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谷氨酸神经递质的兴奋性调节神经递质是指在神经元之间传递信息的化学物质。
谷氨酸是一种兴奋性神经递质，在中枢神经系统中起着重要的调节作用。
本文将详细探讨谷氨酸神经递质的兴奋性调节机制。
一、谷氨酸的合成和释放1. 谷氨酸的合成谷氨酸主要通过谷氨酸合成酶催化谷氨酸酸性氨基酸谷氨酰胺和谷氨酸半胱氨酸之间的转化来合成。
2. 谷氨酸的释放谷氨酸在突触间隙中通过钙离子的介导而释放。
神经元兴奋时，细胞内的钙离子浓度增加，导致谷氨酸泡膜与细胞膜融合并释放谷氨酸。
二、谷氨酸的作用机制1. 兴奋性作用谷氨酸作为兴奋性神经递质，能够与神经元上的谷氨酸受体结合，激活相应的信号转导通路，进而增强神经元的兴奋性。
这使得谷氨酸在学习、记忆、认知等脑功能中发挥至关重要的作用。
2. 神经元间的信号传递谷氨酸能够从兴奋性神经元释放到靶神经元，传递神经信号。
这种信号传递包括电化学信号和化学信号的相互作用，进而调节神经元活动。
三、谷氨酸兴奋性调节的调控机制1. 谷氨酸受体的调节谷氨酸在神经元之间的传递主要通过谷氨酸受体来实现。
这些受体可分为离子通道受体和G蛋白耦联受体两大类。
离子通道受体包括NMDA受体、AMPA受体和kainate受体，它们的开放调节了细胞内钙离子浓度的变化。
G蛋白耦联受体则主要通过细胞内信号转导通路进行调节。
2. 谷氨酸的再摄取和降解为了维持谷氨酸浓度的平衡，神经元通过再摄取和降解的方式进行调节。
再摄取可通过谷氨酸转运体将外泌的谷氨酸重新吸收到细胞内，降解则通过谷氨酸酸解酶将谷氨酸转化为二氧化碳和水，进而排泄出体外。
3. 神经调质的参与神经调质是指对谷氨酸神经传递过程产生调控作用的其他神经递质。
例如，GABA和谷氨酸具有相互抑制的作用，当GABA释放增加时，会抑制谷氨酸的释放，从而调节谷氨酸兴奋性。
四、谷氨酸神经递质的相关疾病和临床应用1. 神经退行性疾病在神经退行性疾病中，如阿尔茨海默病等，谷氨酸的兴奋性调节失衡导致神经元的损伤和死亡。
谷氨酰胺能系统与胰腺分泌功能调节陈立强王洋洋梁洁玲杜榴恩梁结玲李海珠肇庆市第一人民医院广东肇庆526040【摘要】谷氨酸是哺乳类动物中枢神经系统的主要神经递质，谷氨酸的转运与储存过程中需要利用电化学离子梯度提供动力和ATP依赖的囊泡膜谷氨酸转运体（vesicular glutamate transporter，VGLUT1-3）参与，3种类型的VGLUT在谷氨酸的转运过程中发挥着重要作用。
研究表明谷氨酸转运体和谷氨酸受体均存在于胰腺组织中，以谷氨酸为主要信号传导分子的胰腺分泌系统称为谷氨酰胺能系统，胰腺组织中谷氨酸信号的传递与胰腺分泌功能密切相关。
对此，现主要对近期谷氨酰胺能系统在胰腺组织分泌功能调节分子机制的研究进展进行综述。
【关键词】谷氨酸；囊泡膜谷氨酸转运体；谷氨酸受体；分泌信号Glutamatergic system and the secretion function of pancreatic tissue CHEN Li-qiang; W ANG Yang-yang; LIANG Jie-ling; Du Liu-en; LIANG Jie-ling; LI Hai-zhuThe First People＇s Hospital of Zhaoqing 526040，Zhaoqing GuangdongGlutamate is the major excitatory neurotransmitter in the mammalian central nervous system, packaging and storage of glutamate into glutamatergic neuronal vesicles require ATP-dependent vesicular glutamate systems, which utilize the electrochemical proton Gradient as adriving force. Three vesicular glutamate transporters(VGLUT1-3) play a key role to transport glutamate. Recently, it has been demonstrated that the glutamate receptors and VGLUTs are also functional in pancreatic tissue, Glutamate signaling