NMDA 受体在癫痫发病机制中的作用

NMDA 受体在癫痫发病机制中的作用
NMDA 受体在癫痫发病机制中的作用

nmda受体拮抗剂的种类有哪些

nmda受体拮抗剂的种类有哪些 NMBA受体拮抗剂,一般主要分为两类,一种主要是离子型受体,另外一种是代谢型受体。离子型受体,它会和离子通道偶联,形成受体通道的复合物,然后达到信号传递的作用,而对于代谢型受体来说,它能够和膜内g蛋白偶联,在被激活以后,起到信号传导的功效,产生比较缓慢的生理性反应。 ★nmda受体拮抗剂种类 ★1、离子型受体 (1) NMDA 受体(NRs):其与突触的可塑性和学习记忆密切相关。通过该受体本身、其共轭的离子通道及调节部位3 者形成的复合体而发挥功能,对Ca2+高度通透。每个NMDA 受体上

含有两个谷氨酸和两个甘氨酸结合识别位点,谷氨酸和甘氨酸均是受体的特异性激活剂。到目前为止已克隆出5个亚基,NMDAR1、NMDAR2(A-D)其中NMDAR1 可单独形成功能性纯寡聚体NMDAR,但NMDAR2 亚基却不具备该功能。有研究表明NMDAR可能是由NMDAR1 和NMDAR2 不同的亚基组成的一个异寡聚体。 (2) KA/AMPA 受体:它们也是受配基调控的离子通道,对Na+、K+有通透性,研究证明,一些受体亚型对Ca2+也有通透性。AMPA 家族包括4 个结构极为相似的亚基GLUR1-4,各亚基的氨基酸序列的同源性高达70%。由于氨基酸残基的疏水性分布,在靠近羧基端的部分构成4 个跨膜区。AMPA、L-谷氨酸及KA 均可激活这类离子通道,并有AMPA 的高亲和力结合位点。天然的AMPAR 是由这4 种亚基形成的四聚体。

★2、代谢型谷氨酸受体(mGLuRs) 这是通过G-蛋白偶联,调节细胞内第二信使的产生而导致代谢改变的谷氨酸受体,其可分为不同的8 个亚型mGLUR1-8,根据氨基酸序列的同源性及其药理学特征和信号转导机制的不同,可将其分为3 组,ⅠmGLUR1、mGLUR5; ⅡmGLUR2-3; Ⅲ mGLUR4、mGLUR6-8。Ⅰ组可被Quis 强烈活化并与磷脂酶C 途径(PLC)相偶联;Ⅱ、Ⅲ组均可与腺苷酸环化酶系统(AC)被动偶联。

肿瘤常见信号通路

1 JAK-STAT 信号通路 1) JAK 与STAT 蛋白 JAK-STAT 信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体( tyrosine kinase associated receptor ) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT 信号通路来传导信号,这包括白介素2?7 (IL-2?7 )、GM-CSF (粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH (生长激素)、EGF (表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN (干扰素)等等。这些细胞 因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK 的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK ( Janus kinase ) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体( receptor tyrosine kinase, RTK ),而JAK 却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK 是英文Janus kinase 的缩写,Janus 在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定 SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH ),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT ( signal transducer and activator of transcription ) STAT 被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性 的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中,序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域,它具 有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“ GTFLLRFSS ”。 2) JAK-STAT 信号通路 与其它信号通路相比,JAK-STAT 信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下:细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化,这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残 基发生磷酸化修饰,继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位

常见的信号通路

1 JAK-STAT信号通路 1) JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体(tyrosine kinase associated receptor) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号,这包括白介素2?7(IL-2?7)、GM-CSF(粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH(生长激素)、EGF(表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN(干扰素)等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK(Janus kinase) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase, RTK),而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Janus kinase的缩写,Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT(signal transducer and activator of transcription)STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3

