NMDA受体磷酸化调控及其与神经系统疾病关系的研究进展
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NMDA受体在偏头痛中作用的研究进展黄亚楠,林亚可,孙婷婷综述, 潘永惠审校摘要:N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体是一种离子型谷氨酸受体,广泛表达于中枢神经系统,介导兴奋性突触传递的Ca2+内流,并在突触可塑性、学习、记忆等方面发挥重要作用。
偏头痛是临床常见的原发性头痛,因其发作频繁,给患者带来严重的生活和心理负担。
偏头痛的发病机制尚不明确,研究发现,谷氨酸及NMDA受体与偏头痛的发生关系密切。
本文主要就NMDA受体与偏头痛的发生,NMDA受体拮抗剂与偏头痛的预防和治疗的相关进展进行综述,旨在为偏头痛的发病机制及药物治疗等提供参考。
关键词:偏头痛;N-甲基-D-天冬氨酸受体;N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂;皮质扩散抑制中图分类号:R747.2 文献标识码:AResearch progress on the role of NMDA receptors in migraine HUANG Yanan,LIN Yake,SUN Tingting,et al.(The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001, China)Abstract:NmethylD-aspartate (NMDA) receptors are ionotropic glutamate receptors that are widely expressed in the central nervous system.Through mediating Ca2+ influx for excitatory synaptic transmission,NMDA receptors play an important role in synaptic plasticity,learning,and memory.Migraine is a common primary headache that brings serious life and mental burdens to patients because of frequent attacks.The pathogenesis of migraine is still unclear.Glutamate and NMDA receptors have been demonstrated to be closely related to the occurrence of migraine.This paper reviews progress on the association of NMDA receptors with migraine and the use of NMDA receptor antagonists for the prevention and treatment of migraine,aiming to provide a reference for the pathogenesis and drug treatment of migraine.Key words:Migraine;NMDA receptor;NMDA receptor antagonist;Cortical spreading depression偏头痛(migraine)是一种反复发作的,由遗传和环境因素共同作用的神经血管性疾病[1],临床特征为发作性、多为偏侧、中重度、搏动样头痛,发作过程中常伴有畏光、畏声以及恶心、呕吐等自主神经功能紊乱的症状。
《穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响及机制研究》篇一一、引言急性脑缺血是一种常见的神经系统疾病,其病理生理过程复杂,涉及多种信号传导和分子机制。
NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)受体作为重要的离子型谷氨酸受体,在急性脑缺血的神经细胞损伤中起到关键作用。
近年来,随着对传统中草药的研究深入,穿心莲内酯作为一种具有重要药用价值的化合物,在急性脑缺血的治疗中展现出独特的效果。
本研究旨在探讨穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响及其潜在机制。
二、研究方法1. 实验动物与分组实验选用成年SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、穿心莲内酯治疗组。
2. 急性脑缺血模型制备采用常用的四血管阻断法建立急性脑缺血模型。
3. 药物处理穿心莲内酯治疗组在模型制备后立即进行穿心莲内酯的药物治疗。
4. 样本收集与检测在特定时间点收集样本,采用Western Blot等方法检测NMDA受体磷酸化水平及相关信号分子的表达。
三、实验结果1. 穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响实验结果显示,穿心莲内酯治疗后,急性脑缺血大鼠的NMDA受体磷酸化水平明显降低,与模型组相比具有显著性差异。
