目的研究显示胶质瘤细胞可通过释放大量的谷氨酸来促进自身生长、杀伤神经元，而星形胶质细胞是处理谷氨酸的主要载体，通过研究星形胶质细胞与胶质瘤细胞之间的相互作用，探讨星形胶质细胞在限制胶质瘤细胞所释放的胞外谷氨酸水平的作用，揭示内源性抑制胶质瘤生长及保护神经元的机制。为了尽量避免因现有的细胞株传代久远因素引起的实验结果的局限性，本研究将建立胶质瘤细胞株，并利用传代10代以内的胶质瘤细胞进行实验。方法利用细胞培养技术、细胞示踪及凋亡检测、免疫细胞染色技术、westernblot技术、药物干预、高效液相色谱检测谷氨酸和谷氨酰胺、离子成像等技术，模拟体内胶质瘤生长过程，验证如下假说：1、在胶质瘤生长的早期，其周围包绕大量正常的星形胶质细胞，此时（1）胶质瘤细胞是否高表达谷氨酰胺酶，而不表达或错位表达与谷氨酰胺酶作用相反的谷氨酰胺合成酶；（2）胶质瘤细胞能否大量摄取谷氨酰胺进入胞内并转化为谷氨酸分泌到细胞外；（3）星形胶质细胞能否有效地摄取胶质瘤细胞所分泌的谷氨酸；2、在胶质瘤生长的后期，其数量上超过周围包绕的星形胶质细胞，此状态下谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合是否被打破：（1）胶质瘤细胞所释放的氨及氧化应激能否在一定程度上抑制星形胶质细胞的谷氨酸摄取功能，而使共培养中胞外谷氨酸水平明显升高，引起神经元的损伤；（2）大量的胶质瘤细胞能否通过氧化应激等造成星形胶质细胞的损伤甚至死亡。结果根据以下特征（1）胶质瘤细胞高表达谷氨酰胺酶，但谷氨酰胺合成酶错位表达。而星形胶质细胞高表达谷氨酰胺合成酶；（2）胶质瘤细胞能够大量摄取谷氨酰胺进入细胞内并转化成为谷氨酸，再主要通过胱氨酸-谷氨酸交换蛋白分泌到细胞外；（3）在星形胶质细胞与胶质瘤细胞共培养过程中，星形胶质细胞能够有效摄取胶质瘤细胞所分泌的谷氨酸，证明星形胶质细胞与胶质瘤细胞之间存在谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合。而在胶质瘤生长的后期，胶质瘤体积增大，数量增多，此状态下谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合被打破：（1）胶质瘤细胞所释放的氨及氧化应激显著抑制星形胶质细胞的谷氨酸摄取功能，而使共培养中的胞外谷氨酸水平明显升高；（2）胞外谷氨酸明显升高到能够诱导神经元的损伤及死亡；（3）胶质瘤细胞所产生的大量氨和氧化应激还能明显诱导星形胶质细胞凋亡。结论在胶质瘤生长的早期，胶质瘤细胞与星形胶质细胞存在谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合，而随着胶质瘤的生长，谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合逐渐被胶质瘤的谷氨酸释放所主导，造成神经元和星形胶质细胞的损伤和死亡，进一步为胶质瘤的生长和侵袭提供空间，同时胞外升高的谷氨酸可能进一步促进胶质瘤细胞的生长，使胶质瘤进入快速生长阶段。因此，保持星形胶质细胞与胶质瘤细胞之间谷氨酸-谷氨酰胺代谢耦合的平衡以及维持星形胶质细胞的主导作用，可能可以作为内源性抗肿瘤生长和保护神经元的机制。