in pancreatic tissue has been widely accepted of glutamatergic system. The glutamate signaling in pancreatic tissue may have significant relevance to the secretion function of pancreatic tissue. This review will focus on the most recent update of molecular physiology of glutamatergic system in pancreatic tissue.[key word] glutamate; vesicular glutamate transporter; glutamate receptor; glutamate signaling糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病，以糖尿病为主体的内分泌、营养和代谢类疾病的死亡率在2008年我国大城市居民主要疾病死亡率中排第6位，所以对于糖尿病病因学的研究对提高我国人民的健康水平有非常重要的意义。
全脑缺血再灌注后海马 EphA 受体基因表达的变化特点杨锦珊;龙根;徐莉;谢敏杰;王伟【摘要】目的：观察EphA 受体在海马全脑缺血再灌注后基因表达的改变。
方法：SD 大鼠50只随机分为假手术组10只及全脑缺血再灌注组40只，Pulsinelli 四血管阻断法建立全脑缺血再灌注模型，采用半定量 RT-PCR观察假手术组及缺血组在缺血后不同时间点（6 h、1 d、3 d、7d）EphA 受体 mRNA 含量变化的情况，免疫荧光双标法检测 EphA4受体在海马的细胞定位。
结果：EphA1-A8及EphA10 RNA 在正常海马组织均有表达， EphA4受体含量多。
在缺血状态下，EphA1、EphA2、EphA3、EphA6、EphA7及 EphA8的 mRNA 表达水平一过性上调，EphA4、EphA5和 EphA10的 mRNA 表达水平逐步上调；EphA4受体亦是缺血后变化最显著的EphA 受体。
免疫荧光双标显示 EphA4主要分布于海马CA1-CA3区及 DG 区 NeuN 阳性锥体神经元。
结论：在海马不同的 EphA 受体对缺血呈现出不同的应答模式，EphA4是海马正常条件下表达最为丰富的 EphA受体并且在缺血条件下出现最为显著地表达变化。
EphA4受体主要分布于海马CA1-CA3区以及 DG 区 NeuN阳性锥体神经元。
%Objective: To observe the gene expression of EphA receptors in the normal and ischemic hippocampus in rats. Methods: Fifty SD rats were randomly divided into two groups: sham group (n=10) and ischemia group (n=40). The Pulsinelli four-vessel occlusion model was used to induce transient global ischemia. Semi-quantitative RT-PCR was applied to measure gene expressions of EphA receptors in hippocampus at different time points (6h, 1d, 3d, 7d). To detect the cellular location of EphA4 receptors in the hippocampus,dual immunofluorescence was employed. Results: All EphA receptors includingEphA1-A8 and EphA10 were expressed in normal hippocampus, and EphA4 the most abundantly expressed in normal hippocampus. EphA receptors exhibited different change pat-terns of RNA expressions in the hippocampus after transient global