2. 穿心莲内酯对相关信号分子的影响穿心莲内酯治疗组的某些相关信号分子的表达也发生了改变,如蛋白激酶C(PKC)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等,这些改变可能与NMDA受体的磷酸化水平降低有关。
3. 穿心莲内酯的作用机制探讨通过对比各组间的差异,初步推测穿心莲内酯可能通过抑制NMDA受体的磷酸化,进而影响其功能,从而减轻急性脑缺血后的神经细胞损伤。
具体机制可能涉及对相关信号分子的调控。
四、讨论本研究表明,穿心莲内酯能够降低急性脑缺血后NMDA受体的磷酸化水平,这可能是其保护神经细胞、减轻脑缺血损伤的重要机制之一。
此外,穿心莲内酯可能通过调控相关信号分子的表达,如PKC和MAPK等,进一步影响NMDA受体的功能。
这些发现为穿心莲内酯在急性脑缺血治疗中的应用提供了新的理论依据。
抗NMDA受体脑炎的研究进展发表时间:2017-06-20T16:42:08.413Z 来源:《航空军医》2017年第7期作者:钱孔嘉[导读] 抗NMDA受体脑炎患者往往都就诊于ICU、儿科、神经内科和精神科。
浙江大学医学院附属儿童医院浙江杭州 310000【摘要】抗NMDA抗体脑炎,该病是一种自身抗体特定作用于NMDA受体的NR1、NR2亚基,通过免疫介导而产生神经精神系统症状的副肿瘤性脑炎。
患者主要表现为严重的精神症状、行为异常、急性记忆缺失、抽搐发作、运动障碍、通气不足和自主神经功能紊乱。
至今为止,国内也慢慢重视抗NMDA受体脑炎的诊断和治疗。
【关键词】抗NMDA受体脑炎;诊断;治疗一、流行病学与发病机制抗NMDA受体脑炎患者往往都就诊于ICU、儿科、神经内科和精神科,目前我国仅见各科分散的个案报道,尚无统一有关本病发病率的确切数据。
外国最新流行病学研究显示:203例脑炎患儿中,42%办感染因素,其中19%为单纯疱疹病毒脑炎、5%为水痘-疱疹病毒性脑炎、5%为肺炎支原体脑炎;37%病因未明;21%为免疫介导脑炎。
免疫介导患儿中11%诊断为播散性脑脊髓炎,9%为自身免疫性脑炎,其中1%为抗NMDA受体脑炎。
最起初抗NMDA受体脑炎仅限于患卵巢畸胎瘤的年轻女性,并称之为青少年非疱疹病毒性脑炎或卵巢畸胎瘤相关边缘性脑炎。
NMDA受体是体内一类重要的兴奋性氨基酸,其功能异常与神经系统的发育、精神行为异常、药物依赖以及神经系统退行性变有关。
二、临床表现抗NMDA受体脑炎以年龄小于18岁多见,男女之比为1:3;也可见于任何年纪段,目前所有报道病例中最小20个月,最大84岁;患者中40%-50%伴肿瘤,其中大部分为成熟性卵巢畸胎瘤,少数为纵隔畸胎瘤、睾丸畸胎瘤,甚至小细胞肺癌或神经母细胞瘤。
畸胎瘤发生与年龄和性别有关,在女性患者中卵巢畸胎瘤发生率为62%,男性肿瘤发生率为21%,18岁以下女性肿瘤发生率为29%,儿童(14岁以下)为9%。
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2020, 10(8), 1711-1716Published Online August 2020 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2020.108257Research Progress on MentalBehavior Symptoms of Anti-NMDAReceptor EncephalitisZhenyang Li1, Gaomao Wang2*1Psychiatric Department, Third People Hospital of Changshou District, Chongqing2Psychiatric Department, The Hospitals of the University Town Affiliated to Chongqing Medical University,ChongqingReceived: Aug. 1st, 2020; accepted: Aug. 17th, 2020; published: Aug. 24th, 2020AbstractAnti-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor encephalitis is a typical autoimmune encephalitis.Most of the mental behavioral symptoms are the first and main symptoms. Often the first diagno-sis is in the psychiatric department. It is easy to be misdiagnosed and mistreated. This article re-fers to relevant literature, summarizes the pathogenesis, clinical manifestations and treatment measures of anti-NMDA receptor encephalitis mental behavior symptoms, and aims to improve clinicians’ ability to recognize the disease.KeywordsAnti-NMDA Receptor Encephalitis, Mental Behavioral Symptoms, Research Progress抗NMDA受体脑炎精神行为症状研究进展李振阳1,王皋茂2*1重庆市长寿区第三人民医院精神科,重庆2重庆医科大学附属大学城医院精神科,重庆收稿日期:2020年8月1日;录用日期:2020年8月17日;发布日期:2020年8月24日*通讯作者。