难治性癫痫发病机制的研究进展

难治性癫痫发病机制的研究进展 发表时间:2016-12-01T15:45:48.097Z 来源:《医师在线》2016年9月下第18期作者:吕大娇1 赵秀丽2 [导读] 癫痫是一种临床综合征,它是多种病因引起的神经元高度同步化异常放电,其发病机制仍在研究当中[1]。 (1青海大学研究生院 2青海大学附属医院;青海西宁 810001) 癫痫是一种临床综合征,它是多种病因引起的神经元高度同步化异常放电,其发病机制仍在研究当中[1]。癫痫患者中约有30%的发展成为难治性,发病机制不完全明确,死亡率高出非难治性癫痫的3-6倍[ 2 ]。国际抗癫痫联盟对其解释为:抗癫痫药治疗后效果分为临床无发作、治疗失败及不确定三种类型,难治性癫痫定义为:选择正确抗癫痫药、患者能耐受,疗程及量足够但癫痫仍发作[3]。难治性癫痫有损患者身心健康,更会产生连锁反应,给家庭及社会造成极大伤害和负担[4]。近年来专家学者期待依据它的发病机制来研制出新型药物,开拓新的治疗方法、方向。现就以下几点对其机制进行综述。 1难治性癫痫与免疫的关系 癫痫的发病机制和免疫具有相关性,该假说由Walter在1969年率先提出,随后的研究也证实了此观点。目前研究发现难治性癫痫的机理与免疫失调有一定的相关性。研究发现UL16结合蛋白2在耐药性颞叶癫痫脑组织中大量表达,提示其参与了耐药性癫痫的免疫机制[5]。现有学者提出,难治性癫痫的机理和自身免疫性炎性反应相辅相成。但我们对免疫和癫痫的因果关系,至今仍未完全研究清楚,需要加大研究力度,另外我们可以大胆推测若患者伴随免疫指标异常,那么应用免疫疗法临床中可能会减少癫痫的发作。 2 难治性癫痫与线粒体的关系 癫痫发生后可出现线粒体功能和形态异常,线粒体异常也可导致癫痫的发生,两者有一定相关性,但两者因果关系仍未明确。线粒体基因突变严重时可致多种临床症状。例如变异体m.15218A>G是由线粒体DNA突变后所得,它主要损害难治性癫痫患者的听力,或许成为糖尿病发生的推动力[6]。线粒体遗传方式较独特,为母系传递,它的突变基因能致痫性发作,对人类危害较大。近期许多研究表明线粒体异常,有可能促发癫痫更易演变成难治性癫痫,药物疗效差[7]。线粒体含有独特的环状DNA,但其DNA裸露、易突变且很少能修复,预后常差。 3 难治性癫痫与神经网络重组 病灶位于颞叶的癫痫患者,其主要病理改变为苔鲜纤维出芽。对突触的研究已发展到生物分子水平,大量研究发现癫痫发病与其有关[8]。有学者提出突触在病理损伤条件下可以向末端下位或是邻近延续和伸展,形成异常突触联系,最后造成神经网络的重新组合,该重组可能是难治性癫痫的发病机制之一[9]。另外,神经元移行障碍使它们不能与皮层神经元建立必需的突触联系,与周围形成异常的神经环路,导致神经网络的重组,神经网络重组可致难治性癫痫。期待通过对此的进一步探索,提高难治性癫痫患者的生活质量。 4 难治性癫痫与基因、蛋白异常的关系 在对难治性癫痫发病机制的研究中发现,很多基因或蛋白的表达和无癫痫者明显不一样。多耐药基因的基因多态性在患有难治性癫痫的中国人中常常更明显。耐药性癫痫患者脑组织中的神经生长相关蛋白-43、层粘连蛋白-整合素跨膜系统的mRNA及其蛋白含量也增高,由此可以推断或许它们与难治性癫痫发病有相关性。目前研究发现就难治性癫痫患者而言,其甲状腺素受体结合蛋白基因及其表达产物显著减少,这种变化可能提示脑的保护作用下降,从而可能导致了认知方面的异常。人造难治性癫痫的大鼠模型中,有学者发现主穹隆蛋白的过度表达,该研究提示主穹隆蛋白可能通过某种途径参与了难治性癫痫的发病机制,对其的研究有可能成为抗癫痫治疗的新靶向。我们可以应用动物模型进一步研究基因和蛋白异常在难治性癫痫发病中的意义,并在人当中证实,通过基因疗法更好治愈。 尽管对难治性癫痫的发病机制仍处于探索当中,但是我们相信新的研究方向及理念将会在这个复杂的领域产生深远的意义。 参考文献 [1] 常伟,潘立平,吴秋静,等. miR-204对癫痫神经元中BDNF / TrkB信号通路的影响[J].天津医药,2014,56( 3) : 214-216. [2] 李乐超,张燕芳.耐药性部分性发作癫痫抗癫痫药物治疗观察及影响因素分析[J].山东医药,2013,53( 23) : 24-26. [3] Kwan P, Arzimanoglou A, Berg AT, etal. Definition of drug resistant epilepsy :consensus proposal by the ad hoc Task Force of the ILAE Commission on Therapeutic Strategies [J]. Epilepsia,2010,51:1069. [4] 吕学英,张敬军.耐药性癫痫的研究[J].中华脑科疾病与康复杂志,2015,2(5):45-49. [5] 关立峰,王学峰,等.耐药性颞叶癫痫脑组织中UL16结合蛋白2(ULBP2蛋白)的表达及临床意义[J].中国免疫学杂志,2008,24:1003-1006. [6] Soini HK,Moilanen JS,Vilmi-Ker?l? T,et al. Mitochondrial DNA variant m.15218A > G in Finnish epilepsy patients who have maternal relatives with epilepsy,sensorineural hearing impairment or diabetes mellitus[J]. BMC Med Genet,2013,14:73. [7] Rowley S,Patel M. Mitochondrial involvement and oxidative stress in temporal lobe epilepsy[J]. Free Radic Biol Med,2013,62(9):121-131. [8] 吴孟娇,杨改清,刘举,等.难治性癫痫发病与突触机制紧密相关的生物分子研究[J].中国实用神经疾病杂志,2013,16(1):77-79. [9] Fang M,Xi ZQ,Wu Y,et al. A new hypothesis of drug refractory epilepsy:neural network hypothesis[J]. Med Hypotheses,2011,76(6):871-876.

