钠致痫组m G l u R 5 表达同正常组相比各区均明显减少( P 00 5 ”P I b o L -C C G I t A C P D1 6 o 尽管m G l u R 5 比m G l u R l 对t A C P D 敏感，迄今很难将m G l u R l 和m G l u R 5 从药理学特性上进行区分。目前，D H P G 被认为是高度选择性的I 组m G l u R s 激动剂，尚未鉴定出特异I 组m G l u R s 的拮抗剂，一些苯甘氨酸衍生物如M C P G 被认为是第一组m G l u R s 的特异性强的拮抗剂。对于第二组m G
8、 l u R s ，激动剂的作用强度顺序为D C G I V L C C G I G I u t A C P D I b o Q A 6 J ，同它们第一组m G l u R s 相比较，t A C P D 和Q A的顺序颠倒了。有趣的是，苯甘氨酸衍生物是此组受体相对特异的激动剂，而对第一组m G l u R s 苯甘氨酸衍生物则是特异性强的拮抗剂。此外，T h o m s e n 等报道，4 C P G 是m G l u R 2 的拮抗剂1 7 l oJ a n e 等根据大鼠脊髓的电生理研究结果提出小甲基L C C G I 是第二组m G l u R s 特异性拈抗剂吼第三组m G l u
9、 R s 对L A P 4 非常敏感，对t A C P D 不敏感，对L S O P较敏感，但对L ，G l u 的敏感性很差。目前还未发现第三组m G l u R s 特异性阻断剂。但脊髓片段的电生理研究提示泓甲基L A P - 4 可能是第三组m G l u I 地的阻断剂1 6 】。( 三) 代谢型谷氨酸受体的作用机制第一组代谢型谷氨酸受体为G ( G i G o 或G q ) 蛋白偶联受体，其主要通过第二信使P 3 和D A G 而发挥作用。当谷氨酸与代谢型谷氨酸受体结合后，激活了一系列G 蛋白，在G 蛋白的作用下，磷脂酶C ( P L C )被激活，从而使磷脂酰肌醇( p h o s
10、 p h a t i d y l i n o s i t o l ，P I ) 水解为三磷酸肌醇( I P 3 ) 和二酰基甘油( D A G ) 两个第二信使物质。口3 作用于细胞内的钙库( 主要是内质网和线粒体) 释放钙，以增高细胞内的钙离子浓度，竺! 型垫查竺堡主生笙奎由C a 2 + 离子通过不同方式产生初级级联反应，引起生物效应；而D A G则和C a 2 + 激活蛋白激酶C ，以催化细胞内底物蛋白质的磷酸化，进而引起次级级联反应。同时，蛋白激酶c 激活后可以减轻M 9 2 对N M D A 门控离子通道的阻断作用，增加N l V I D A 受体的兴奋作用。第二、三组m G l l
11、 l i R s 激活后，一方面抑制腺苷酸环化酶( A C ) 的活性，使c A M P 减少；另一方面还可抑制电压敏感性钙通道( V S C C 。) 的活性。四、谷氨酸转运体谷氨酸转运体( G l u t e m a t et r a n s p o r e r sG l u T s ) 是位于神经元和胶质细胞膜上的糖蛋白，它能迅速转运突触间的隙中的谷氨酸和天门冬氨酸( a s p a r t a t e ，A S P ) ，保持兴奋性递质与抑制性递质的动态平衡，对维持信号在突触的正常传递和防止急性脑损伤后产生兴奋性毒性作用至关重要。G l u T s 最先是在1 9 9 2 年用克隆的方