NMDA受体及其拮抗剂的研究进展叶玉莹ꎬ罗扬文ꎬ于沛(暨南大学药学院新药研究所ꎬ广东广州510632)摘要:N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体是一种离子型谷氨酸受体ꎬ在中枢神经系统兴奋性的突触传递㊁可塑性和兴奋毒性中起着关键作用ꎬ与机体的记忆㊁学习和情绪密切相关ꎮ本文从结构分布和生理活性这两方面详细总结了N-甲基-D-天冬氨酸受体各亚型的特点ꎬ介绍并汇总了目前研究较多的N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂ꎬ为N-甲基-D-天冬氨酸受体在神经性疾病中的相关研究提供信息依据ꎮ关键词:N-甲基-D-天冬氨酸受体ꎻ结构ꎻ分布ꎻ生理活性ꎻN-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂中图分类号:R363㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2022)04-0251-008doi:10.13506/j.cnki.jpr.2022.04.010ResearchprogressofNMDAreceptorandNMDAreceptorinhibitorsYEYuyingꎬLUOYangwenꎬYUPei(InstituteofNewDrugResearchꎬJinanUniversityCollegeofPharmacyꎬGuangzhou510632ꎬChina)Abstract:NMDAreceptorisanionotropicglutamatereceptorꎬwhichplaysakeyroleintheexcitatorysynaptictrans ̄missionꎬplasticityandexcitotoxicityofthecentralnervoussystemꎬandItiscloselyrelatedtothebodyᶄsmemoryꎬlearningandemotions.ThisarticleprovidesadetailedoverviewofthestructureꎬdistributionandactivationofNMDAreceptorandtheirphysiologicalactivitiesꎬintroducesandsummarizestheNMDAreceptorantagoniststhathavebeenstudiedmoreatpres ̄entꎬandprovidesinformationbasisforNMDAreceptorrelatedresearch.Keywords:NMDAreceptorꎻStructureꎻDistributionꎻPhysiologicalactivitiesꎻNMDAreceptorinhibitors㊀㊀作为神经递质中的一种ꎬ谷氨酸受体在神经信号传递中扮演着重要的角色ꎬ其表达的数量㊁分布和种类等均影响着正常的神经生理功能ꎬ逆转这些受体的功能变化对于治疗或预防神经性疾病有重要意义ꎮ兴奋性的突触传导主要通过激活两类谷氨酸受体而实现ꎬ即离子型的谷氨酸受体(iono ̄tropicglutamatereceptors)和代谢型的谷氨酸受体(metabotropicglutamatereceptors)ꎬ根据对激动剂的亲和力不同ꎬ分为3个亚型N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体㊁α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异亚唑丙酸(AMPA)受体和Kainate受体ꎮ本文重点关注NMDA受体研究进展ꎬ随着研究的深入ꎬ以及研究仪器㊁方法和其他相关领域的发展ꎬNMDA受体的结构逐渐明确ꎬNMDA受体有多种亚型ꎬ由不同亚单位组成的受体亚型ꎬ具有不同的生物物理和生物化学特性ꎮ本文将从结构分布和生理活性这两方面详细总结NMDA受体各亚型的特点ꎬ介绍并汇总了目前研究较多的NMDA受体拮抗剂ꎬ综合文献的研究ꎬ提供该受体在神经性疾病中的重要作用ꎬ为相关研究提供信息依据ꎮ1㊀NMDA受体的结构和分布NMDA受体分布在全脑中ꎬ以海马㊁大脑皮质㊁纹状体㊁杏仁体为主ꎮ目前已鉴定出了多种NMDA受体亚基ꎬ包括广泛表达的NR1ꎬ4个不同的NR2亚基(A㊁B㊁C㊁D)ꎬ两个NR3子单元(A和B)ꎮ1.1㊀NR1㊀NR1是NMDA受体的基本亚基ꎬ是NMDA受体复合物的功能性亚单位ꎬ是实现该受体离子通道的功能所必需的ꎬ且NR1形成离子通道ꎬ是调节能力最强的神经递质受体ꎬ广泛地分布在中枢神经系统ꎮ1.2㊀NR2㊀NR2是多基因家族ꎬ分别编码为NR2A㊁NR2B㊁NR2C㊁NR2Dꎮ其中NR2A和NR2B对NMDA受体的结构和功能十分重要ꎮ含NR2A或NR2B的NMDA受体有突触后密集区蛋白(PSD-95)等[1]一些相同的结合配偶体ꎬNR2A可