NMDA
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免疫组化nmda表达免疫组化是一种常用的实验技术,用于检测细胞或组织中特定蛋白的表达情况。
本文将以免疫组化检测NMDA的表达为主题,介绍该技术的原理、操作步骤以及其在神经科学研究中的应用。
NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)是一种重要的神经递质受体,广泛分布于中枢神经系统中,参与了神经元之间的突触传递和神经发育等生理过程。
为了研究NMDA在不同脑区的表达情况,科学家们常常使用免疫组化技术进行检测。
免疫组化技术基于特异性抗体与目标蛋白间的特异性结合原理,通过检测特定抗原在组织或细胞中的分布和定位,可以揭示其生物学功能和分子机制。
在检测NMDA的表达时,首先需要选择特异性的NMDA抗体。
这些抗体能够识别并结合NMDA受体上的特定区域,从而实现对其表达的检测。
具体操作步骤如下:1. 组织样本处理:首先,需要准备合适的组织样本,如小鼠或大鼠的脑组织。
将组织固定、切片,并进行适当的抗原修复处理,以增强抗体与目标蛋白的结合。
2. 抗体处理:将切片或细胞样品与特异性的NMDA抗体一起孵育,使其结合到目标蛋白上。
这一步需要在适当的温度和时间下进行,以确保抗体与目标蛋白发生特异性结合。
3. 二抗处理:将与目标蛋白结合的一抗与特定的二抗结合,二抗上标记有荧光素或酶标记物,以增强检测信号。
这一步通常需要较长时间的孵育,以确保二抗与一抗充分结合。
4. 反应显色:如果使用酶标记的二抗,可以通过加入适当的底物和反应物,使显色反应发生,从而产生特定的显色产物。
如果使用荧光标记的二抗,则可以直接观察样品中的荧光信号。
5. 组织切片与观察:将样品切片装载到玻片上,并使用显微镜观察免疫组化信号的分布和定位。
通过分析不同脑区中的NMDA表达情况,可以揭示其在神经系统中的功能和作用机制。
在神经科学研究中,免疫组化技术广泛应用于揭示NMDA在不同脑区、不同发育阶段以及疾病状态下的表达变化。
例如,研究人员可以使用免疫组化技术来研究NMDA受体在大脑发育过程中的表达变化,以及其在神经系统疾病如阿尔茨海默病和帕金森病中的异常表达情况。
谷氨酸及NMDA受体与全身麻醉药谷氨酸是中枢神经系统中最主要、最广泛分布的神经递质之一。
在全身麻醉药的使用过程中,谷氨酸及其受体NMDA受体的作用机制相当复杂,对于全身麻醉药的临床效应有着重要的影响。
谷氨酸与NMDA受体NMDA(N-甲基-D-天门冬氨酸)受体是一种离子通道,广泛分布于中枢神经系统中。
NMDA受体包含四个亚基,可以通过离子通道的开放而发挥功能。
这种受体对于神经递质谷氨酸有着极为特别的作用——它仅在谷氨酸的存在下才能被激活。
因此,NMDA受体是谷氨酸在中枢神经系统中的一个重要途径。
在健康的神经系统中,NMDA受体的活性被认为具有很大的意义,其中包括了神经传递、神经发育和记忆等重要的生理功能。
但若是NMDA受体活性过高,不仅会损伤神经细胞,并可能引起中枢神经遗漏(即神经元在传递信号过程中阻断)和神经变性等严重后果。
麻醉药物中一些分子的作用机制就是针对NMDA受体进行抑制。
全身麻醉药对谷氨酸和NMDA受体的影响全身麻醉药对谷氨酸和NMDA受体均有一定的影响。
这些影响的具体效应包括:1. 抑制NMDA受体全身麻醉药不仅仅能够直接抑制NMDA受体的活性,还能够通过其他的途径间接影响谷氨酸的代谢和释放过程,从而抑制NMDA受体的活性。
