NMDA受体及其亚型在阿尔茨海默症中的作用机制

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目的:1)探讨NMDA受体亚型NR2A、NR2B和NR2D与Aβ介导的长时程增强(longterm potentiation,LTP)抑制作用之间的联系,并通过使用NMDA受体不同亚型的选择性拮抗剂发现不同NMDA受体亚型在Aβ抑制LTP作用中的差异。2)探讨α7烟碱型乙酰胆碱能受体在突触传导以及突触可塑性中的调节作用,以及在Aβ引起的LTP抑制中的作用。方法:本实验所用方法均为离体脑片电生理记录。使用周龄为3-5周的Wistar雄性实验大鼠,取新鲜海马脑片,置于人工脑脊液中(Artificial cerebro-spinal fluid, ACSF),以ACSF和药物恒温灌流方式,在海马齿状回上,用细胞外电生理方法记录场兴奋性突触后电位(excitatory post-synaptic potential, EPSP)和LTP。计算给予高频刺激(HFS)后60分钟的EPSP的幅度平均值和基础刺激下30分钟的EPSP幅度平均值的比率,作为LTP的幅值。实验中的数据均以均数±标准误(means±S.E.M.)表示。计量资料用双因素方差分析(ANOVA)和双尾t检验来分析。结果:1)NMDA受体调节亚基NR2B选择性拮抗剂Ro25-6981和Ifenprodil均对LTP有抑制作用,并且低剂量的Ro25-6981和Ifenprodil可以明显逆转Aβ对LTP的抑制作用。2)NMDA受体调节亚基NR2A选择性拮抗剂NVP-AAM077对Aβ1-42引起的LTP抑制没有影响。3)NMDA受体调节亚基NR2D选择性拮抗剂PPDA在低剂量下逆转了Aβ1-42介导的LTP抑制作用。4)α7烟碱型乙酰胆碱能受体选择性激动剂compound A (cpdA)对突触传递作用具有持续的增强作用,这种作用与cpdA的浓度有关,高浓度的cpdA可以完全翻转Aβ介导的LTP抑制作用,而α7烟碱型乙酰胆碱能受体正别构调节剂PheTQS可以促进低剂量的激动剂cpdA对突出传递的增强以及阻止Aβ1-42抑制LTP。结论:1)NMDA受体亚型NR2B和NR2D的选择性拮抗剂对突触可塑性具有抑制作用,但也可以逆转Aβ1-42介导的LTP损伤,并且这种效果表现出浓度依赖性,而NMDA受体亚型NR2A的选择性拮抗剂对Aβ1-42引起的突触可塑性损伤没有影响。这提示我们Aβ导致的Ca2+异常内流所产生的兴奋性毒性可能与NMDA受体的NR2B和NR2D亚基活性有关,而NR2A亚基活性可能并不参与其中。2)α7烟碱型乙酰胆碱能受体活性可以促进突触传递,并且逆转Aβ导致的LTP抑制作用,提示我们他的激动剂可能成为治疗AD潜在的研究方向。
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