以与Homer蛋白㊁β-Catenin蛋白[2]和Rab亲和蛋白3A结合[3]ꎬ在成人脑部中主要表达在突触内[4]ꎻ而NR2B则与突触RasGTP酶激活蛋白(SynGAP)等结合ꎬ在成人脑部中表达在突触外[5]ꎬ两者较其他NMDA受体亚型都有较大的单通道电㊀作者简介:叶玉莹ꎬ女ꎬ研究方向:新药发现与研究ꎬE-mail:452972092@qq.com㊀通信作者:于沛ꎬ女ꎬ博士研究生ꎬ教授ꎬ研究方向:新药发现与研究ꎬTel:020-85224451ꎬE-mail:peiyu@jnu.edu.cn导系数ꎬ对胞外镁离子的阻断更敏感ꎬ钙离子渗透率更大[6]ꎮNR2亚单位分布不同ꎬ且在成长过程中也会变化ꎮ在胚胎时期ꎬNR2B和NR2D是主要的亚单位ꎬ前者表达于中枢神经系统中ꎬ后者只表达在间脑和脑干ꎻ出生两周后ꎬNR2A在中枢神经系统的表达逐渐增多ꎬNR2B的表达在出生后7~10天达到高峰并限制在前脑区域ꎬGluN2C出现较晚且限制在小脑和嗅球中ꎬGluN2D的表达则在出生后发育而下降ꎮNR2B与NR2A有着代偿的联系ꎬ减少突触NR2B的表达可使NR2A的表达增加[7]ꎬ且抑制因子-1沉默转录因子(REST)参与了NR2B向着NR2A随年龄增大而成熟的转变[8]ꎮ1.3㊀NR3㊀NR3主要在发育中的中枢神经系统中表达ꎬNR3经过不同的剪接得到两个成员:NR3A和NR3BꎮNR3A在胚胎时期含量较低ꎬ但出生后很快升高ꎬ在青春期减少ꎬ主要分布于海马㊁皮质和丘脑等ꎻNR3B主要分布于脑干和脊髓的躯体运动神经元ꎬNR3单独不能形成功能受体ꎬ但是NR3可以与NR1和NR2形成NMDA受体复合物ꎬ起到负性调节的作用ꎮ1.4㊀NMDA受体异四聚体的组成㊀功能性的NMDA受体是一个由两个必需的NR1亚基和两个NR2亚基或NR3亚基构成的异四聚体(见图1)ꎬ这些亚基结构高度相似ꎬ进而构成胞外的氨基末端域(amino-terminaldomainꎬATD)㊁胞外的配体结合域(ligandbindingdomainꎬLBD)㊁跨膜区(transmembranedomainꎬMD)和胞内羧基末端域(carboxy-ter ̄minaldomainꎬCTD)ꎬ与ATD相连的LBD进而与MD连接形成离子通道ꎬMD的螺旋结构与CTD相连[9]ꎮLBD由S1和S2两个子结构域ꎬ其中在上部的S1结构具有一定刚性并与ATD相连ꎬ而在下部的S2结构具有一定的可变范围并与MD相连ꎬLBD与MD相连的可变性对于形成NMDA受体离子通道结构有着重要的作用ꎮMD有3个跨膜的螺旋结构M1㊁M3和M4以及成孔凹环的M2ꎬM3在谷氨酸门控型离子通道中有着最保守的片段ꎬ有关于与NMDA受体相似的AMPA受体的研究推测MD的打开是通过M3的自转或远离M2中心的侧向位移而完成[10]ꎻM2尖端有一个关键的QRN位点决定了钙离子对通道的渗透性ꎮNR2A或NR2B的CTD有很多可以影响到NMDA受体活性的蛋白质相互作用和磷酸化位点ꎬ鼠海马神经元NR2A的CTD中的羟基端与PSD-95的相互作用介导着NMDA受体的聚集分布[11]ꎮ㊀㊀可以看出ꎬNMDA受体的结构和分布整体表现出的特点与其激活或抑制的状态以及生理活性有关ꎮNMDA受体结构上的不同结合位点㊁不同亚基组成的亚型不同在分布上有各自的特点ꎬ它们有各自的时空变化特点ꎬ存在独特和交叉的部分ꎬ提示与个体生长发育过程各种生理功能的成熟有关ꎮ2 NMDA受体的生理活性亚基不同的NMDA受体激活后产生的生理活性有差异ꎮ2.1㊀GluN1亚基的生理活性㊀GluN1亚基是所有NMDARs的重要组成部分ꎬ与NR2和/或NR3的两个亚基组成NMDA图1㊀GluN1A/GluN2BNMDA受体离子通道的晶体结构受体通道ꎮ此外ꎬGluN1亚基上存在甘氨酸(Gly)结合位点ꎬ调节NMDA受体的激活ꎮGluN1亚基也与神经元细胞死亡有关ꎬ有文献报道GluN1亚基氮-末端域(N-terminaldo ̄mainꎬNTD)的一种配体ꎬ即组织型纤溶酶原激活剂(tissue-typeplasminogenactivatorꎬtPA)调整着GluN1-NMDARs动力学从而控制着神经元的死亡[12]ꎬCastillo-Gómez等[13]研究发现针对GluN1-NMDARs的自身抗体存在致病潜力ꎮ2.2㊀GluN2亚基的生理活性㊀NR2亚基分为NR2A㊁NR2B㊁NR2C和NR2D4四种ꎮNR2A调节着神经元NMDA受体诱导的小神经胶质细胞与神经元细胞的物理相互作用[14]ꎬ减少齿状颗粒神经元中NR2A-NMDARs的表达ꎬ显著抑制树突生长[15]ꎬ甘氨酸通过触发NR2A-NMDARs非离子移变的活性而发挥了神经保护作用[16]ꎮNR2B-NMDARs在神经迁移和皮质分层中扮演着不可缺少的角色ꎬ表达在谷氨酸能突触的NR2B-NMDARs直接加速上升途径突触的细化[17]ꎬ其活性的正反馈对于青少年学习过程的视觉记忆有着启动的作用[18]ꎬ在agouti相关肽神经元中参与了对体重平衡和血糖平衡的中央控制[19]ꎮ至于NR2C-NMDARs则在局部缺血后介导着神经保护作用[20]ꎬNR2C敲除模型小鼠表现出精神分裂症样的异常ꎬ如认知障碍和前脉冲抑制缺陷ꎬ在氯胺酮诱导的行为敏感性的维持上有重要作用[21]ꎬ与NR2B-NMDARs一起促成丘脑底核中突触的活性ꎮ另外突触前包含NR2B㊁NR2C和NR2D的NMDA受体在孤束核可能控制着迷走神经的传入兴奋性ꎮ2.3㊀GluN3亚基的生理活性㊀GluN3亚基有GluN3A和GluN3B两种亚型ꎮ在亨廷顿氏舞蹈病动物模型中ꎬGluN3A通过增强突触传导而促进NMDA生成[22]ꎬ表达在嗅觉系统的GluN3A与嗅觉系统的发育有关[23]ꎮNR3A在早期发育期间在CNS中广泛表达[24]ꎬ而NR3B在成人的运动神经元群体中富集[25]ꎮ由此可见ꎬ亚型不同的NMDA受体的活性存在着交叉和差异ꎬ这是NMDA受体成为治疗神经性疾病靶点的一部分困难所在ꎮNMDA受体的过度激活会导致神经系统中突触功能发生改变ꎬ进而引起中风㊁外伤性脑损伤㊁亨廷顿氏舞蹈病㊁阿尔兹海默病㊁精神分裂症和抑郁症等的发生ꎬ抑制NMDA受体的活性可以减轻兴奋毒性ꎬ预防和减缓神经元的损伤ꎮ3 