NMDA受体的生理功能及研究进展综述

NMDA受体的生理功能及研究进展 摘要N-甲基-D-天氡氨酸(NMDA)受体是一类离子型谷氨酸受体的一种亚型,是由多亚基构成的异聚体,主要分布在中枢系统中。近年来的证据表明,组成NMDA受体的亚单位有着复杂的生理学和药理学特性,参与神经系统的多种重要生理功能。NMDA受体的异常会导致一些认知功能的缺失,这为治疗性药物开发提供了靶点。 关键词NMDA受体受体学习记忆功能 现代神经科学的研究资料已经证明,谷氨酸(L-glutamicacid,GLU)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中介导快速兴奋性突触反应的重要神经递质。在大脑中分布最广,CNS内存在着与谷氨酸结合并发挥生理效应的两类受体,即离子型谷氨酸受体(ionotropic glutamate receptors,iGluRs)及代谢型谷氨酸受体。离子型受体由NMDA受体与非NMDA受体组成。 NMDA受体是一种分布在突触后膜上的离子通道蛋白,该受体是一种异聚体,由亚基NR1、NR2、NR3组成,每个受体至少由2~3个NR1亚基和2~3个NR2亚基组成。其中NR1亚基有8种剪接变体,NR2亚基分为NR2A、NR2B、NR2C、NR2D4个亚型,NR3有NR3A亚型等。NR1是NMDA受体的基本单位,NR2辅助NMDA受体形成多元化结构,NMDA受体依赖NR2亚单位不同亚型表达不同的受体功能[1]。 NMDA受体是一种具有许多不同变构调控位点并对Ca2+高度通透的配体门控离子通道,NMDA受体显示有许多与其他配体门控离子通道不同的特性:受体控制单价离子和对钙有高度渗透性的阳离子通道;同时结合谷氨酸和甘氨酸需要辅激动剂以刺激NMDA受体;在静息膜电位,NMDA通道被细胞外镁所阻断,而只有同时去极化和结合激动剂下开放。当谷氨酸等神经递质使受体激活,其受体蛋白构象改变,离子通道开放,阳离子如K+、Na+、Ca2+可进出细胞,使细胞膜去极化和神经元兴奋。NMDA受体可调节神经元的存活,树突、轴突结构发育及突触可塑性,可影响神经元回路的形成及学习、记忆过程。 一、NMDA受体在学习、记忆中的作用 学习和记忆的神经生物学基础是突触可塑性,单突触传入通路上给予短串强直刺激,使突触后细胞兴奋,突触后电位出现长达数天乃至数周的振幅增大,这