研究表明,全身麻醉药一般对于大脑的NMDA受体做出的反应是不同的。
例如,丙泊酚等完全性麻醉药性质更类似于NMDA受体阻滞剂;而比如异丙酚则更类似于同时抑制突触前膜、突触后膜的电位差和衔接半透明物质的其他麻醉药。
2. 抑制谷氨酸的释放全身麻醉药中的一部分分子还可以抑制谷氨酸的释放,进而抑制NMDA受体的活性。
研究发现,异氟醚、恩氟烷和丙泊酚等麻醉药都可以通过抑制中枢突触前膜谷氨酸的释放来抑制NMDA受体。
3. 对NMDA受体的结构适应性但不同种类的全身麻醉药对于NMDA受体的影响是不同的,离子性麻醉药、挥发性麻醉药对应的是NMDA受体的不同区域,引起了受体结构改变。
nmda受体镁离子阻滞通道电流1.引言1.1 概述NMDA受体是一种受体通道,它在神经系统中发挥着重要的作用。
它被认为是学习和记忆的关键因素,并参与了许多神经性疾病的发病机制。
NMDA受体的通道电流能够被镁离子所调控,这种调控机制对于维持神经元的正常功能至关重要。
在神经系统中,NMDA受体通过接受谷氨酸的激活而产生通道电流。
这种电流在神经传递过程中起着至关重要的作用,它允许离子流入和流出神经细胞,从而传递神经信号并参与许多生物过程。
然而,NMDA受体通道电流的调控机制非常复杂,其中一个关键的调控因素就是镁离子。
镁离子是NMDA受体通道中的一个重要调控物质。
当镁离子在通道中存在时,它能够阻挡通道的打开,从而抑制电流的流动。
这种阻滞作用对于维持神经元的正常功能非常重要。
镁离子的阻滞作用使得NMDA受体只有在同时受到谷氨酸的激活和细胞内电位的去极化时才能打开,这种调控机制有助于确保神经信号传递的精确性和可靠性。
然而,在某些病理情况下,镁离子的阻滞作用可能会受到改变。
例如,在脑缺血和神经退行性疾病等疾病中,镁离子的阻滞作用可能会减弱,导致NMDA受体通道电流的异常增强。
这种异常的通道电流可能与神经细胞的损伤和死亡有关,因此对于理解镁离子调控NMDA受体通道电流的机制具有重要的临床意义。
本文的目的就是探讨NMDA受体镁离子阻滞通道电流的调控机制及其在神经系统功能和神经性疾病中的作用。
通过对NMDA受体结构和功能的介绍,以及镁离子对NMDA受体通道电流的调控机制的探索,我们希望能够加深对这一重要调控过程的理解,并为未来的研究和治疗提供新的思路和方向。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:在本文中,将按照以下结构来探讨NMDA受体镁离子阻滞通道电流的相关内容:1. 引言2. 正文2.1 NMDA受体的结构和功能2.2 镁离子对NMDA受体通道电流的调控3. 结论在引言部分,将对整个文章的背景和重要性进行总结,概述NMDA受体和镁离子在神经递质传递中的关键作用。
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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NMDA生产工艺规程NMDA是一种重要的有机化工原料,用于生产聚氨酯、医药、橡胶等产品。
以下是NMDA的生产工艺规程。
原料准备:1. 苯胺:与苯伯胺反应得到NMDA的主要原料。
2. 甲醛:用作催化剂。
3. 氢气:用于还原和氢化反应。
4. 氨水:用于中和反应和控制PH值。
反应过程:1. 苯伯胺和甲醛反应:在反应釜中,加入苯伯胺和甲醛,采用催化剂催化反应,控制反应时间和温度,使苯伯胺和甲醛发生酰胺化反应,生成N-苯基甲醛胺。
