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1、生理科学进展年第卷第期·专题讲座·中枢神经系统的兴奋性突触传递,胡国渊中国科学院上海药物研究所新药研究国家重点实验室上海目录、、一谷氨酸是中枢神经系统内主要三中枢神经系统兴奋性突触传递的兴奋性递质的调制受体的调制—,。一以依赖钙离子的万式释放一二谷氨酸的摄取灭活机二—制三甘氨酸三氨基酸的免疫组织化学研四作用于苯环己呱咤究结合邵位的药物四兴奋性氨基酸受体五多胺类二、中枢神经系统兴奋性突触传递四、结语一、谷氨酸是中枢神经系统内主要的兴奋性递质,年代初乙酞胆碱被确认为神经肌
2、肉接头突触的神经递质后一度认为中枢神经系统内的化学传递很可能与外周相似。当时已证明乙酞胆碱在中枢神经系统内某些部位,如在脊髓运。细胞之间的突触充当兴奋性神经递质另外还发现儿茶酚胺存动神经元轴突侧支和在于脑内。然而,电生理研究很快否定了这一点,证明中枢大部分兴奋性突触并非由乙酞胆碱、一。。去甲肾上腺素或轻色胺所介导寻找新类型的兴奋性递质成为研究中枢神经系统的焦点,,、、等发现在中枢神经元附近微电泳酸性氨基酸如谷氨酸门冬氨酸磺基丙,,氨酸等可引起重复发放并使神经元去极化但这类物质能兴奋所有的神经元缺乏立体特异性,加上当时尚未发现
3、灭活机制终止其作用,因此认为这类物质属非特异性兴奋剂,不可能是。,,兴奋性突触的递质年等川根据在猴脑内微电泳酸性氨基酸的工作首先提出谷氨酸很可能是中枢神经系统内的兴奋性神经递质,从而开创了研究兴奋性氨基酸的新篇章。确定谷氨酸和门冬氨酸为中枢兴奋性递质的最大障碍在于这两种氨基酸是蛋白质代谢的,。重要中间产物区分它们在神经元内的代谢功能和递质功能极其困难这个问题经过近年的努力,特别是最近年通过不同实验手段开始得以解决一一缩写字苯环已呱睫甲基门冬氨酸使君子酸海人藻酸代谢型谷氨酸受体
4、长时程增强效应生理科学进展年第卷第期、。一以依赖钙离子的方式释放这是确定谷氨酸门冬氨酸充当神经递质的首要条件年代在整体动物上进行的大量研究证明,刺激中枢某些兴奋性传导通路,如大脑皮层一纹状体通路、小脑平行纤维通路、外侧嗅束通路以及传入海马,或由海马传出的几条通路时,脑内灌流,液中谷氨酸和门冬氨酸释放量增加损毁这些通路则释放量明显减少提示上述通路可能利用。,兴奋性氨基酸为神经递质等类似的研究在离体脑薄片上进行时由于可以精,。确控制脑组织内的离子环境从而证明这种释放依赖于钙离子等突触体标
5、本,,是脑组织匀浆后重新封闭的游离神经末梢含有丰富的突触囊泡近来广泛应用于递质释。〔〕,放的研究等采用荧光平行测定法同时测定大脑皮层突触体释放的谷氨酸以及突触体胞浆内游离钙的浓度,发现两者密切相关,为谷氨酸以依赖钙离子的方式释放提供了最确凿的证据。二谷氨酸的摄取灭活机制胶质细胞以及神经末梢的质膜上存在高亲和性摄取系统,能迅速从突触间隙内—摄取释放的谷氨酸,终止其作用,迎接新的神经冲动来临。被摄入胶质细胞的谷氨酸经谷氨酸胺合成酶转化为谷氨酞胺后者被输回神经末梢,脱氨后转变成谷氨,这就“”。酸是所谓的谷氨酸一谷氨酸胺循
6、环谷氨酸高亲和性摄取系统使胞外体液中谷氨酸含,量维持在协的水平而神经末梢胞浆内含量则达到水平在突触囊泡膜上存,,。在谷氨酸低亲和性摄取系统起进一步浓缩作用使突触囊泡内谷氨酸含量达两。种不同的摄取系统的特性和功能有很大区别表囊泡膜上的低亲和性摄取系统专一表高亲和性和低亲和性谷氨酸摄取系统的比较,。质膜高亲摄取谷氨酸不摄取门冬氨酸门冬氨酸和性摄取系统囊泡膜低亲和性摄取系统的释放很可能是非囊泡性质的,即逆转亲和性一,“·“,十质膜上高亲和性摄取系统的功能有人依存性一。一依存性因
7、此对门冬氨酸的递质功能提出疑义一,一一一“某些病理状态下如缺氧引起的胞外高专一性,仅钾能逆转质膜上高亲和摄取系统的功生理功能降低胞外谷氨酸浓度囊泡内积聚谷氨酸以备,能产生不依赖钙离子的非囊泡性谷氨终止其作用释放,酸释放这种病理性释放的谷氨酸会使神经元过度兴奋,导致变性死亡兴奋性毒性作用。质膜上高亲和性摄取系,—,统每摄入一个谷氨酸阴离子同时摄入个钠离子或个钠离子加一个质子并泵出一个钾离子。因此每摄入一个谷氨酸离子使胞内净增加一个正电荷,从而产生内向电流,这个电流可以用整细胞记录的技术来测量。当这个
8、摄取系统的