癫痫发病机制的研究进展

癫痫发病机制的研究进展王湘张晓强 癫痫是一种最常见的世界性的神经系统难题。在美国大约有两百万人患有癫痫,并且有占人口总数3%的人可能罹患癫痫[1]。近些年来,在癫痫发作性疾病的诊断和治疗上已取得重要的进展。然而对于癫痫的发生、发展的细胞学以及分子学机制,我们知道的还不太完整。在本篇概述中,我们通过列举癫痫综合症的范例,来强调一些关于癫痫发生的比较流行的观点,以及关于它们起源机制的理论。 1癫痫的分类 术语“癫痫”包括许多不同的综合症,这些综合症主要的特点是容易出现周期性爆发性痫性发作。虽然根据临床特点可以对特殊类型痫性发作分类(例如复杂性部分发作以及全面性强直-阵挛发作),但也可根据发作类型,是否出现神经或发育异常,脑电图的发现对痫性发作性疾病分类。例如,青春期肌阵挛发作的特点是出现肌阵挛发作,全面性强直-阵挛发作,偶尔出现青春期失神发作伴智力正常,脑电图出现快速、广泛棘波和多棘波放电[2~4]。 癫痫综合症分为两大类:全面性和部分性(局限性)综合症。在全面性癫痫中,大脑两侧半球同时开始发作是其主要的发作形式。许多全面性癫痫有很强的遗传因素:其中大多数神经功能是正常的。对于部分性癫痫正相反,虽然发作能散布到整个大脑,但它们起源于一个或多个局灶。大多数部分性癫痫被认为是一个或多个中枢神经系统损害的结果,但在很多病例中损害的实质并不确定。 2全面性癫痫的机理 2.1失神性癫痫儿童失神性癫痫是一种全面性癫痫综合症,4~8岁起病,出现失神发作,偶尔出现全面性强直—阵挛发作[5]。失神发作期间,患者在几秒钟内凝视并且停止正常活动,随后恢复正常并忘记刚才的一切。由于1天内可以发作数十或数百次,经常被误诊为注意力缺陷障碍或妄想。儿童失神性癫痫脑电图的典型图形是3赫兹,广泛性,棘波放电。 许多年来,对于失神发作的解剖学起源以及伴随的脑电图模式都存有争议。一些实验的结果支持失神发作起源于丘脑的假说。例如,电刺激猫的丘脑产生类似失神发作的典型双侧同步脑电图放电模式。同样,通过对失神性癫痫儿童,丘脑的植入式电极的记录,显示在典型发作期间脑电图出现3赫兹放电波。然而,其他的实验指出大脑皮质本身就是痫性发作的起源。例如,在两侧皮质表面应用致癫痫剂可诱发类似的脑电图放电。 目前认为失神发作产生的机理是丘脑和大脑皮质之间循环通路的改变[6]。对失神性癫痫动物模型的体内和体外电生理记录研究显示,通过丘脑以及在睡眠期间也会出现潜在的正常生理模式,丘脑皮质循环管理皮质兴奋的节律。丘脑皮质循环包括三类神经核团:丘脑中继神经细胞,丘脑网状神经细胞以及皮质锥体细胞。丘脑中继神经细胞能以如在觉醒和快眼睡眠中出现的张力模式,或在非快眼睡眠中出现的脉冲模式激活皮质锥体细胞。脉冲模式可能是由T型钙离子通道产生的,T型钙离子通道容许低阈值除极,从而引起动作电位(通过电压门控钠离子通道)的爆发。丘脑皮质的兴奋模式-张力型或脉冲型,主要是由丘脑网状神经细胞信号控制的,丘脑网状神经细胞使中继神经细胞超极化,容许它们脉冲放电。网状神经细胞可以通过相邻网状神经细胞侧突周期性的自我抑制。皮质锥体细胞和丘脑中继神经细胞均投射到网状神经细胞以完成此循环。另外,对丘脑增加去甲肾上腺素、血清素、多巴胺产生的信号调节了循环并影响了出现脉冲模式的可能性。 在一般非快眼睡眠下,丘脑中继神经细胞在脉冲模式中是以规律的,两侧同步的方式激活皮质,脑电图上可见类似睡眠纺锤波的明显波形。丘脑皮质循环的“睡眠状态”与一般的“觉醒状态”相反,丘脑中继神经细胞在“觉醒状态”下是以张力模式放电,丘脑皮质投射以无节律的方式向皮质传送感觉信息。在失神性癫痫中,异常的循环在觉醒状态下引发皮质节律性的活化(典型的一般非快眼睡眠),导致脑电图上的特征性放电以及失神性癫痫的临床表现。此循环确切的变异还不能确定,但这里有许多可能性,一些数据提示T型钙离子通道可能是元凶。其他研究强调变异的γ-氨基丁酸(GABA)受体功能的重要性,包括脑干调节信号的改变在内的多个因素都可能被涉及。然而最重要的概念是,神经循环产生节律性皮质活化(睡眠)的生理状态,当其功能紊乱时可以导致不正常的突发性皮质规律性活化(失神发作)。 这个概念有助于解释失神性癫痫独特的药物治疗。乙琥胺,一种能抑制失神性癫痫而对其他类型癫痫无效的药物,可能是通过阻塞电压依赖的T型钙离子电流来发挥作用的。其机理正如所希望的一样,是抑制了丘脑中继神经细胞放电的脉冲模式。丙戊酸,一种用于失神性癫痫和其他发作类型的抗癫痫药物,同样作用于T型钙离子通道。苯(并)二氮活化 作者单位:638000四川省广安市人民医院神经外科