NMDA受体拮抗剂NMDA受体具有5个不同的结合位点ꎬ分别为①递质结合位点ꎻ②甘氨酸调节位点ꎻ③离子通道孔结合位点ꎻ④多胺调节位点ꎻ⑤Zn2+结合位点ꎮ根据结合位点的不同ꎬ分为不同的靶向NMDA受体的药物ꎬ下面主要介绍靶向NMDA受体甘氨酸位点㊁多胺调节位点及离子通道孔结合位点的药物ꎮ3.1㊀甘氨酸位点㊀甘氨酸在可以作为NMDA受体必不可少的共同配体ꎬ结合到NMDA受体甘氨酸结合位点上ꎬ促进NMDA受体的活性ꎬ甘氨酸也可以直接激活NR3-NMDA受体ꎬ具有兴奋性递质的功能ꎮ3.1.1㊀L-701ꎬ324㊀L-701ꎬ324(2-氯-1-羟基-7-苯氧基苯基喹啉酮)是一种有效的NMDA拮抗剂ꎬ通过阻断其甘氨酸B结合位点来拮抗NMDA受体的活性(结构式见图2)ꎮL-701ꎬ324可用于缓解焦虑㊁紧张和焦虑障碍㊁促进镇静ꎬ用于预防癫痫发作或降低其严重程度的药物ꎬL-701ꎬ324在小鼠中具有抗抑郁药样活性ꎬ部分是通过促进海马BDNF系统介导的[26]ꎮ图2㊀L-701ꎬ324结构式3.1.2㊀ACEA-1021㊀ACEA-1021(6ꎬ7-二氯-5-硝基-1ꎬ4-二氢喹喔啉-2ꎬ3-二酮)与具有纳米摩尔亲和力的NMDA受体的甘氨酸位点结合ꎬ并且对非NMDA(AMPA/kainate)受体表现出相对较少的亲和力[27](结构式见图3)ꎮ在癫痫发作之前或之后立即用ACEA-1021治疗后ꎬ可以防止高达86%接受致命剂量可卡因的小鼠死亡[28]ꎮ图3㊀ACEA-1021结构式3.1.3㊀GLYX-13(Rapastinel)㊀GLYX-13是一种N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)甘氨酸位点功能部分激动剂和认知增强剂ꎬ也显示出快速的抗抑郁活性ꎬ无精神分裂副作用(结构式见图4)ꎮ用于治疗重度抑郁症(NCT03614156ꎬNCT03560518)ꎬGLYX-13通过增强导水管周围灰质中的AMPA受体功能来缓解慢性应激诱导的抑郁样行为[29]ꎮ图4㊀GLYX-13结构式3.1.4㊀AV-101㊀AV-101(2-氨基-4-(2-氨基-4-氯苯基)-4-氧代丁酸)是NMDA受体GlyB位点的选择性拮抗剂(结构式见图5)ꎬ在双盲随机并有安慰剂对照的Ⅰ期临床试验中显示出其安全性高和药物动力学特点良好ꎬ可以用于治疗神经性疼痛甚至是抑郁症[30]ꎮ图5㊀AV-101结构式3.1.5㊀D-环丝氨酸(D-Cycloserine)㊀D-环丝氨酸(4-氨基-1ꎬ2-恶唑烷-3-酮)是NMDA受体的共激动剂(结构式见图6)ꎬ在临床上对精神分裂症患者的神经可塑性没有影响ꎬ在LTP测试中表现出很大的前高频视觉刺激神经反应ꎬ说明D-环丝氨酸能结合NMDA受体[31]ꎬ且在仍未结束的一个临床试验中被用于治疗抑郁症(NCT03062150)ꎮ图6㊀D-环丝氨酸结构式3.2㊀多胺结合位点㊀广谱的NMDA受体拮抗剂能影响所有NMDA受体而产生严重的精神副作用ꎬ限制了其临床运用ꎬ因此ꎬ选择性作用NR2B的NMDA受体拮抗剂成为更安全㊁有效的药物ꎮ3.2.1㊀MK-0657(CERC-301)㊀MK-0657(4-甲基苄基(3Sꎬ4R)-3-氟-4‐[(嘧啶-2-ylamino)甲基]哌啶-1-羧酸酯)是一种口服生物可利用的选择性N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体亚基2B(GluN2B)拮抗剂(结构式见图7)ꎬ目前正处于Ⅱ期临床试验中(NCT01941043ꎬNCT02459236)ꎬ其抗抑郁作用的工作机制尚不清楚ꎬLei等[32]研究发现MK-0657缓解了慢性约束应激(CRS)诱导的小鼠外侧缰中的绝望样行为ꎬ这种缓解可能涉及LHb中BDNF表达的降低ꎬ从而降低神经元活性ꎮ图7㊀MK-0657结构式3.2.2㊀PEAQX㊀PEAQX([[[1S)-1-(4-溴苯基)乙基]氨基]-(2ꎬ3-二氧代-1ꎬ4-二氢奎噁啉-5-基)甲基]膦酸)是一种选择性GluN2A拮抗剂(结构式见图8)ꎬ可用于治疗皮质播散性抑郁症[33]及精神分裂症[34]ꎮMares等[35]的研究结果表明ꎬGluN1/GluN2A首选拮抗剂PEAQX的抗惊厥作用具有年龄依赖性差异ꎮ图8㊀PEAQX结构式3.2.3㊀艾芬地尔(ifenprodil)㊀艾芬地尔(4-[2-(4-苄基哌啶-1-基)-1-羟丙基]苯酚)是一种口服生物可利用的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂(结构式见图9)ꎬ用作脑血管扩张剂[36]ꎬ并在临床试验中用于治疗药物成瘾[37]ꎬ特发性肺纤维化和COVID-19ꎮIfenprodil结合并抑制谷氨酸NMDA受体GluN2Bꎬ从而防止NMDAR信号传导ꎮ抑制了神经元的兴奋性毒性ꎬ从而潜在地增强了认知功能ꎮIfenprodil可快速改善抑郁样行为ꎬ激活mTOR信号传导并调节CUMS大鼠海马体中的促炎细胞因子[38]ꎮ一项关于ifenprodil治疗COVID-19确诊住院患者的安全性和有效性的研究正在进行2b/3期临床试验(NCT04382924)ꎮ3.3㊀离子通道孔位点㊀非竞争性NMDA受体拮抗剂能与NMDAR离子通道孔深部的PCP位点结合ꎬ阻断与NMDAR耦联的钙通道ꎬ减少Ca2+内流ꎬ抑制NMDAR的受体-通道的活动ꎮ目前发现的作用于NMDAR离子通道孔位点的药物图9㊀艾芬地尔结构式主要包括:苯环己哌啶(phencyclidineꎬPCP)㊁地卓西平(dizocipineꎬMK-801)㊁氯胺酮(ketamine)㊁美金刚(meman ̄tine)㊁拉尼西明(lanicemineꎬAZD6765)㊁氧化亚氮(nitrousoxideꎬN2O)ꎮ3.3.1㊀Dizocipine(MK-801)㊀MK-801是NMDA受体(受体ꎬN-甲基-D-天冬氨酸)的强效非竞争性拮抗剂(结构式见图10)ꎬ影响认知功能㊁学习和记忆ꎮ它具有NMDA受体拮抗剂ꎬ麻醉剂ꎬ抗惊厥药ꎬ烟碱拮抗剂和神经保护剂的作用ꎮ由于其严重的精神副作用ꎬ如幻觉㊁妄想㊁言语贫乏㊁意志减退等ꎬ禁用于临床ꎬ其使用主要限于动物和组织实验[39]ꎮ图10㊀MK-801结构式3.3.2㊀氯胺酮(ketamine)㊀在细胞实验中ꎬ氯胺酮(结构式见图11)通过抑制PKC/ERK通路而引起海马神经元的凋亡可以被兴奋性的NMDA受体激活所反转[40]ꎮ氯胺酮表现出快速的降低抑郁症患者情绪低沉程度的效果ꎬ这种效果可能是基于其改变额顶骨连接模式的能力[41]ꎬ并且其代谢产物2Rꎬ6R-hydroxynorketamine对AMPA受体有兴奋活性和抗抑郁的药理活性ꎬ值得注意的是ꎬ这个代谢产物可能表现出更少的氯胺酮相关副作用[42]ꎻ但是其对NMDA受体的抑制能力却弱于氯胺酮ꎬ似乎2Rꎬ6R-hydroxynorketamine的抗抑郁作用不是完全由于其抑制NMDA受体的活性[43]ꎮ最近的一项实验显示ꎬ氯胺酮诱导催眠效果和神经可塑性是通过破坏磷酸化MAPK激酶(p-MEK)与磷酸化p-ERK的偶联ꎬ下调p-ERK水平并上调磷酸化Fas相关死亡域蛋白(phosphorylatedFas-associatedwithdeathdomainproteinꎬp-FADD)水平[44]ꎮ氯胺酮作为经典的NMDA受体拮抗剂ꎬ曾经在临床试验中用于术后止痛(NCT02950233)[45]㊁重度抑郁症(NCT03609190)[46]ꎬ现在也有用于耳鸣(NCT03336398)㊁酒精复发(NCT02649231)和难治性抑郁症(NCT02782104)的临床试验正在进行ꎮ3.4㊀其他NMDA受体相关药物3.4.1㊀右美沙芬(dextromethorphan)㊀右美沙芬是非竞争性的NMDA受体拮抗剂(结构式见图12)ꎬ由Roche公司开发ꎬ曾在临床试验中用于抑郁症(NCT02860962ꎬNCT02153502)和精神分裂症(NCT02477670)ꎬ现有正在进行的临床试验用于治疗化疗所致外周神经病变(NCT02271893)㊁亨廷顿病图11㊀氯胺酮结构式(NCT03854019)和痴呆型激动症(NCT02446132)ꎬ临床上主要是用于镇咳ꎮ研究显示ꎬ右美沙芬对血管性痴呆(vasculardementia)大鼠的海马神经损伤和认知能力缺陷有预防作用[47]ꎬ但由于其与5-HT受体的作用可能导致5-羟色胺综合征ꎬ会出现呕吐㊁恶心㊁腹泻和嗜睡等副作用[48]ꎮ图12㊀右美沙芬结构式3.4.2㊀金刚烷胺(amantadine)㊀金刚烷胺(结构如图13所示)也是非竞争性的NMDA受体拮抗剂ꎬ曾被用于治疗PD㊁药物导致的锥体束外反应以及病毒感染病等ꎬ在人体中可能导致反副交感神经生理样副作用(如口干㊁尿潴留㊁便秘㊁恶心㊁头晕和失眠等)ꎮ最近的研究显示[49]ꎬ金刚烷胺增强大鼠运动和探寻活动相关的黑质纹状体和中脑缘的多巴胺功能ꎬ在一项随机双盲试验中[50]ꎬNourbakhsh等[51]发现金刚烷胺改善多发性硬化疲劳方面并不优于安慰剂ꎬ并导致更频繁的不良事件ꎮ图13㊀金刚烷胺结构式3.4.3㊀石杉碱A(huperzineA)㊀石杉碱A(结构如图14所示)为蛇足石杉(Huperziaserrata)中成分ꎬ已批准用于治疗ADꎬ是一个选择性的AChE拮抗剂和非选择性的NMDA受体拮抗剂ꎬ有抗炎㊁镇痛和抗痉挛作用[52]ꎬ陈庆状等[53]研究发现HupA可通过减少Aβ与淀粉样蛋白结合醇脱氢酶(ABAD)的结合而改善线粒体损伤ꎬ进而改善AD小鼠的认知和记忆功能障碍ꎮ曾在临床试验中用于精神分裂症(NCT00963846)和痴呆症(NCT01012830)ꎬ也有用于外伤性脑损伤(NCT01676311)和提高认知能力(NCT01676311)的临床试验正在进行ꎬ另外一项实验证明饮食诱导的肥胖小鼠中ꎬHupA治疗可以有效地改善认知功能[54]ꎮ图14㊀石杉碱A结构式㊀㊀现将与NMDA受体有关的药物总结如表1所示ꎮ表1㊀NMDA受体相关药物药物名称化学结构抗抑郁机制氯胺酮NMDA受体拮抗剂ꎮ2Rꎬ6R-hydro ̄xynorketamine氯胺酮代谢产物:激动AMPA受体ꎻ抑制NMDA受体D-cycloserineNMDA受体共激动剂rapastinel(Glyx-13)NMDA受体调节剂MK-0657(CERC-301)GluN2B-NMDARs选择性拮抗剂美金刚NMDA受体阻断剂lanicemine(AZD6765)非选择性㊁非竞争性NMDA受体拮抗剂MK-801地卓西平NMDA受体拮抗剂ꎬ用MK-801治疗可减少TBI后脑损伤动物的焦虑并增加海马依赖性记忆BMS-986163GluN2B负变构调节剂tiletamine替来他明NMDA受体拮抗剂CPPNMDA受体拮抗剂东莨菪碱ꎬsco ̄polamineNMDA受体拮抗剂表1(续)药物名称化学结构抗抑郁机制PEAQXꎬNVP-AAM077GluN2A-NMDARs选择性拮抗剂Ro25-6981GluN2B-NMDARs选择性拮抗剂艾芬地尔ꎬif ̄enprodilGluN2B-NMDARs选择性拮抗剂traxoprodil(CP-101ꎬ606)GluN2B-NMDARs拮抗剂MGS-0039mGluR2/3选择性拮抗剂4 总结与展望至此ꎬNMDA受体在神经性疾病中的重要位置已不言而喻ꎬ其作为治疗和预防神经性疾病的靶点的潜力大ꎬ但由于分型的高度同源和其广泛的生理活性ꎬ单一化合物针对性成药较难ꎬ温和的㊁亚型选择性强的NMDA受体调节剂又或联用共激动剂和变构调节剂有着更好的成药前景ꎬ由回顾前人的研究成果与已经上市的有关NMDA受体的药物可见ꎮ因此ꎬ接下来的研究方向便可能为:①已有NMDA受体拮抗剂的结构改造ꎬ以增加其对不同位置㊁不同亚型的NMDA受体的选择性ꎻ②寻找更具选择性的变构调节剂或共激动剂ꎻ③通过基础研究构建与谷氨酸能神经生理活动相关的生理信号系统ꎬ通过间接的靶向其他重要靶点以影响NMDA受体和有关的生理信号通路ꎬ以达到调节谷氨酸能神经功能的目的ꎻ④进一步研究药物相互作用ꎬ寻找在治疗作用和副作用上互补或协同的药物组合ꎬ以达到系统地调节NMDA受体活性的目的ꎮ我们有理由相信ꎬ随着更多的研究成果的浮出ꎬ关于NMDA受体的探索将会在神经领域中继续深入ꎬ治疗和预防神经性疾病的研究道路由此开辟ꎮ参考文献:[1]㊀SHENGMꎬKIME.Thepostsynapticorganizationofsynapses[J].ColdSpringHarbPerspectBiolꎬ2011ꎬ3(12):a005678. 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抗NMDA受体脑炎发生机制研究进展摘要:了解抗NMDA受体脑炎发生机制的最新研究进展。
应用计算机检索CNKI,Science direct,Ovid,Springer,Pubmed等数据库,收集关于抗NMDA受体脑炎发生机制研究,提取资料后,进行分析总结。
结论作用于中枢神经系统各部分NMDA受体,影响所在突触电生理活动,进而影响了该区域所管理的神经精神活动,导致相应的神经精神症状,可影响患者呼吸功能,如不及时治疗,死亡率较高。
另外,在明确了抗NMDA受体抗体结合的抗原决定簇和相应编码序列后,有助于以该结合部位为靶点,研发高选择性的抑制剂,从而减少现有的免疫抑制治疗的副作用。
关键词抗NMDA受体;脑炎;机制;进展抗NMDA(N-methyl-D-aspartate,N-甲基-D-天冬氨酸)受体脑炎是一种新近报道的独特类型副肿瘤性边缘叶自身免疫性脑炎,症状严重,处理不当或延迟处理可导致死亡,但若处理得当治愈率很高,少有后遗症残留。
目前对该病的认识还主要来源于散布的个案报道或个案序列,为了从更基础层面了解该病,本文拟就该病发病机制相关研究进展作一简要综述。
1 NMDA受体的结构、功能及分布抗NMDA受体脑炎得名于在该类患者血清或脑脊液内检出的抗NMDA受体抗体。
NMDA受体是中枢神经系统重要神经递质谷氨酸的受体之一,其本身同时又是一种钙离子通道,为电压配体双重门控通道,受电压及配体双重调节,对钙离子高度通透,对其它阳离子具有一定通透性。
该受体是由NR1、NR2(包括NR2A,2B,2C及2D四种亚型)和NR3(包括NR3A和NR3B两种亚型)三种亚基构成的异四聚体,其中NR1为基本亚基,NR2为调节亚基,NR3为负调节亚基。
NR1亚基包括一个长的胞外N端序列、3个跨膜序列和一个可变性较大的胞内C端序列,这个C端序列是其最重要的结构域。
NMDA受体所介导的生理范围内的突触电生理活动,对维持正常的高级神经活动至关重要,如其离子通道被过度激活可导致癫痫发作、痴呆,甚至因细胞内钙离子浓度超载而致神经元坏死、脑卒中,而当其受到抑制时可出现精神分裂样症状。
《穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响及机制研究》篇一一、引言急性脑缺血是一种常见的神经系统疾病,其发病机制复杂,涉及多种信号通路和分子机制。
NMDA受体(N-甲基-D-天冬氨酸受体)是脑内重要的谷氨酸受体之一,与脑缺血后的神经细胞损伤密切相关。
近年来,越来越多的研究表明穿心莲内酯具有较好的神经保护作用。
因此,研究穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响及其机制,对于深入了解急性脑缺血的发病机制和寻找有效的治疗方法具有重要意义。
二、穿心莲内酯的简介穿心莲内酯是一种从穿心莲中提取的活性成分,具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等多种生物活性。
在神经系统疾病中,穿心莲内酯被证实具有保护神经元、减轻脑缺血后神经细胞损伤的作用。
然而,其具体作用机制尚不完全清楚。