ischemia. EphA1, EphA2, EphA3, EphA6, EphA7 and EphA8 presented a transient up-regulation of RNA expression. However, EphA4, EphA5 and EphA10 expressed in persisted up-regulation of RNA since transient global ischemia. EphA4 also the most significantly ex-pressed in the ischemic hippocampus. Immunofluorescence study showed that EphA4 was mainly distributed in the NeuN-positive pyramidal neurons in the hippocampus, especially in the CA1-CA3 and DG regions. Conclusion:EphA receptors exhibited different patterns in RNA expression in the hippocampus after ischemia. EphA4 receptor, the most abundantly expressed in normal hippocampus, experienced dramatic change in the ischemic hippocampus. EphA4 was mainly located in the NeuN-positive pyramidal neurons in the hippocampus, especially in the CA1-CA3 and DG regions.【期刊名称】《神经损伤与功能重建》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P102-106)【关键词】EphA 受体;短暂性全脑缺血模型;海马;EphA4 受体;锥体神经元【作者】杨锦珊;龙根;徐莉;谢敏杰;王伟【作者单位】华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉 430030; 福建医科大学附属第一医院神经内科福州 350000;华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉 430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉 430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉 430030【正文语种】中文【中图分类】R741;R741.02Eph受体家族是目前已知最大的受体蛋白酪氨酸激酶家族，目前在哺乳动物中发现表达的有14种，根据其序列同源性及与配体亲和力分为2个亚家族：EphA （EphA1～EphA8，EphA10）和EphB（EphB1～EphB4，EphB6）。
糖尿病视网膜Muller细胞的研究进展【摘要】 Muller细胞是脊椎动物视网膜内最要紧的神经胶质细胞。
它贯穿整个视网膜，与视网膜神经细胞及视网膜血管发生多种功能的交互作用。
糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy,DR）的发病机制至今尚未明，最近几年来的临床和基础研究发觉DR患者和动物模型中Muller细胞超微结构和生理功能发生了转变，这种转变早于视网膜血管损伤。
本文就近几年有关糖尿病视网膜Muller细胞形态结构及生理转变的研究进展作一综述。
【关键词】糖尿病视网膜病变; Muller细胞; 形态结构; 生理转变Abstract: Muller cells are the most principal neuroglial cells in vertabrate cross the entire thinckness of the retina and interact with neurocytes and retinal uncertainty remains about the exact nature of the insult that initiates diabetic retinal changes,but the overwhelming majority of evidence from studies of