浅谈癫痫发病机制的研究进展

浅谈癫痫发病机制的研究进展 发表时间:2016-12-29T16:36:35.423Z 来源:《健康世界》2016年第24期作者:刘宁 [导读] 癫痫是一种神经系统综合征,具有突然发生、反复发作的特点。 启东市人民医院江苏启东 226200 癫痫是一种神经系统综合征,具有突然发生、反复发作的特点,临床表现为运动、感觉、意识、自主神经、精神等不同障碍,但其本质上都是大脑神经元异常放电进而引起短暂脑功能失常[1]。全球约有7 000万癫痫患者,其中90%以上的位于低、中等收入国家,发病率仅次于偏头痛、脑卒中、老年痴呆,而且成为一种最常见的可影响各年龄段人群的慢性疾病,尤其在儿童期和青壮年期。在美国大约有两百万人患有癫痫,并且有占人口总数3%的人可能罹患癫痫[2]。尽管科研工作者在探讨癫痫发病机制方面做了大量的研究,但由于其发病机制的复杂性,迄今尚未完全阐明。近年来的研究表明,这种神经元的异常放电与神经递质、离子通道、神经胶质细胞、遗传及免疫等的异常有密切关系。明确癫痫发病机制,将有利于癫痫的诊断、预防与治疗。本文就癫痫发生机制的有关研究及成果作一综述。 1 神经递质及受体 多年来的研究已经证明癫痫的发病和“神经-免疫-内分泌网络”调节失衡有关,癫痫的发病与兴奋性递质与抑制性递质失衡有密切的关系。在中枢神经系统中,谷氨酸(glutamate,Glu)与γ氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)分别作为主要的兴奋性神经递质与抑制性神经递质,与癫痫发作有着密切的联系,它们的生成、释放、灭活及受体异常皆可引起神经元异常地、过度地同步性放电,从而引起癫痫[3]。 1.1谷氨酸(glutamate,Glu)及其受体 早期研究表明,谷氨酸水平异常与癫痫病患者的过度兴奋有关,谷氨酸受体的异常增加致使中枢神经系统大量神经元一直处于过度兴奋状态,在癫痫患者脑组织和癫痫动物模型中都发现谷氨酸水平升高,并证实谷氨酸引起的兴奋性毒性可导致神经元死亡[4-5]。Glu 受体有离子型受体(AM2PA、KA 和 NMDA)和代谢型受体(m Glu Rs),分别与离子通道和 G-蛋白通道偶联,进而发挥作用。先前研究多数集中在离子型受体方面,认为痫性发作时谷氨酸蓄积作用于离子型受体,使突触过度兴奋,从而诱发痫性发作。当Glu蓄积作用于以上两种离子通道时,导致大量的Ca2+和Na+内流,而K+则外流,产生去极化,引起癫痫发作。 1.2 γ氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)及其受体 在神经递质与癫痫关系的研究中,以GABA的研究开展的最早,研究证实GABA是脊椎动物中枢神经系统内最重要的抑制性递质,同谷氨酸受体一样,GABA受体可分为GABAa(促离子型受体)与GABAb受体(促代谢型受体)。GABA由脑内含量极高的 Glu经谷氨酸脱羧酶脱羧而成,其通过与相应的离子通道型受体结合,增加Cl-在神经细胞膜内外的流动,从而诱发去极化或超极化。介导GABA中枢效应的受体迄今为止已发现3种:GABAA受体、GABAB受体及GABAC受体。GABAA受体与癫痫的关系最密切,其位于中枢突触后膜,属于配体门控的Cl-通道受体,研究证明,激活GABAA受体可以产生早抑制性突触后电位。GABAb受体则通过G 2蛋白耦联反应,产生缓慢而持久的突触反应,它也是临床上治疗癫痫药物作用的靶点,近年来新发现GABAc受体,也是配体门控的Cl-通道,目前其功能还不清楚。 2 离子通道 离子通道是调节神经元细胞兴奋的重要物质,包括钙离子、钾离子及钠离子。当离子通道基因突变可改变通道蛋白的正常功能,造成中枢神经系统电活动失衡,诱发出异常同步化放电,引起癫痫发作,因此也被称为是“离子通道病”[6]。近些年有研究发现离子通道病中的环核苷酸可与颞叶癫痫和失神发作有关。环核苷酸通道下调和蛋白表达缺失会引起离子流密度的下降,导致神经元过度兴奋。 因此,环核苷酸被认为在癫痫发作中起到重要作用。 3 神经胶质细胞 传统上认为神经胶质细胞只对神经元起支持作用,而近年来在对癫痫病灶手术切除标本的观察中发现慢性癫痫病人的脑组织中星形胶质细胞和小胶质细胞大量增生,且呈谷氨酸样免疫组化反应阳性[7],表明神经胶质细胞在癫痫的发生中发挥了重要作用。正常状态下,星形胶质细胞可将具有神经毒性的谷氨酸在细胞内转变成无毒性的谷氨酰胺,对谷氨酸等氨类物质的解毒,细胞外液K+的缓冲对大脑有保护作用,但当大脑受损时,胶质细胞解毒功能降低,细胞外大量堆积谷氨酸,致使神经细胞过度兴奋为癫痫发作提供了基础。而细胞外液K+的负平衡可使细胞的兴奋阈值降低,也可使细胞的兴奋性增高,对癫痫的发作也有一定的影响[8]。 4 遗传和免疫因素 大多数的疾病均有遗传基因复杂性,癫痫病无一例外的也具有其遗传特征,并与多基因变化有关。遗传学和分子生物学研究表明,部分癫痫综合征是由于编码离子通道蛋白的基因突变导致神经元过度兴奋而引起,因此显示癫痫的发病与分子遗传机制有必然的联系[9]。动物实验及临床研究显示中枢神经系统和外周产生的免疫介质共同参与癫痫的发生发展,强大的免疫反应可降低癫痫发作的阈值、增强神经兴奋性、促进突触重建、导致血脑屏障受损,进而引发癫痫[10]。 5 小结 目前癫痫已成为困扰人类健康和社会发展的复杂性神经系统疾病,发病因素多样,甚至有不少患者难以确诊,在治疗上仅以控制临床症状为主。尽管治疗措施已取得很大进展,但是仍有相当多的患者无法从癫痫中解脱出来。由于上述各种因素造成了神经元内在性质、突触传递以及神经元生存环境的改变,导致兴奋与抑制的不平衡,从而产生神经元异常放电。随着神经生物学、分子生物学、分子遗传学、基因组学等众多新兴生物科学及各种新技术、新方法的出现与发展,对癫痫的认识必将不断深入,对癫痫的预防与治疗也将能更有效的实施。 参考文献: [1]路蝉伊,刘立雄,张云峰.癫痫发病机制的研究进展[J].解放军医学院学报,2014,08:876-881. [2]Snead oc.Basic mechanismsof generalized absence seizures.Ann Neurol,1995,37:146-157

