NMDA受体甘氨酸位点拮抗剂对阿片药理作用的影响
D-丝氨酸在抑郁症中的作用研究进展

南昌大学学报(医学版)2021年第 61卷第 1期Journal of Nanchang University(Medical Sciences)2021,Vol.61No.173 D-丝氨酸在抑郁症中的作用研究进展陈珍珍,王伟,唐震宇(南昌大学第二附属医院神经内科,南昌330006)摘要:抑郁症是一种严重的慢性精神疾病,是世界范围内患者致残的主要原因。
抑郁症的发病率、致劳动力丧失率均逐年迅速上升,抑郁症严重困扰着患者的生活和工作,给家庭和社会带来了沉重的负担。
奖赏环路内的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体参与了抑郁症的发病机制,D-丝氨酸作为NMDA受体的内源性协同激动剂近些年正成为抑郁症研究的热点,其可能是一种治疗抑郁症的潜在重要药物。
文章对近年来D-丝氨酸与抑郁症的研究进展进行综述。
关键词:D■丝氨酸;抑郁症;N-甲基-D-天冬氨酸受体中图分类号:R965;R749.053文献标志码:A文章编号:20954727(2021)01—0073—05DOI:10.13764/ki.ncdm.2021.01.016Research Progress in Role of D-Serine in DepressionCHEN Zhen-zhen,WANG Wei,TANG Zhen-yu(Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital of NanchangUniversity,Nanchang330006,China)ABSTRACT:Depression,a severe chronic mental illness9is the leading cause of disability worldwide.The incidence of depression and the rate of labor loss caused by depression are rising rapidly year by year.Depression seriously perplexes the life and work of patients,nd brings a heavy burden to the family and society.N-methyl-D-aspartate(NMDA)receptors in the reward circuitry are involved in the pathogenesis of depression.As an endogenous coagonist of NMDA receptors,D-serine is becoming the focus of depression research in recent years.D-serine may be a potentially important drug for the treatment of depression.This article reviews the research progress in D-serine and depression.KEY WORDS:D-serine;depression;N-methyl-D-aspartate receptors抑郁症是一种严重的慢性精神疾病,以显著且持久的情感低落、睡眠或食欲紊乱、思维迟缓、注意力不集中、兴趣丧失、言语动作减少以及负罪感或强烈的自杀欲望为典型症状。
谷氨酸及NMDA受体与全身麻醉药

谷氨酸及NMDA受体与全身麻醉药谷氨酸是中枢神经系统中最主要、最广泛分布的神经递质之一。
在全身麻醉药的使用过程中,谷氨酸及其受体NMDA受体的作用机制相当复杂,对于全身麻醉药的临床效应有着重要的影响。
谷氨酸与NMDA受体NMDA(N-甲基-D-天门冬氨酸)受体是一种离子通道,广泛分布于中枢神经系统中。
NMDA受体包含四个亚基,可以通过离子通道的开放而发挥功能。
这种受体对于神经递质谷氨酸有着极为特别的作用——它仅在谷氨酸的存在下才能被激活。
因此,NMDA受体是谷氨酸在中枢神经系统中的一个重要途径。
在健康的神经系统中,NMDA受体的活性被认为具有很大的意义,其中包括了神经传递、神经发育和记忆等重要的生理功能。
但若是NMDA受体活性过高,不仅会损伤神经细胞,并可能引起中枢神经遗漏(即神经元在传递信号过程中阻断)和神经变性等严重后果。
麻醉药物中一些分子的作用机制就是针对NMDA受体进行抑制。
全身麻醉药对谷氨酸和NMDA受体的影响全身麻醉药对谷氨酸和NMDA受体均有一定的影响。
这些影响的具体效应包括:1. 抑制NMDA受体全身麻醉药不仅仅能够直接抑制NMDA受体的活性,还能够通过其他的途径间接影响谷氨酸的代谢和释放过程,从而抑制NMDA受体的活性。
研究表明,全身麻醉药一般对于大脑的NMDA受体做出的反应是不同的。
例如,丙泊酚等完全性麻醉药性质更类似于NMDA受体阻滞剂;而比如异丙酚则更类似于同时抑制突触前膜、突触后膜的电位差和衔接半透明物质的其他麻醉药。
