Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制研究.pdf

1、Ⅱ、Ⅲ組親代謝型谷氨酸受體激動劑的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制研究神經(jīng)保護(hù)是指針對病因及發(fā)病機(jī)制阻止或延緩病情發(fā)展的干預(yù)措施，是目前中樞神經(jīng)系統(tǒng)急慢性損傷最具前途的一種治療策略。大量研究表明，興奮性谷氨酸毒性、神經(jīng)炎性反應(yīng)、神經(jīng)再生異常等多種機(jī)制參與神經(jīng)損傷過程。針對這些病理機(jī)制，目前已開發(fā)出多種具有神經(jīng)保護(hù)作用的藥物，如興奮性氨基酸受體拮抗劑、鈣離子通道拮抗劑、自由基清除劑等。然而，盡管多數(shù)藥物在實驗室研究中顯示神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)，但在臨床應(yīng)用中卻

2、無確切療效；亦有部分藥物因嚴(yán)重不良反應(yīng)而限制其在臨床應(yīng)用。因此，尋找神經(jīng)保護(hù)的新靶標(biāo)，研發(fā)確切有效的神經(jīng)保護(hù)劑是目前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。 目前，關(guān)于神經(jīng)損傷的確切發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，但主要觀點認(rèn)為谷氨酸(glutamate，Glu)興奮性毒性是神經(jīng)元變性、缺失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。突觸間隙Glu大量積聚對周圍神經(jīng)元可產(chǎn)生興奮性毒性作用。因此，Glu清除對神經(jīng)系統(tǒng)正常功能的維持具有重要作用。突觸間隙Glu的清除主要依賴于星形膠質(zhì)細(xì)胞上

3、高親和力谷氨酸轉(zhuǎn)運體(glutamate transporters，GluTS)對Glu的內(nèi)向攝取。研究表明，GluTS功能障礙或Glu攝取抑制均能導(dǎo)致胞外Glu水平升高，從而對神經(jīng)元產(chǎn)生興奮性毒性。此外，腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞活化所介導(dǎo)的神經(jīng)炎性反應(yīng)也是神經(jīng)元損傷的重要因素。小膠質(zhì)細(xì)胞過度活化釋放的TNF-α、PGE2、IL-1β、NO等多種致炎因子和活性氧簇(ROS)，不僅對神經(jīng)元產(chǎn)生直接損傷作用，亦可通過進(jìn)一步活化小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)損傷作

4、用，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡的惡性循環(huán)。近年來，對神經(jīng)再生的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病過程中常伴有側(cè)腦室下區(qū)(subvenltricular zone，SVZ)及海馬齒狀回顆粒細(xì)胞層下區(qū)(subgranular zone，SGZ)神經(jīng)干細(xì)胞增殖障礙，因此，促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的增殖亦是神經(jīng)保護(hù)治療策略的重要組成部分。親代謝型谷氨酸受體(metabotropic glutamate receptors，mGluRs)是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)廣泛分

5、布的一類 G-蛋白偶聯(lián)受體。根據(jù)氨基酸序列同源性、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制及藥理學(xué)特性不同可將其分為三組：Ⅰ組mGluRs包括mGluR1和mGluR5；Ⅱ組包括mGluR2和mGluR3；Ⅲ組包括mGluR4，mGluR6，mGluR7和mGluR8。mGluRs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不但介導(dǎo)興奮性神經(jīng)傳導(dǎo)過程，與學(xué)習(xí)記憶的形成、突觸可塑性及神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)密切相關(guān)，還參與了多種病理過程如腦缺血、腦創(chuàng)傷、癲癇以及神經(jīng)元變性疾病的調(diào)節(jié)。目前研究發(fā)現(xiàn)，Ⅱ、Ⅲ組

6、mGluRs在神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞上均有表達(dá)，其激動劑不僅對神經(jīng)元具有直接保護(hù)作用，且越來越多的研究表明選擇性激動神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的Ⅱ、Ⅲ組：mGluRs具有更為重要的神經(jīng)保護(hù)作用。此外，在SVZ、SGZ等神經(jīng)再生活躍腦區(qū)亦有mGluRs表達(dá)，給予Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑能夠促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞增殖。包括本實驗室在內(nèi)的國內(nèi)外研究表明，Ⅱ、Ⅲ組mGluRs是多種急慢性神經(jīng)損傷中神經(jīng)保護(hù)治療的有益靶標(biāo)。 本文通過研究Ⅱ、Ⅲ組．mGluRs激動劑

7、對．MPP<'+>誘導(dǎo)PC12細(xì)胞損傷的保護(hù)作用，以及對Glu攝取、神經(jīng)炎性因子的釋放、神經(jīng)干細(xì)胞增殖的影響，探討Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑神經(jīng)保護(hù)作用的相關(guān)機(jī)制，為Ⅱ、Ⅲ組mGluRs成為神經(jīng)保護(hù)治療的新靶標(biāo)積累必要的實驗基礎(chǔ)。 目的：探討Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑對MPP<'+>致PC12細(xì)胞損傷的保護(hù)作用及其相關(guān)機(jī)制研究。 方法：LDH、Hoechst33342法檢測PC12細(xì)胞活力及凋亡；同位素標(biāo)記法測定C6膠質(zhì)

8、瘤細(xì)胞Glu攝取能力；ELISA法檢測小膠質(zhì)細(xì)胞釋放TNF-α水平；[<'3>H]-脫氧胸腺嘧啶([<'3>H]-TdR)摻入法測定神經(jīng)干細(xì)胞增殖； RT-PCR、免疫細(xì)胞化學(xué)法鑒定小膠質(zhì)細(xì)胞上Ⅱ、Ⅲ組mGluRs的表達(dá)。 結(jié)果：1)Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑顯著抑制MPP<'+>引起的PC12細(xì)胞活力降低及凋亡。2)LPS(4，6μg/mL)對C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞活力、形態(tài)、凋亡均無明顯影響，但可顯著抑制細(xì)胞攝取Glu；Ⅱ、Ⅲ

9、組mGluRs激動劑能夠逆轉(zhuǎn)LPS對Glu攝取的抑制作用。3)小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)Ⅱ、Ⅲ組mGluRs；MPP<'+>促進(jìn)小膠質(zhì)釋放TNF-α；Ⅲ組mGluRs激動劑能夠顯著抑制MPP<'+>誘導(dǎo)的TNF-α釋放增加，而Ⅱ組mGluRs激動劑進(jìn)一步促進(jìn)TNF-α釋放。4)II組mGluRs激動劑能夠促進(jìn)小鼠神經(jīng)干細(xì)胞的增殖，Ⅲ組mGluRs激動劑不影響神經(jīng)干細(xì)胞增殖。 結(jié)論：Ⅱ、Ⅲ組mGluRs激動劑保護(hù)PC12細(xì)胞對抗。MPP<'+