human diabetes and animal models pointed to the ultrastructural and physiological changes in advance of the dectectable retinal vascular changes. In this paper the current research of morphological structure and physiological changes of Muller cells in diabetic retinopathy were reviewed.Key words: diabetic retinopathy; Muller cell; morphological structure; physiological changesDR是糖尿病（diabetes mellitus,DM）最多见而严峻的并发症之一，致盲率占眼科双盲中的第1位，DR所致的失明者是非糖尿病性失明者的5倍。
谷氨酸激活受体的机制1 引言谷氨酸激活受体（GluN）是N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体中的一种亚型，具有重要的生理学和病理学作用。
该受体对学习、记忆、神经发育和神经退行性疾病等方面发挥着至关重要的作用。
近年来，对GluN功能和调节机制的研究引起了广泛关注。
2 谷氨酸激活受体的结构和功能GluN是一种离子通道受体，由四个亚基组成。
其中两个亚基是GluN1，另外两个亚基是GluN2、GluN3。
GluN1亚基是必须的，因为它向离子通道提供了游离位点。
GluN2和GluN3亚基则使得GluN亚型具有高度的选择性、调节性和发挥多种功能的能力。
GluN作为一种离子通道受体，对锌离子和镁离子有高亲和力。
其和镁离子之间的作用使GluN的活性受到抑制，这种抑制可以被钙离子和谷氨酸的结合解除。
GluN的活性被谷氨酸的结合所激活，使得钙离子可以进入细胞，从而触发细胞内的一系列生物学响应。
3 谷氨酸激活受体的调节机制GluN的活性可以通过多种方式进行调节。
最常见的是GluN亚型的组成方式，不同的亚型具有不同的功能和调控特性。
此外，GluN的活性还可以受到蛋白激酶、磷酸酶等蛋白质翻译后修饰的影响。
还有一些内源性物质，如阿尔茨海默氏病相关蛋白、五磷酸腺苷、氮一氧化物等，也可以对GluN的活性产生影响。
此外，GluN的活性还可以受到环境中的化合物、药物的影响。
例如，可卡因就是一种通过抑制GluN的活性，从而影响神经传递的典型药物。
4 结论总的来说，GluN是一个高度复杂的蛋白质。
它的活性被多种因素所调节，这些因素包括GluN亚型的组成方式、内源性调节因子、外源性化合物等。
对于GluN的研究已经深入，但人们对其调控机制的了解还有待加强。
通过深入研究GluN的功能和调控机制，有望为相关疾病的治疗提供有效的策略。
高谷氨酸环境下肌肽对星形胶质细胞谷氨酸转运体-1表达及活性的正调节作用沈耀;李娟;田月洋;吕建新【期刊名称】《中国药理学与毒理学杂志》【年(卷),期】2013(027)005【摘要】目的探讨肌肽在高浓度谷氨酸作用下对星形胶质细胞谷氨酸转运体-1(GLT-1)和谷氨酸-天冬氨酸转运体(GLAST)的表达及活性的影响.方法胶质原纤维酸性蛋白免疫染色法鉴定培养的星形胶质细胞纯度.谷氨酸10 mmol·L-1作用星形胶质细胞24,48和72 h,MTT法和细胞核荧光双染法检测细胞存活率及细胞死亡模式.肌肽5 mmol·L-1预处理30 min后,加入谷氨酸10 mmol· L-1作用24 h,采用免疫组织化学法和实时荧光定量PCR分别检测GLT-1和GLAST蛋白及mRNA 表达.采用实时荧光定量PCR检测肌肽5 mmol·L-1单独作用1～5 d后,GLT-1 mRNA和GLAST mRNA表达.肌肽5 mmol·L-1预处理30 min再加谷氨酸10 mmol·L-1作用30 min后,用高效液相色谱法检测胞外上清液谷氨酸含量.结果培养的星形胶质细胞纯度在95％以上.谷氨酸10 mmol·L-1攻击48 h内不影响星形胶质细胞存活,而攻击72 h星形胶质细胞存活率下降至82.0％,细胞凋亡率增加至24.7％.肌肽5 mmol·L-1预处理30 min,则能显著上调高谷氨酸环境下星形胶质细胞GLT-1 mRNA及蛋白的表达(P＜0.05),但不影响GLAST的表达.肌肽单独处理1～5d不影响GLT-1和GLAST mRNA的表达.肌肽预处理能显著提高星形胶质细胞对胞外谷氨酸的摄取能力.