cAMP信号通路

cAMP信号通路 信号分子:1.激素 2.局部介质3.神经递质 受体:G蛋白偶联受体 胞内应答过程:激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 举例:1.多发性骨髓瘤:通过调变细胞内环腺苷酸浓度可以诱导多种肿瘤细胞增殖阻滞和凋亡,成为肿瘤治疗新途径。 2.肝损伤:对乙酰氨基酚致药物性肝脏损伤可能与cAMP-PKA 信号通路有关。 3.研究人员已经确定了这其中的机制,现在,一种能抑制Epac的新的候选药物——称为ESI Epac特异性抑制剂,也已经被证明能够保护正常小鼠免受致命性立克次氏体感染。目前,研究人员正在设计第二代ESI——更有效,即使在最高剂量也无毒。也有来自预备试验的迹象表明,ESI能够保护动物抗击一些致命的病毒感染。 磷脂酰肌醇信号通路 信号分子:1.激素 2.局部介质3.神经递质 受体:酶耦联型受体 胞内应答过程:Ca2+活化各种Ca2+结合蛋白引起细胞反应,钙调素(calmodulin,CaM)由单一肽链构成,具有四个钙离子结合部位。结合钙离子发生构象改变,可激活钙调素依赖性激酶(CaM-Kinase)。细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。 IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2,或被磷酸化形成IP4。Ca2+由质膜上的Ca2+泵和Na+-Ca2+交换器将抽出细胞,或由内质网膜上的钙泵抽进内质网 DG通过两种途径终止其信使作用:一是被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸,进入磷脂酰肌醇循环;二是被DG酯酶水解成单酯酰甘油。由于DG代谢周期很短,不可能长期维持PKC活性,而细胞增殖或分化行为的变化又要求PKC长期活性所产生的效应。现发现另一种DG生成途径,即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生的DG,用来维持PKC的长期效应。 举例:1.肿瘤治疗:该通路调节肿瘤细胞的增殖和存活,其活性异常不仅能导致细胞恶性转化,而且与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生成以及细胞外基质的降解等相关。 2.肝癌:PIK3R1在肝癌组织中表达上调,PIK3R1可能通过激活PI3K/AKT信号通路促进HepG2细胞的增殖. 生物技术15-1 曹文祥

生理二细胞的基本功能

第二章细胞的基本功能 一、单选题 1.人体内O2、CO2和NH3进出细胞膜是通过: A. 单纯扩散 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 出胞作用 E. 入胞作用 2.大分子蛋白质进入细胞的方式是: A. 出胞作用 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 入胞作用 E. 单纯扩散 3.参与细胞膜易化扩散的膜蛋白质是: A. 泵蛋白 B. 通道蛋白 C. 受体蛋白 D. 糖蛋白 E. 免疫蛋白 4.关于载体介导扩散,下述哪项是错误的: A. 能产生竞争性抑制 B. 有高度的特异性 C.有饱和现象 D. 具有时开放、有时关闭的特点 E. 葡萄糖可通过这种方式进行膜转运 5.葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运依赖于膜上的: A. 受体蛋白 B. 通道蛋白 C. 紧密连接 D. 载体蛋白 E. 脂质双分子层 6.Na+跨膜转运的方式是: A. 主动转运 B. 单纯扩散 C. 易化扩散 D. 易化扩散和主动转运 E. 单纯扩散和主动转运 7.单纯扩散、易化扩散和主动转运的共同点是: A.需膜蛋白质的帮助 B. 细胞本身都要消耗能量 C. 转运的物质都是大分子物质 D. 转运的物质都是离子或小分子物质 E. 均是从高浓度侧向低浓度转运 8.运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱属于: A. 入胞作用 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 单纯扩散 E. 出胞作用 9.Na+由细胞内移到细胞外是: A. 出胞作用 B. 单纯扩散 C. 载体介导转运 D. 主动转运 E. 通道介导转运 10.下列哪项不是影响离子通过细胞膜的直接因素: A. 膜两侧的渗透压差 B. 膜对离子的通透性 C. 膜两侧的电位差 D. 膜上离子泵的活性 E. 膜两侧的浓度差 11.细胞内外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由于: A. 膜上ATP的作用 B. 膜在兴奋时对Na+通透性增加 C. Na+和K+易化扩散的结果 D. 膜上Na+-K+泵的作用 E. 膜在安静时对K+通透性大 12.主动转运不同于被动转运的是: A. 经过通道蛋白作用 B. 顺浓度梯度和电位梯度转运 C. 需要消耗细胞能量 D. 转运脂溶性物质分子 E. 转运离子、小分子水溶性物质 13.细胞内外离子浓度差的维持: A. 不需耗能 B. 需要耗能 C. 需要通道蛋白质

