新神經(jīng)遞質(zhì)胍丁胺作用的分子機制及其新靶點的研究.pdf

1、胍丁胺作為一種新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)遞質(zhì)，具有廣泛的生物學(xué)功能和許多重要的藥理學(xué)作用。我單位的研究證實，胍丁胺具有明顯的抗炎癥、抗焦慮、抗抑郁、抗腫瘤以及神經(jīng)元保護(hù)作用等作用。但是，關(guān)于胍丁胺對細(xì)胞膜上電壓門控性鈉、鉀、鈣離子通道的作用情況尚不清楚。另外，在腫瘤、炎癥、缺血、缺氧等許多病理條件下都伴隨著pH值的下降而引起的酸感受離子通道(ASIC)的激活，胍丁胺是否發(fā)揮調(diào)節(jié)ASIC的功能也未見報道。 本實驗以原代培養(yǎng)的新生大鼠海馬神經(jīng)元為

2、標(biāo)本，使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)，并采用了壓力注射給藥方法，觀察了胍丁胺對電壓門控性鈉、鉀、鈣離子通道和ASIC的影響，為進(jìn)一步闡明胍丁胺作用的分子機制和可能的新靶點提供實驗依據(jù)。實驗結(jié)果表明： 1.胍丁胺對大鼠海馬神經(jīng)元電壓門控性鈉、鉀、鈣離子通道的作用及其可能的受體機制胍丁胺(500μM)對TTX敏感的鈉、鉀通道沒有顯著的作用。胍丁胺能以濃度依賴性和電壓依賴性離子通道方式抑制鈣電流，其IC50為1.18±0.37μM。胍丁胺與

3、育亨賓(10μM)合用時對鈣電流抑制率沒有明顯的改變，與咪唑克生(10μM)聯(lián)用時，胍丁胺對鈣電流的抑制率明顯的降低。 2.L-型鈣通道α1C/β1B/α2δ亞單位在HEK-293細(xì)胞的功能表達(dá)及胍丁胺對其作用的研究對HEK-293細(xì)胞上轉(zhuǎn)染表達(dá)的功能性的L-型鈣通道電流的電生理藥理特性進(jìn)行了分析：在藥理學(xué)特性方面，L-型鈣通道選擇性拮抗劑維拉帕咪1μM能可逆的阻斷該電流；維拉帕咪10μM可以對其進(jìn)行不可逆的阻斷。L-型鈣通道選

4、擇性拮抗劑硝苯地平10μM可阻斷電流；在通道的動力學(xué)上，L-鈣通道在-40mV時激活，反轉(zhuǎn)電位在60mV，L-鈣電流衰減呈明顯電壓依賴性，半數(shù)失活電壓為V1/2=-2.48mV，常數(shù)k=1.83。胍丁胺以濃度依賴性和電壓依賴性方式抑制L-型鈣電流，其IC50值為50.86±13.59μM。 3.海馬神經(jīng)元表達(dá)的兩種ASIC電流及胍丁胺與其同系物對兩種電流的作用在海馬神經(jīng)元上，我們首次發(fā)現(xiàn)存在著兩種ASIC電流。首先，這兩種電流在

5、海馬神經(jīng)上的表達(dá)存在差異，分別為74.40％(269/360)和12.50％(45/360)。隨著膜電位水平的升高，電流的幅度相應(yīng)減小，翻轉(zhuǎn)電位都是80mV。其次，它們對阻斷劑的敏感性存在著明顯的差異。對胺氯吡咪的IC50值分別為1.19μM和0.13μM(P＜0.05)。另外，它們對pH值的敏感度也存在差異，其pH0.5值分別為6.11和5.70。在動力學(xué)方面，兩種電流的衰減常數(shù)存在著明顯的差異，τ值分別為229.10±15.62ms

6、(n=17)和1326.12±56.41ms(n=10)(P＜0.01)。胍丁胺和其衍生物對這兩種ASIC電流顯示出不同的作用。其中，胍丁胺(500μM)作用的抑制率分別為51.70％和27.31％(P＜0.05)。 結(jié)論：胍丁胺以濃度依賴性和電壓依賴性性方式，可逆性地抑制海馬神經(jīng)元電壓門控性鈣通道，并且可以選擇性的作用于L-型鈣通道。胍丁胺抑制鈣電流的作用部分與咪嘩啉受體相關(guān)，而與α2-腎上腺素受體無關(guān)。因此，胍丁胺對鈣電流的

7、抑制作用以及咪唑琳受體的參與可能是它發(fā)揮生物學(xué)功能的重要作用機制之一。另外，首次發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元可表達(dá)兩種ASIC，并系統(tǒng)的研究了這兩種電流的藥理學(xué)特性。對比Ⅰ型ASIC電流，Ⅱ型ASIC表現(xiàn)出高幅、慢失敏、對阻斷劑敏感和低表達(dá)的特征。胍丁胺及其同系物對海馬神經(jīng)元表達(dá)的兩種ASIC的作用各不相同，其中胍丁胺對兩種ASIC電流均有抑制作用，但對Ⅰ型ASIC抑制作用更強。該結(jié)果提示，對ASIC的調(diào)節(jié)作用可能是胍丁胺在病理條件下發(fā)揮作用的