结论在高浓度谷氨酸条件下,肌肽能促进星形胶质细胞对胞外谷氨酸的快速摄取,同时上调GLT-1的表达,但不影响GLAST的表达.【总页数】6页(P789-794)【作者】沈耀;李娟;田月洋;吕建新【作者单位】温州医科大学检验医学院与生命科学学院检验医学教育部重点实验室,浙江温州325035;温州医科大学检验医学院与生命科学学院检验医学教育部重点实验室,浙江温州325035;温州医科大学检验医学院与生命科学学院检验医学教育部重点实验室,浙江温州325035;温州医科大学检验医学院与生命科学学院检验医学教育部重点实验室,浙江温州325035【正文语种】中文【中图分类】R966【相关文献】1.电针对局灶性脑缺血大鼠缺血灶周围区星形胶质细胞谷氨酸转运体的影响 [J], 罗燕;许能贵;易玮;杜亦旭2.胰岛素增加培养的星形胶质细胞中谷氨酸转运体GLT1的表达 [J], 季一飞;徐思敏;沈颖;朱佳;王新新3.活血通络利水方含药血清在高浓度谷氨酸环境下对Müller细胞谷氨酸-天冬氨酸转运体、谷氨酰胺合成酶蛋白表达及活性的影响[J], 贾鑫;苏学敏;张越;袁立飞;杨赞章;张铭连4.谷氨酸转运体在体外培养大鼠皮质星形胶质细胞机械性损伤中的表达变化 [J], 赵志勇;刘芳;彭凤翔5.缺氧条件下谷氨酸转运体和γ-氨基丁酸转运体在星形胶质细胞中的表达变化及作用 [J], 王之涵;邢进;魏子龙;沙龙贵;周新军;林盈盈;邱永明;任力因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
4-乙酰氨基丁酸代谢
4-乙酰氨基丁酸（GABA）是一种神经递质，它在中枢神经系统中起到抑制性调节的作用。
乙酰氨基丁酸代谢涉及多个酶和途径。
1. GABA合成：GABA可以通过谷氨酸脱羧酶（GAD）催化谷氨酸转化而来。
GAD存在于神经元中，它将谷氨酸转化为GABA，并同时生成二氧化碳和亚硫酸盐。
2. GABA转运：GABA转运体（GAT）负责将GABA从突触间隙回收到神经元内。
这一过程确保了GABA的再利用和维持其浓度稳定。
3. GABA降解：GABA可以通过GABA转氨酶（GABA-T）和GABA水合酶（GABAH）分别进行降解。
GABA-T催化GABA 转化为琥珀酸半醛，并生成谷氨酰胺。
GABAH催化琥珀酸半醛进一步转化为琥珀酸。
4. GABA再摄取：除了GAT介导的回收外，GABA也可以通过高亲和力的GABA转运体1（GAT-1）在突触前膜上进行再摄取。
这一过程也有助于维持GABA的浓度稳定。
乙酰氨基丁酸代谢的紊乱可能会导致神经传递功能异常，进而影响中枢神经系统的正常功能。
一些研究表明，GABA代谢异常与多种神经系统疾病如癫痫、精神分裂症和帕金森病等有关。
因此，对乙酰氨基丁酸代谢的研究有助于我们更好地理解这些疾病的发生机制，并为开发相关的治疗方法提供依据。
氨基酸转运体种类
氨基酸转运体是一类膜蛋白，它们具有将氨基酸跨越细胞膜的作用。
针对不同种类的氨基酸，存在不同的氨基酸转运体。
按照氨基酸的特性，氨基酸转运体可以分为两类：阴离子型和阳离子型。
阴离子型氨基酸转运体主要转运的是带有负电荷的氨基酸，如谷氨酸、门冬氨酸、天冬氨酸等。
这类氨基酸转运体的结构特点是在膜上有一个大的负电荷环境，可以吸引带正电荷的氨基酸进入蛋白质内部。
常见的阴离子型氨基酸转运体有EAAT、ASCT、GAT等。
阳离子型氨基酸转运体主要转运的是带有正电荷的氨基酸，如精氨酸、赖氨酸、组氨酸等。
这类氨基酸转运体的结构特点是在膜上有一个大的正电荷环境，可以吸引带负电荷的氨基酸进入蛋白质内部。
常见的阳离子型氨基酸转运体有CAT、y+LAT、y+CAT等。
除了阴离子型和阳离子型氨基酸转运体，还存在一类通用型氨基酸转运体，可以转运多种氨基酸。
常见的通用型氨基酸转运体有SLC1A5、SLC7A5、SLC3A2等。
不同种类的氨基酸转运体在人体中起到重要的作用，维持了氨基酸的平衡和正常代谢。
同时，它们对于某些疾病的治疗也有一定的借鉴意义。