2016 AES最新癫痫持续状态治疗指南发布

美国癫痫学会(AES)近日发布了最新的癫痫持续状态(StatusEpilepticus,SE)治疗的循证医学指南。该指南发布于AES期刊《EpilepsyCurrents》的一月/二月号刊。 指南概述 新指南推荐应当使用苯二氮?类药物作为SE的初始治疗。证据显示,如果急救措施无法在5分钟之内终止癫痫发作,则应当使用苯二氮?类药物。如果苯二氮?类药物不可用,静脉内苯巴比妥也是选项之一,但该药物可能伴随不良事件。指南的主要作者,来自辛辛那提儿童医院的TracyGlauser表示,如果患者对苯二氮?类药物无反应,则不要拘泥于这种方法。 在第二治疗阶段,指南推荐了三种选项——单一剂量的静脉内磷苯妥英、丙戊酸或左乙拉西坦。如果这几种药物不奏效,并且尚未使用苯巴比妥,则指南推荐尝试苯巴比妥。 如果二级治疗策略失败了,下一步则是一个积极的治疗阶段,包括连续脑电图(EEG)监测,以及可能会重复二线治疗方法,或者使用麻醉剂量的硫喷妥钠、咪达唑仑、戊巴比妥或丙泊酚。 “我们在尝试给人们灌输这一思想,即如果患者有60分钟的癫痫发作,则真的应当将患者送往ICU,并且使用全身麻醉。”Glauser称。大约有55%的患者会对第一次用药产生反应,而第二次用药的反应率增加7%。因此,前两次用药会对约2/3的患者产生作用。 指南详情:基于时间的处理 在本指南中,作者勾勒出基于时间的处理方法,主要包括四个治疗阶段: ◇稳定阶段(癫痫发作活动0~5分钟):这一期应当启动癫痫的标准初步急救(如气道、呼吸、循环),同样应当进行初步评估及监测。 ◇初步治疗阶段(癫痫发作活动5~20分钟):当患者的癫痫发作很明显需要药物干预时,鉴于苯二氮?类药物有效性、安全性和耐受性均较好,应使用苯二氮?类药物(特别是肌注咪达唑仑、静脉内劳拉西泮或静脉内地西泮)作为初始治疗。

小儿癫痫病因及发病机制的研究进展

小儿癫痫病因及发病机制的研究进展 马倩△(综述),任榕娜※(审校) (福建医科大学南京军区福州总院临床医学院儿科,福州350025) 中图分类号:R742.1文献标识码:A文章编号:1006-2084(2012)04-0542-03 摘要:癫痫是多种病因参与的一种慢性中枢神经系统疾患。脑部神经元高度放电,导致癫痫的发作。其临床表现多样,随着对癫痫研究的不断深入,癫痫发病机制理论方面的研究已取得了突破性进展,促进了临床进一步治疗和诊断的准确性。现就癫痫的流行病学、病因和发病机制的研究现状进行综述,为临床抗癫痫药物的更新和非药物治疗手段的开展奠定基础。 关键词:流行病学;病因;发病机制 Research Progress in Etiology and Mechanism of the Children Epilepsy MA Qian,REN Rong-na.(Department of Pediatrics,General Hospital of Fuzhou,Military Command,Fujian Medical University,Fuzhou 350025,China) Abstract:Epilepsy is a chronic disorder of central nervous system due to various causes,which happens during high degree of brain neurons discharge,with various clinical manifestations.Along with the further study of epilepsy breakthrough has been made in its pathogenesis,which has improved the accuracy in its di-agnosis and treatment in clinic.Here is to make a review on epilepsy in terms of epidemiology,etiology,and pathogenesis research progress in order to provide basis for upgrading of anti-epileptic drug and non-drug therapy. Key words:Epidemiology;Etiology;Pathogenesis 癫痫是神经系统的常见病之一,我国有癫痫患 者约600万,其中难治性癫痫患者占25%,全国的难 治性癫痫患者至少有150万人,因为药物治疗的不 规范,所以外科手术在癫痫的治疗中是主要手段[1]。 癫痫手术除了能够减轻癫痫发作,因而研究癫痫的 发病机制在一定程度上可以为外科手术治疗提供依 据和指导。 1癫痫的流行病学 癫痫是一种常见病和多发病,其长期性和反复 性的慢性发作严重影响患者的学习、工作和生活。 据统计,癫痫的总体发病率为50/10万,在发达国家 为0.5%,发展中国家癫痫的发病率是发达国家的 2 3倍,30% 40%的癫痫患者不能完全治愈,高达 70%的患者存在部分性非特发性癫痫,约10%的癫 痫患者符合耐药性癫痫的诊断标准[2]。我国大规模 人群调查资料显示,癫痫在农村和城市的年发病率 分别为25/10万和35/10万,处于国际的平均水 平[3]。我国癫痫患者有60%起源于小儿时期,儿童 的发病率为151/10万,患病率为3.45?[4-5]。小儿 癫痫的发病率较高,其生理特点,神经、体液方面的 变化与成人有所不同。一般男性多于女性,以幼儿 最多,年龄与发作类型关系密切,如婴儿痉挛征几乎 在1岁以内,运动性发作在6岁内,失神发作多在 1 8岁,其他各型癫痫的首发年龄也多在10岁以内。 新生儿癫痫多呈局灶性发作,在刚出生的几个月中 最高,1岁以后发病率急剧下降,到10岁时相对稳 定,并在青春期再次下降,成人很少发病[6]。癫痫流 行病学调查有助于对其发病率、患病率、病死率的研究,对更进一步做好癫痫的防治工作具有十分重要的意义。 2癫痫的发病原因 2.1内部因素 2.1.1中枢神经系统的先天性异常神经系统在机体和环境的调节方面起着非常重要的作用,神经系统的发育过程中受到任何损害,其结果都可能是不可逆的。结 构决定功能,完整的解剖和组织学基础是任何生命赖以生存和发展的前提,中枢神经系统的先天性异常必然导致功能的缺陷,从而造成后天缺陷[7],如神经管闭合障碍引起的无脑畸形、脑膜膨出、脑膜脑膨出、巨脑回和多微小脑回畸形,这些后天的缺陷畸形可能是早期癫痫发作的原因。 2.1.2染色体病多种因素导致中枢系统结构的紊乱,功能失调,成为癫痫发病的基础。随着生物医学模式的转变,人类对疾病的认识也变得深刻。近年来对癫痫的研究也更深入。基因决定着生物的遗传性状,然而染色体上的基因却是性状表达的基础,染色体病是一类遗传性病,在癫痫的研究中发现常染色体的显性遗传占有一定的比例,如结节性硬化、神经纤维瘤病、脑三叉神经血管瘤,此外还存在着许多基因方面的原因(如单基因、多基因的研究及线粒体病等)。对于癫痫致病基因的确切研究还在进一步发展中,目前只是了解到大多数为单基因遗传[8]。2.1.3其他原因由各种先天因素引起脑细胞退行性改变使大脑皮质弥漫性萎缩,脑叶萎缩、变薄、功能下降引发癫痫发作。 2.2外部因素 2.2.1脑部获得性疾病颅脑外伤,脑肿瘤,脑血管疾病,颅内的各种感染,包括细菌、病毒、螺旋体、真菌、寄生虫。 2.2.2中毒性疾病酒精中毒和药物中毒(如戊四氯、尼克刹米等)可诱发癫痫,金属中毒也可诱发癫痫。此外,其他中毒,如有机磷农药、河豚、蜘蛛、蜜蜂中毒也可诱发癫痫。