三、NMDA受体磷酸化的研究背景NMDA受体是一种离子型谷氨酸受体,在脑缺血等神经损伤过程中发挥重要作用。
NMDA受体的磷酸化是其在细胞内信号转导过程中的重要环节,参与调节受体的功能、定位和降解等过程。
在急性脑缺血后,NMDA受体的过度激活会导致过量的钙离子内流,进而引发神经细胞损伤。
因此,研究NMDA受体的磷酸化对于理解急性脑缺血的发病机制具有重要意义。
四、穿心莲内酯对急性脑缺血后NMDA受体磷酸化的影响研究表明,穿心莲内酯能够显著降低急性脑缺血后NMDA受体的磷酸化水平。
这可能是由于穿心莲内酯能够抑制NMDA受体的过度激活,减少钙离子内流,从而减轻神经细胞的损伤。
此外,穿心莲内酯还可能通过调节其他信号通路,如MAPK、PI3K/Akt 等,进一步影响NMDA受体的磷酸化。
五、穿心莲内酯对NMDA受体磷酸化的作用机制研究穿心莲内酯对NMDA受体磷酸化的作用机制可能涉及多个方面。
首先,穿心莲内酯可能通过抑制NMDA受体的激活过程,减少其与谷氨酸的结合,从而降低磷酸化水平。
其次,穿心莲内酯可能通过调节细胞内的信号转导过程,如抑制某些激酶的活性或促进某些磷酸酶的表达,来影响NMDA受体的磷酸化。
抗NMDA受体抗体在神经精神狼疮发病机制中的研究进展廖浩;裴文迪
【期刊名称】《中国免疫学杂志》
【年(卷),期】2018(034)001
【摘要】系统性红斑狼疮是一种累及全身多个器官和系统的自身免疫病,出现神经精神症状时,称为神经精神狼疮(NPSLE).N-甲基-D-天(门)冬氨酸(NMDA)受体是一种跨膜离子通道型谷氨酸受体,抗NMDA受体抗体主要分为抗NR1型和抗NR2型,近年抗NMDA受体抗体在NPSLE的发病机制中的作用成为一研究热点,尤其是抗NR2抗体与NPSLE密切相关,本文就到目前为止NMDA抗体在NPSLE中的作用机制的研究进展作一综述.
【总页数】5页(P137-140,143)
【作者】廖浩;裴文迪
【作者单位】南方医科大学珠江医院,广州510282;南方医科大学珠江医院,广州510282
【正文语种】中文
【中图分类】R593.24+1
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NMDA受体拮抗剂神经保护和毒性作用的研究进展
胡倩;王莉;江伟
【期刊名称】《国际麻醉学与复苏杂志》
【年(卷),期】2005(026)006
【摘要】在缺血性脑损伤中NMDA受体介导的兴奋性毒性起关键性作用,因此对于NMDA受体拮抗剂的应用已经引起重视.大量的实验结果支持它们具有神经保护作用,但一些药物因安全性或者预期效果不佳已被迫中止Ⅱ、Ⅲ期临床实验.目前还没有发现安全有效的,可供临床应用的NMDA受体拮抗剂.实施联合用药可能是有前途的方案之一.
【总页数】4页(P327-330)
【作者】胡倩;王莉;江伟
【作者单位】200233,上海交通大学附属第六人民医院麻醉科;200233,上海交通大学附属第六人民医院麻醉科;200233,上海交通大学附属第六人民医院麻醉科
【正文语种】中文
【中图分类】R614
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蒙; 朱守强; 杨志来; 张雷; 顾尔伟
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文章编号:1671-2897(2006)05-383-02综述作者简介:陈昆峰,副教授,电话:(0371)63731626,E m ai:l LD _2626@163.co mN MDA 受体在神经系统损伤中的应用陈昆峰 (河南公安高等专科学校法医教研室,河南郑州450002)关键词 N 甲基 D 天冬氨酸受体; 创伤性脑损伤; 激活; 免疫组化 中国图书资料分类号 R 651.1+5;D 919.1 文献标识码 A 在外伤性神经系统损伤中,比较多见的是脑组织损伤。
目前对脑损伤的病理生理变化,尤其是对N 甲基 D 天冬氨酸(N m ethy l D asparate ,NM DA ) Ca 2+ 一氧化氮路径的研究[1],运用到神经系统损伤检验中的意义更为迫切和重大。
从生理学及病理学的角度研究NM DA Ca 2+ 一氧化氮路径的重大意义在于,这项工作既有重大的科学理论价值,同时在实践中又可以为鉴定脑损伤的经过时间、程度及判断预后提供帮助。
一、NM DA 概述人体脑组织中的神经递质分为兴奋性与抑制性两大类。
谷氨酸是主要的兴奋性递质,储存于突触前膜中的谷氨酸主要与突触后膜上的谷氨酸受体结合而发挥作用。
谷氨酸受体分三类:NM DA 受体,a 甲基 5 甲基恶唑 4 丙酸受体和代谢性谷氨酸受体[2]。
其中,NM DA 受体是一类配体门控型C a 2+通道。
一旦谷氨酸与NM DA 受体结合,该受体被激活,即允许Ca 2+大量通过,因NM DA 受体失活缓慢,导致细胞内C a 2+浓度升高上千倍(即所谓的钙超载),此过程至少在伤后24h 内发生[3]。
a 甲基 5 甲基恶唑 4 丙酸受体和代谢性谷氨酸受体主要是介导N a +、C l -、H 2O 内流,造成细胞肿胀而死亡,此过程仅需数分钟至1~2h 。
二、NM DA 受体在脑组织损伤中的应用目前,NM DA 受体的应用研究在神经系统损伤中还比较少,但NM DA 受体在神经系统损伤中的应用前景是非常广阔的,尤其是在脑组织损伤中,其本身的科学理论价值不仅在于可为鉴定脑损伤的经过时间、程度,还可为判断预后提供一定的科学依据。