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兴奋性氨基酸转运体2在神经退行性变中的作用许保磊;王蓉【摘要】谷氨酸是脑内必需的兴奋性神经递质之一,兴奋性氨基酸转运体(Excitatory amino acid transporter EAAT)2是最主要的谷氨酸转运体,负责脑内90%以上的谷氨酸再摄取,调节突触间隙的谷氨酸浓度.EAAT2功能紊乱导致胞外谷氨酸过量积聚,在多种神经退行性疾病的发病过程中起重要作用,如阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化等.对于人EAAT2启动子的研究发现,NF-kB在星形胶质细胞中对EAAT2表达起关键作用.通过筛选1 040种FDA批准的化合物,发现多种β-内酰胺类抗生素如头孢曲松钠等是EAAT2的转录激活剂,可以增加EAAT2的蛋白表达水平,产生神经保护作用.%Glutamate is an essential excitatory neurotransmitter regulating brain functions. Excitatory amino acid transporter ( EAAT) -2 is one of the major glutamate transporters expressed predominantly in astroglial cells and is responsible for 90% of total glutamate uptake. Glutamate transporters tightly regulate glutamate concentration in the synaptic cleft. Dysfunction of EAAT2 and accumulation of excessive extracellular glutamate has been implicated in the development of several neurodegenerative diseases including Alzheimer' s disease , Huntington' s disease , and amyotrophic lateral sclerosis. Analysis of the human EAAT2 promoter showed that NF-kB is an important regulator of EAAT2 expression in astrocytes. Screening of approximately 1 , 040 FDA-approved compounds led to the discovery that many b-lactam antibiotics such as ceftriaxone etc. are transcriptionalactivators of EAAT2 resulting in increased EAAT2 protein levels and produce neuroprotective effects.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2012(022)010【总页数】5页(P67-71)【关键词】谷氨酸;兴奋性氨基酸转运体2;神经退行性变;NF-kB;头孢曲松钠【作者】许保磊;王蓉【作者单位】首都医科大学宣武医院中心实验室,北京老年病医疗研究中心,神经变性病教育部重点实验室,北京100053;首都医科大学宣武医院中心实验室,北京老年病医疗研究中心,神经变性病教育部重点实验室,北京100053【正文语种】中文【中图分类】R33谷氨酸是脑内极为重要的兴奋性神经递质之一，中枢神经系统中超过40%以上的突触为谷氨酸能突触［1］。
・综 述・高亲和力谷氨酸转运体3杨 如 杨雄里(中国科学院上海生理研究所,上海200031)摘要 高亲和力谷氨酸转运体主要位于神经元和胶质细胞的细胞膜上,能逆浓度梯度从胞外向胞内摄取谷氨酸,中止谷氨酸能传递,使胞外谷氨酸浓度保持在较低水平,以保护神经元不受谷氨酸的毒性影响。
近年来,随着高亲和力谷氨酸转运体的克隆,有关研究迅速发展。
本文从高亲和力谷氨酸转运体的克隆、分子结构特征、表达分布、生理功能、结构2功能关系等方面对近年的进展加以综述。
关键词 谷氨酸转运体;兴奋性氨基酸;神经递质学科分类号 Q424High2Aff inity G lutamate T ransporters YAN G Ru,YAN G Xiong2Li(S hanghai In2stit ute of Physiology,Chi nese A cademy of Sciences,Shanghai200031)Abstract High2affinity glutamate transporters are located predominantly in the plasmamembrane of neurons and glial cells.They have the capacity to take up