12、法从大鼠大脑和家兔的肠上皮上克隆出三种不同的e D N A 编码的兴奋性氨基酸转运体，分别为：G L A S T 、G L T 一1 和E A A C l 。到目前为止，已经分离出与动物高度同源的人类兴奋性氨基酸转运体l 5 ( E A A T I 5 ) 。G L A S T 广泛分布于小脑分子层和颗粒细胞层的胶质细胞及大脑的某些星形胶质细胞层，其中小脑分子层的B e r g ：m a n 胶质最丰富，其次是海马、皮质和纹状体。E A A C l是神经元型转运体，它在谷氨酸能和非谷氨酸能神经元上表达，包括G A B A 能小脑P u r k i n j e 细胞。E A A C l 大量存在
13、于海马、皮层、纹状体和小脑，位于突触前、后膜上。1 9 9 7 年，M i l l e r 等的研究显示：大鼠在癫痫点燃发作后2 4 小时，G L A S T 在梨状皮质和杏仁核减少；G L T 1蛋白在上述各区无变化；E A A C l 在梨状皮质杏仁核和海马明显增加【1 0 】。A k b e r 等对遗传性癫痫易感大鼠的研究发现：在海马各区、大脑皮层和纹状体中G L T 1 m R N A 的表达水平减少，E A A C l m R N A 的表达水平在纹状体中减少1 1 1 1 。K a r n u p S 等在痫性发作和E A A T 的关系中发现：藜芦定、红藻氨酸和毛果芸香碱降低了
14、大鼠海马切片的E A A T 的活性。当运用I兰主型塾查兰堡主生堡茎 组m G l u R s 激动剂后，E A A T 的活动又得到恢复，几乎恢复到正常对照组水平。相反，如果注射E A A T 的抑制剂P D C ，则痫性发作比以前更强烈。这充分证明谷氨酸转运体在癫痫的发病机制中扮演了一个不可缺少的角色2 1 。痫性发作的结果，导致细胞外液G l u 浓度增加，G A B A 浓度降低，为了使G l u 和G A B A 保持动态平衡，E A C C l 代偿性增加。一方面，增加G A B A 的合成；另一方面，增加G L U 的转运。所以，E A A C ，在梨状皮质、杏仁核和海马的增加与
15、癫痫时G A B A 合成和释放的增加来对抗G l u 的代偿机制是一致的。在癫痫发作时期，G l u 的大量释放，细胞外液G l u 水平增加，逐渐向谷氨酸转运体缺乏区溢流，引起神经元放电频率过高和无限制的向临近神经元扩散，又致癫痫发作。谷氨酸转运体的变化与癫痫敏感性的形成和维持可能有关。T a n a k a 等利用同源重组的方法，培育出缺乏G L T 1 的小鼠，发现有自发性癫痫发作，其行为类似于N M D A 诱导的癫痫发作1 1 3 】，这种结果表明G L T 1 的缺乏或减少，可导致癫痫敏感性增高。从而进一步证明了谷氨酸转运体与癫痫的发病及敏感性的形成和维持有密切的关系。五、代谢型
16、谷氨酸受体和癫痫G l u 是公认的神经毒性物质，与脑缺血、低血糖、缺氧性脑病关系密切。由于N M D A 受体的高C a 2 + j l 盈透性，N M D A 受体在这些毒性反应中起到主要作用。然而，短期缺血和急性N M D A 刺激时，大多数神经元并不立即死亡，而是与刺激后2 4 小时之内死亡。这就提示，G l u 对神经性疾病的毒性作用与另一种谷氨酸受体一代谢型谷氨酸受体有关。最初证明m G l u R s 参与癫痫发作过程是美国S c a n n a 等人，他们将选择性m G l u R s 激动剂1 S ，3 R A C P D 注入大鼠背侧海马，导致大鼠出现延迟兴边缘性发作( 约注射后6 h 出现) ，类似电刺激点燃模型4 5 级。病理检查发现癫痫发作大鼠海马C A 。、C A 4 区锥体细胞以及齿状回颗粒细胞出现严重的丢失，而C A 3 区锥体细胞相对保留。由于离子型谷氨酸受体兰生壁垫奎兰堡主生丝塞 在临床治疗癫痫的过程中出现了难以克服的副作用
