槲皮素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)甘氨酸受體的調(diào)節(jié)機(jī)制及功能研究.pdf

1、配體門控離子通道在神經(jīng)系統(tǒng)中介導(dǎo)快速突觸傳遞從而使細(xì)胞能對外部環(huán)境的變化快速作出反應(yīng)。甘氨酸受體屬于配體門控離子通道超家族。甘氨酸受缽是由α亞基(48kD)和β亞基(58kD)構(gòu)成的五聚體。到目前為止，已經(jīng)有四種α亞基被鑒定。α亞基可以單獨(dú)形成有功能的受體，而β亞基則不能。但β亞基在異聚體甘氨酸受體的組裝和調(diào)節(jié)上起重要作用。 在脊髓，甘氨酸受體參與快速的抑制性突觸傳遞，并涉及感覺信息的處理(包括痛覺信號的加工和傳遞)。在海馬區(qū)域

2、，甘氨酸受體也大量表達(dá)，但沒有甘氨酸能的突觸傳遞被發(fā)現(xiàn)，因此甘氨酸受體在此區(qū)域的功能尚未不清楚。有報(bào)道稱甘氨酸受體在海馬區(qū)域存在Tonic激活，并參與對超興奮性的控制。甘氨酸受體的Tonic激活除抑制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興奮性以外，還參與甘氨酸和GABA<,A>受體之間的交互抑制以及短時程可塑性的調(diào)節(jié)。因此，在本實(shí)驗(yàn)中，我們應(yīng)用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)，研究了槲皮素對培養(yǎng)的大鼠海馬神經(jīng)元的甘氨酸受體的調(diào)節(jié)作用。同時，我們在脊髓神經(jīng)元和表達(dá)甘氨酸受體的HE

3、K293T細(xì)胞上對槲皮素的受體藥理學(xué)功能進(jìn)行了驗(yàn)證。 黃酮類化合物在自然界的植物中廣泛存在，并作為色素而使樹葉呈現(xiàn)各種顏色。它們在種子，水果，橄欖油，茶葉和紅酒中含量十分豐富。它們是具有“三環(huán)”結(jié)構(gòu)的低分子量化合物，結(jié)構(gòu)的核心是一個維生素E分子。在自然界眾多的黃酮類化合物中，槲皮素是含量最豐富的之一。一些富含槲皮素的植物幾千年來一直被作為傳統(tǒng)的中藥使用。這提示槲皮素的藥理學(xué)功能值得我們進(jìn)一步去研究。 在植物中槲皮素具有很

4、重要的生理和生化功能，比如作為抗氧化劑，酶的抑制劑，毒性物質(zhì)的前體和色素等。槲皮素的很多生化和藥理學(xué)特性對哺乳動物的細(xì)胞和組織也能產(chǎn)生重要的影響，比如槲皮素的抗炎，抗氧化，抗過敏，肝臟保護(hù)，抗血栓，抗病毒和抗癌的功能等。槲皮素是典型的多酚類化合物，因此也具有很強(qiáng)的金屬離子螯合能力和自由基清除能力。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)槲皮素以濃度依賴的方式可逆地抑制甘氨酸受體介導(dǎo)的電流，半效抑制濃度約為10.7微摩爾。槲皮素減小了甘氨酸誘導(dǎo)電流的最大值并

5、且明顯改變EC<,50>值和希爾系數(shù)。動力學(xué)的分析顯示槲皮素加速了甘氨酸受體的脫敏。有趣的是在甘氨酸和槲皮素共給藥結(jié)束后，還會產(chǎn)生明顯的尾電流。此外槲皮素的抑制效果呈現(xiàn)明顯的電壓依賴性，在膜電位為正的情況下，其抑制作用更強(qiáng)。這些結(jié)果顯示槲皮素可能是通過通道口阻斷(open channelblock)的方式來抑制甘氨酸受體的。在順序給藥的模式下(先槲皮素預(yù)給藥30秒，然后甘氨酸單獨(dú)給藥20秒)，槲皮素也可以有效抑制甘氨酸受體介導(dǎo)的電流，但

6、卻減慢了甘氨酸受體的脫敏過程。這說明槲皮素的抑制效果可以不依賴于甘氨酸受體通道口的開放，而有可能通過變構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric modulation)來完成。更令人驚奇的是槲皮素的抑制效果還顯示強(qiáng)烈的亞基選擇性：它僅對含有α2/α3亞基的甘氨酸受體具有抑制作用，而對含有α1亞基的受體不敏感。我們還研究了槲皮素對發(fā)育過程中脊髓神經(jīng)元上甘氨酸受體的作用。相比較海馬神經(jīng)元，槲皮素對脊髓神經(jīng)元上甘氨酸受體的抑制作用要小，且隨著發(fā)育的進(jìn)行，其