glutamate fromthe extracellular space into the cells against its concentration gradient to terminate gluta2matergic transmission and to keep the extracellular glutamate concentration at low levelsto protect neurons from glutamate toxicity.As glutamate transporters were recentlycloned,the research in this field has been greatly advancing.This article focuses on re2cent progress in the study of molecular structure,distribution of expression,physiologi2cal significance,structure2function relationships of these transporters.K ey w ords G lutamate transporter;Excitatory amino acid;Neurotransmitter谷氨酸是中枢神经系统兴奋性突触传递的主要神经递质。
由于胞外不存在谷氨酸代谢酶,谷氨酸清除的主要途径之一是由高亲和力谷氨酸转运体摄取谷氨酸。
高亲和力谷氨酸转运体(以下简称为谷氨酸转运体)分为G LAST(或简称EAA T1)、G L T1(EAA T2)、EAAC1 (EAA T3)、EAA T4和EAA T5等5个类型[1～5],虽然它们在其它组织也有分布,但主要位于神经元和胶质细胞的细胞膜上,其作用是逆浓度梯度从胞外将谷氨酸摄入神经元和胶质细胞内,在突触部位适时中止谷氨酸能传递,并使胞外谷氨酸浓度保持在较低水平,保护神经元不受谷氨酸的毒性影响。
这种转运将氨基酸摄取与同向转运Na+和逆向转运K+相偶联,又与同向转运H+(或逆向转运OH-)相偶联。
一般认为,转运体只起转运递质的作用,但近来发现,有些谷氨酸转运体有类似通道的特性,对氯离子有很高的通透性。
3 国家重点基础研究规划(G1999054000)、国家自然科学基金(39770256)和上海生命科学研究中心资助课题 一、谷氨酸转运体的分子结构特征及其在神经系统的分布1992年,几个实验室[1～3]同时独立地克隆了EAAC1、G L T1和G LAST三种真核生物的谷氨酸转运体。
之后,其它实验室[4,5]又相继克隆出EAA T4和EAA T5。
这些转运体均由500～600个氨基酸组成,有较高的同源性(其中36%～55%的氨基酸序列是相同的),而EAAC1、G L T1和G LAST之间的同源性则为51%～55%[6,7]。
不论是真核还是原核生物,其谷氨酸转运体具有相似的分子结构特征。
这些共同的特征包括:(1)8或10个跨膜区段;(2)胞外环或胞浆内有富含丝氨酸的基序(motif,EAA T5尚不清楚),在胞质区或跨膜功能区,有共同的功能区AA(I,V)FIAQ,可能与底物结合有关;(3)几个相同的P KA和P KC磷酸化位点(EAA T5尚不清楚);(4)第二个胞外环都有一个糖基化位点;(5)其近C末端有一个大的疏水区,与其它神经递质转运体不同。
附图显示克隆的人EAAC1的拓扑模型。
附图 人EAAC1结构的拓扑模型含10个跨膜区段(疏水区内跨膜区的确切数尚不清楚),SSSS为富含丝氨酸的基序,AAXFIAQ表示与底物结合有关的功能区,Ser87为PKC磷酸化位点,箭头表示位于第二个胞外环上的糖基化位点。
G L T1、G LAST、EAAT4和EAAT5的拓扑模型均相似(据Kanai等.1993改绘)G L T1和G LAST主要表达于脑内的胶质细胞,G L T1尤表达于前脑、海马、大脑皮层和纹状体等部位。
与G L T1相比,小脑的Bergmann胶质细胞G LAST特别丰富。
在膜上,G L T1和G LAST不仅可单独表达,亦可同时表达于不同部位[8]。
清除积聚的谷氨酸,防止兴奋性毒性主要由G L T1和G LAST完成。
近来有报道,G LAST和G L T1也可以在某些脑区(如脊髓接收初级传入区域)的神经元上表达。
EAAC1在中枢神经系统(包括视网膜)普遍存在,主要表达于突触后神经元,特别是其树突干和树突棘上。
它也可在突触前表达,如在海马的CA1～胞、深层细胞核团的突触前终扣、突触后靠近G ABA能纤维终末均有染色。
