摘要

目的:已有研究表明,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的发病机制与谷氨酸兴奋性毒性有关,囊泡谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporters,VGLUTs)位于谷氨酸能突触前神经元的囊泡膜上,特异地将细胞质中的谷氨酸转运进突触囊泡,其在囊泡膜上的数量以及囊泡外胞质中的谷氨酸浓度,决定了其转运谷氨酸进入囊泡的速度和囊泡的填充程度。然而,在AD病人大脑皮层中VGLUT1与VGLUT2显著减少,但是却存在严重的谷氨酸(glutamic acid,Glu)兴奋性毒性这一矛盾现象。本研究的目的是采用AD动物模型探讨VGLUTs减少但却存在谷氨酸兴奋性毒性的可能原因。方法:采用微透析技术,采集快速老化模型小鼠SAMP8及其对照SAMR1海马部位组织间液,通过HPLC电化学方法检测氨基酸类神经递质的含量。采用Western Blot方法,检测海马中VGLUT1和VGLUT2的表达,并检测降解VGLUTs的酶calpain、caspase3的表达及Glu作用的突触后受体NMDA、AMPA的表达情况,同时检测高亲和力谷氨酸转运体EAAT1/2、谷氨酰胺酶、谷氨酰胺合酶,以及谷氨酰胺转运相关的SN1、SAT1的表达。结果:与SAMR1相比,SAMP8小鼠海马部位VGLUT1/2表达降低,海马组织间液Glu升高。一方面,位于星形胶质细胞上的Glu转运体EAAT1和EAAT2表达降低,另一方面,突触后膜上NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、NMDAR2D的表达降低,AMPA2表达升高,提示可能是由于这两个方面的因素导致了突触间隙Glu浓度过高,造成了兴奋性毒性。在SAMP8小鼠海马部位,谷氨酰胺合酶和谷氨酰胺酶降低,转运谷氨酰胺的转运体SN1降低、SAT1升高,提示这可能会导致胞质中Glu减少,从而反馈调节VGLUTs的表达降低,同时,降解VGLUT1/2的酶caspase3表达增加,两者最终导致了SAMP8小鼠海马中VGLUTs减少。结论:AD动物模型SAMP8海马中VGLUTs减少而Glu增多,其可能原因是降解VGLUT1/2的酶增多和胞质中Glu减少,同时突触后Glu受体和EAAT1/2表达降低。

  • 单位
    药物研究所