integrin review 整合素受体信号通路综述

Rheumatol Int DOI 10.1007/s00296-014-3137-5 Role of integrins and their ligands in osteoarthritic cartilage Jian Tian · Fang?Jie Zhang · Guang?Hua Lei Received: 25 May 2014 / Accepted: 17 September 2014 ? Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 [1]. Radiographic evidence of OA occurs in the majority of people by 65 years of age, and among them about 80 % in people who aged over 75 years [2]. However, the pathogen-esis of this disease is not fully elucidated. Cartilage damage is one of the major pathological changes in OA. Articular cartilage is an avascular, a neu-ral, alymphatic, and viscoelastic connective tissue that functions autonomously to bear loads and provide almost friction-free movement of diarthrodial joints [3]. Chondro-cytes, the only cell population of adult articular cartilage, are strongly involved in maintaining the dynamic equi-librium between synthesis and degradation of the extra-cellular matrix (ECM) [4]. Collagens represent the major structural components of the articular cartilage. Cartilage is made up of two main ECM macromolecules: type II collagen and aggrecan, a large aggregating proteoglycan [5, 6]. Cartilage destruction is thought to be mediated by two main enzyme families: the matrix metalloproteinases (MMPs) are responsible for the cartilage collagen break-down, whereas enzymes from disintegrin and metallopro-teinase domain with thrombospondin motifs (ADAMTS) family mediate cartilage aggrecan loss [7]. Activation of biochemical pathways involves the production of proin-flammatory cytokines, inflammation, degradation of the ECM by MMPs and ADAMTS, and cessation of ECM syn-thesis via dedifferentiation and apoptosis of chondrocytes [8, 9]. Therefore, the ECM is a vital cellular environment, and interactions between the cell and ECM are important in regulating many biological processes, which include cell growth, differentiation, and survival [10, 11]. Cell–matrix interactions control cell function and behav-ior by signal transduction through a variety of cell sur-face receptors. The integrins are the major family of ECM receptors, which can transmit information from the matrix to the cell. Integrin binding of ECM ligands results in the Abstract Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease, which is characterized by articular cartilage destruction, and mainly affects the older people. The extracellular matrix (ECM) provides a vital cellular environment, and interactions between the cell and ECM are important in reg-ulating many biological processes, including cell growth, differentiation, and survival. However, the pathogenesis of this disease is not fully elucidated, and it cannot be cured totally. Integrins are one of the major receptors in chondro-cytes. A number of studies confirmed that the chondrocytes express several integrins including α5β1, αV β3, αV β5, α6β1, α1β1, α2β1, α10β1, and α3β1, and some integrins ligands might act as the OA progression biomarkers. This review focuses on the functional role of integrins and their extracellular ligands in OA progression, especially OA car-tilage. Clear understanding of the role of integrins and their ligands in OA cartilage may have impact on future develop-ment of successful therapeutic approaches to OA.Keywords Chondrocyte · Integrin · Fibronectin · Tenascin C · Osteopontin · Osteoarthritis · Cartilage Introduction Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease and is char-acterized by articular cartilage destruction along with changes occurring in other joint components including bone, menisci, synovium, ligaments, capsule, and muscles Rheumatology INTERNATIONAL J. Tian · F.-J. Zhang · G.-H. Lei (*) Department of Orthopaedics, Xiangya Hospital, Central South University, No. 87 Xiangya Road, Changsha 410008, Hunan, China e-mail: gh.lei9640@https://www.360docs.net/doc/fa14562693.html,; lgh9640@https://www.360docs.net/doc/fa14562693.html,

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