由于G ABA能神经元的G ABA主要从L2谷氨酸经α2脱羧形成,蒲肯野氏细胞轴突终末的EAAC1可能给这些细胞提供大量的谷氨酸,以维持其递质库中G ABA的浓度。
EAA T4仅局限于小脑,在蒲肯野氏细胞树突的突触后表达。
EAA T5(包括EAA T5A和EAA T5B)则局限于视网膜,表达于光感受器、双极细胞、无长突细胞和胶质细胞。
神经节细胞只表达EAA T5B。
二、谷氨酸转运体的特性谷氨酸转运体每转运一个谷氨酸,要联合转运2个Na+,反向转运一个K+,再同向转运一个H+或反向转运一个OH-,近来的研究更倾向于H+的同向转运。
即:1G lu(谷氨酸): 2Na+:1H+(或1OH-):1K+。
假定空的转运体是电中性的,满载的转运体携带一个G lu阴离子、2个Na+、可能还有一个H+,净电荷为1或2个,因此转运是生电的[9]。
由人运动皮层克隆的EAA T2在爪蟾卵母细胞上表达后,1mmol/L的L2谷氨酸可诱导出一个较大的(大于100nA)的内向电流(钳制电压-60mV),其中至少包括两个成分:一个瞬变电流,时间常数(τ)小于0.5ms,相对幅度为82%～86%;另一个稳态电流,τ在10～30ms 之间,相对幅度为14%～18%。
随着膜的超极化,稳态电流幅度呈指数增加,翻转电位为+ 40mV[10]。
,谷氨酸转运体有类似氯通道的特性,可通透氯离子和大量的阴离子,如ClO-4。
虽然转运时必须有谷氨酸或天冬氨酸存在,但通透氯离子的过程与底物转运并非在热力学上相耦联。
有人认为,谷氨酸或天冬氨酸与谷氨酸转运体的结合可能会改变转运体的构型,使其对氯离子通透。
虎蝾螈视网膜有sEAA T1、sEAA T2A、sEAA T2B、sEAA T5A 和sEAA T5B等5种谷氨酸转运体。
这些转运体除sEAA T5B外,在爪蟾卵母细胞上表达时,谷氨酸可诱导两个电流:一个内向整流的转运电流和一个非耦联的氯离子内流引起的外向电流,二者的总电流形成反转电位。
谷氨酸诱导的sEAA T5A的电流几乎全部由氯离子内流造成:当去除胞外氯离子、减少胞内氯离子后,L2谷氨酸则几乎不能诱导出任何电流;经计算,氯离子电流约占谷氨酸诱导电流的85%[11,12]。
Thoreson等(1996)发现,胞外去除氯离子,光感受器末梢谷氨酸的释放减少,水平细胞和ON型双极细胞的对光反应也减小。
他们还进一步发现(Thoreson等.1997),降低胞外氯离子抑制了DHP(dihydropyridine)敏感的钙离子电流(I Ca),继而抑制了光感受器信号的传递。
既然谷氨酸转运体对氯离子有通透性,它在细胞间信号传递中可能会有更主动直接的作用。
三、谷氨酸转运体的生理功能(一)在突触传递中的作用 因为谷氨酸能突触没有降解递质的相应的酶,只能通过突触前重摄取机制终止递质的作用,所以,一般认为,谷氨酸转运体在清除递质,终止突触传递中起重要作用(Dumuis等.1988)。
但有证据表明,谷氨酸转运体通常不参与快的突触后电位的形成,在海马CA1锥体细胞和小脑颗粒细胞的谷氨酸能突触,抑制谷氨酸转运体不能延长快的兴奋性突触后电位的衰减时程(Isaacson等.1993,Mennerick等.1994,Sarantis等.1993, Tong等.1994)。
Mennerick和Z orumski在培养的海马细胞上的实验进一步表明[13],当使胶质细胞去极化抑制谷氨酸摄取时,慢速失敏或不失敏的NMDA反应延长,但快速失敏的非NMDA受体介导的EPSC的时程不受影响。
在视网膜,谷氨酸转运体则直接参与突触传递的过程。
G aal等[14]在虎蝾螈视网膜上发现,阻断突触前传递后,视锥光感受器上的电压依赖性谷氨酸摄取本身可以介导第二级神经元———水平细胞的对光反应;一旦阻断转运体活动,对光反应则变得很小。
鉴于转运体的活动水平与视锥膜电位密切相关,它对突触后反应的动态特性有重要影响。
谷氨酸转运体中止谷氨酸传递的作用似因脑区而异。
Wadiche等[10]用分析电压阶跃反应的稳态和前稳态电流(presteady2state currents)的方法,测定了由人运动皮层克隆、在爪蟾卵母细胞上表达的G L T1的反转速率,发现其完整的转运周期的时间常数约为70ms,而据估计,海马突触的谷氨酸衰减时间常数仅为1～2ms,二者相差一个数量级,这提示,谷氨酸转运体在这一区域未必是清除谷氨酸的主要机制。
但在虎蝾螈视网膜[14],光感受器谷氨酸转运体的特异性抑制剂———DH K(dihydrokainate,对Müller细胞上的谷氨酸转运无影响),能使谷氨酸清除速度约从每秒0.12μmol/L降低到0.031μmol/L。