2. 还原和氢化:将N-苯基甲醛胺与氢气在还原反应器中反应,通过加热和高压条件将N-苯基甲醛胺还原为N-苯基二甲酰胺。
3. 中和反应:将N-苯基二甲酰胺逐渐加入含有足够氨水的反应釜中,同时控制反应釜内的PH值,使反应温和进行,生成NMDA。
4. 晶体分离和干燥:将反应完成的NMDA溶液进行晶体分离,通过过滤、离心等方法分离出NMDA晶体,然后将其进行干燥。
工艺参数:1. 反应温度:苯伯胺和甲醛反应温度控制在60-80℃之间,还原和氢化反应温度控制在100-120℃之间,中和反应温度控制在25-35℃之间。
2. 反应时间:苯伯胺和甲醛反应时间大约为4-6小时,还原和氢化反应时间大约为5-8小时,中和反应时间大约为2-3小时。
3. PH值控制:中和反应中,控制PH值在7-8之间。
4. 晶体分离和干燥:晶体分离通过过滤器进行,干燥温度控制在80-100℃之间。
质量控制:1. 原料质量:采购时要检查苯胺、甲醛、氢气和氨水的质量,确保符合规定标准。
2. 反应过程监控:对反应温度、反应时间、PH值进行实时监控和调节,确保反应过程的稳定性和一致性。
3. 产品检验:对生产的NMDA产品进行质量检验,包括外观、纯度、含水量等指标,确保符合标准要求。
4. 废物处理:对生产过程中产生的废弃物进行安全处理或回收利用,减少对环境的负面影响。
以上是NMDA生产工艺规程的基本要点,通过合理的控制和监测,可以保证产品的质量和生产过程的安全性。
NMDA脑炎治疗方案概述NMDA脑炎是一种罕见但严重的自身免疫性疾病,主要表现为精神症状、运动障碍和自主神经失调。
本文将介绍NMDA脑炎的治疗方案,包括药物治疗、康复治疗和支持性治疗。
请务必在专业医生的指导下进行治疗。
药物治疗免疫调节剂免疫调节剂是治疗NMDA脑炎的关键药物。
常用的免疫调节剂包括:•高剂量甲泼尼龙:对于急性期NMDA脑炎患者,静脉滴注高剂量甲泼尼龙是首选治疗。
初始剂量通常为每日1克,持续3-5天,然后逐渐减少至每日0.5克,持续1-2周。
随着患者病情好转,逐渐减少至每日0.1克,并渐渐停药。
•免疫球蛋白(IVIG):IVIG可作为甲泼尼龙治疗的补充,尤其在甲泼尼龙疗效不佳的情况下。
常用剂量为每日1克/千克体重,连续5天。
其他药物除了免疫调节剂之外,还有其他药物用于缓解症状和控制炎症:•抗癫痫药物:如苯妥英钠、丙戊酸钠等,可用于控制癫痫发作。
•抗精神病药物:如奥氮平、氯氮平等,可用于缓解精神症状。
•镇静药物:如地西泮、氯硝西泮等,可用于控制兴奋和焦虑。
康复治疗康复治疗在NMDA脑炎患者的康复过程中起到了重要的作用。
以下是一些建议:1.物理治疗:患者可能有肌肉僵硬、肢体运动障碍等问题,物理治疗可以帮助恢复肌肉功能和运动能力。
2.言语和职能疗法:NMDA脑炎可能导致言语和认知功能受损,言语和职能疗法可以帮助患者重建语言和认知能力。
3.心理支持和心理治疗:由于NMDA脑炎可能导致精神症状和情绪问题,心理支持和心理治疗是非常重要的,可以帮助患者应对压力和情绪困扰。
支持性治疗支持性治疗是治疗NMDA脑炎的重要组成部分,旨在缓解症状和改善生活质量。
以下是一些支持性治疗的建议:1.安静环境:为患者提供安静和舒适的治疗环境,减少刺激和噪音。
2.饮食调理:提供营养均衡的饮食,避免刺激性食物和过度刺激。
3.增加亲人陪伴:亲人的陪伴对患者的康复非常重要,可以给予患者情感和心理上的支持。
4.规律生活:建立规律的生活作息,有助于患者身体和心理的康复。