2. 抑制谷氨酸的释放全身麻醉药中的一部分分子还可以抑制谷氨酸的释放,进而抑制NMDA受体的活性。
研究发现,异氟醚、恩氟烷和丙泊酚等麻醉药都可以通过抑制中枢突触前膜谷氨酸的释放来抑制NMDA受体。
3. 对NMDA受体的结构适应性但不同种类的全身麻醉药对于NMDA受体的影响是不同的,离子性麻醉药、挥发性麻醉药对应的是NMDA受体的不同区域,引起了受体结构改变。
吸入麻醉药镇痛、催眠作用受体机制研究进展

吸入麻醉药镇痛、催眠作用受体机制研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)【摘要】镇痛、催眠作用是吸入麻醉药最基本、最重要的作用,其作用机制较为复杂,可能与NMDA、GABA、甘氨酸受体,α-氨基羟甲基口恶唑丙酸(AMPA)、神经元烟碱受体及γ-羟基丁酸(GHB)受体等有关,此外还可能涉及其他机制,现就吸入麻醉药镇痛、催眠作用与上述受体的关系作一综述。
【关键词】吸入麻醉药;催眠;镇痛;受体;机制吸入麻醉药由于诱导和苏醒迅速,麻醉可控性好而在临床广泛应用,但是其麻醉作用的确切机制目前尚不清楚[1-2]。
近年来,许多离体研究结果显示,其作用机制可能涉及细胞膜、多种受体、离子通道及神经递质[3-5],但确切机制远未阐明。
全身麻醉包括镇痛、催眠、意识消失、认知障碍、肌松、抑制异常应激反应等诸多方面[6],而催眠、镇痛作用是其诸多作用中最基本、最重要的作用。
本文总结了吸入麻醉药镇痛、催眠作用与NMDA、GABA、GHB、甘氨酸受体、AMPA 及神经元烟碱受体的关系。
1 NMDA受体N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-as partate,NMDA)受体是中枢神经系统内重要的兴奋性氨基酸受体,与疼痛、镇痛、睡眠、全身麻醉等有关。
NMDA受体属于配体门控型离子通道的超家族成员,是一种独特的双重门控通道,既受膜电位控制也受其他神经递质控制。
Stabernack等[7]研究发现,鞘内注射NMDA受体拮抗剂MK801能使异氟烷的肺泡气最低有效浓度(minimum alveolar concentration,MAC,可反映吸入麻醉药的镇痛作用强度)下降约65%,并且发现MAC下降的程度与脊髓中MK801的浓度呈正相关。
大鼠鞘内注射NMDA受体拮抗剂AP5 10 mg能使七氟醚的MAC下降25.8%左右;鞘内注射NMDA受体拮抗CGS19755能使氟烷的MAC下降约80%。
26911934_NMDA_受体及其拮抗剂的研究进展

NMDA受体及其拮抗剂的研究进展叶玉莹ꎬ罗扬文ꎬ于沛(暨南大学药学院新药研究所ꎬ广东广州510632)摘要:N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体是一种离子型谷氨酸受体ꎬ在中枢神经系统兴奋性的突触传递㊁可塑性和兴奋毒性中起着关键作用ꎬ与机体的记忆㊁学习和情绪密切相关ꎮ本文从结构分布和生理活性这两方面详细总结了N-甲基-D-天冬氨酸受体各亚型的特点ꎬ介绍并汇总了目前研究较多的N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂ꎬ为N-甲基-D-天冬氨酸受体在神经性疾病中的相关研究提供信息依据ꎮ关键词:N-甲基-D-天冬氨酸受体ꎻ结构ꎻ分布ꎻ生理活性ꎻN-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂中图分类号:R363㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2022)04-0251-008doi:10.13506/j.cnki.jpr.2022.04.010ResearchprogressofNMDAreceptorandNMDAreceptorinhibitorsYEYuyingꎬLUOYangwenꎬYUPei(InstituteofNewDrugResearchꎬJinanUniversityCollegeofPharmacyꎬGuangzhou510632ꎬChina)Abstract:NMDAreceptorisanionotropicglutamatereceptorꎬwhichplaysakeyroleintheexcitatorysynaptictrans ̄missionꎬplasticityandexcitotoxicityofthecentralnervoussystemꎬandItiscloselyrelatedtothebodyᶄsmemoryꎬlearningandemotions.ThisarticleprovidesadetailedoverviewofthestructureꎬdistributionandactivationofNMDAreceptorandtheirphysiologicalactivitiesꎬintroducesandsummarizestheNMDAreceptorantagoniststhathavebeenstudiedmoreatpres ̄entꎬandprovidesinformationbasisforNMDAreceptorrelatedresearch.Keywords:NMDAreceptorꎻStructureꎻDistributionꎻPhysiologicalactivitiesꎻNMDAreceptorinhibitors㊀㊀作为神经递质中的一种ꎬ谷氨酸受体在神经信号传递中扮演着重要的角色ꎬ其表达的数量㊁分布和种类等均影响着正常的神经生理功能ꎬ逆转这些受体的功能变化对于治疗或预防神经性疾病有重要意义ꎮ兴奋性的突触传导主要通过激活两类谷氨酸受体而实现ꎬ即离子型的谷氨酸受体(iono ̄tropicglutamatereceptors)和代谢型的谷氨酸受体(metabotropicglutamatereceptors)ꎬ根据对激动剂的亲和力不同ꎬ分为3个亚型N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体㊁α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异亚唑丙酸(AMPA)受体和Kainate受体ꎮ本文重点关注NMDA受体研究进展ꎬ随着研究的深入ꎬ以及研究仪器㊁方法和其他相关领域的发展ꎬNMDA受体的结构逐渐明确ꎬNMDA受体有多种亚型ꎬ由不同亚单位组成的受体亚型ꎬ具有不同的生物物理和生物化学特性ꎮ本文将从结构分布和生理活性这两方面详细总结NMDA受体各亚型的特点ꎬ介绍并汇总了目前研究较多的NMDA受体拮抗剂ꎬ综合文献的研究ꎬ提供该受体在神经性疾病中的重要作用ꎬ为相关研究提供信息依据ꎮ1㊀NMDA受体的结构和分布NMDA受体分布在全脑中ꎬ以海马㊁大脑皮质㊁纹状体㊁杏仁体为主ꎮ目前已鉴定出了多种NMDA受体亚基ꎬ包括广泛表达的NR1ꎬ4个不同的NR2亚基(A㊁B㊁C㊁D)ꎬ两个NR3子单元(A和B)ꎮ1.1㊀NR1㊀NR1是NMDA受体的基本亚基ꎬ是NMDA受体复合物的功能性亚单位ꎬ是实现该受体离子通道的功能所必需的ꎬ且NR1形成离子通道ꎬ是调节能力最强的神经递质受体ꎬ广泛地分布在中枢神经系统ꎮ1.2㊀NR2㊀NR2是多基因家族ꎬ分别编码为NR2A㊁NR2B㊁NR2C㊁NR2Dꎮ其中NR2A和NR2B对NMDA受体的结构和功能十分重要ꎮ含NR2A或NR2B的NMDA受体有突触后密集区蛋白(PSD-95)等[1]一些相同的结合配偶体ꎬNR2A可以与Homer蛋白㊁β-Catenin蛋白[2]和Rab亲和蛋白3A结合[3]ꎬ在成人脑部中主要表达在突触内[4]ꎻ而NR2B则与突触RasGTP酶激活蛋白(SynGAP)等结合ꎬ在成人脑部中表达在突触外[5]ꎬ两者较其他NMDA受体亚型都有较大的单通道电㊀作者简介:叶玉莹ꎬ女ꎬ研究方向:新药发现与研究ꎬE-mail:452972092@qq.com㊀通信作者:于沛ꎬ女ꎬ博士研究生ꎬ教授ꎬ研究方向:新药发现与研究ꎬTel:020-85224451ꎬE-mail:peiyu@jnu.edu.cn导系数ꎬ对胞外镁离子的阻断更敏感ꎬ钙离子渗透率更大[6]ꎮNR2亚单位分布不同ꎬ且在成长过程中也会变化ꎮ在胚胎时期ꎬNR2B和NR2D是主要的亚单位ꎬ前者表达于中枢神经系统中ꎬ后者只表达在间脑和脑干ꎻ出生两周后ꎬNR2A在中枢神经系统的表达逐渐增多ꎬNR2B的表达在出生后7~10天达到高峰并限制在前脑区域ꎬGluN2C出现较晚且限制在小脑和嗅球中ꎬGluN2D的表达则在出生后发育而下降ꎮNR2B与NR2A有着代偿的联系ꎬ减少突触NR2B的表达可使NR2A的表达增加[7]ꎬ且抑制因子-1沉默转录因子(REST)参与了NR2B向着NR2A随年龄增大而成熟的转变[8]ꎮ1.3㊀NR3㊀NR3主要在发育中的中枢神经系统中表达ꎬNR3经过不同的剪接得到两个成员:NR3A和NR3BꎮNR3A在胚胎时期含量较低ꎬ但出生后很快升高ꎬ在青春期减少ꎬ主要分布于海马㊁皮质和丘脑等ꎻNR3B主要分布于脑干和脊髓的躯体运动神经元ꎬNR3单独不能形成功能受体ꎬ但是NR3可以与NR1和NR2形成NMDA受体复合物ꎬ起到负性调节的作用ꎮ1.4㊀NMDA受体异四聚体的组成㊀功能性的NMDA受体是一个由两个必需的NR1亚基和两个NR2亚基或NR3亚基构成的异四聚体(见图1)ꎬ这些亚基结构高度相似ꎬ进而构成胞外的氨基末端域(amino-terminaldomainꎬATD)㊁胞外的配体结合域(ligandbindingdomainꎬLBD)㊁跨膜区(transmembranedomainꎬMD)和胞内羧基末端域(carboxy-ter ̄minaldomainꎬCTD)ꎬ与ATD相连的LBD进而与MD连接形成离子通道ꎬMD的螺旋结构与CTD相连[9]ꎮLBD由S1和S2两个子结构域ꎬ其中在上部的S1结构具有一定刚性并与ATD相连ꎬ而在下部的S2结构具有一定的可变范围并与MD相连ꎬLBD与MD相连的可变性对于形成NMDA受体离子通道结构有着重要的作用ꎮMD有3个跨膜的螺旋结构M1㊁M3和M4以及成孔凹环的M2ꎬM3在谷氨酸门控型离子通道中有着最保守的片段ꎬ有关于与NMDA受体相似的AMPA受体的研究推测MD的打开是通过M3的自转或远离M2中心的侧向位移而完成[10]ꎻM2尖端有一个关键的QRN位点决定了钙离子对通道的渗透性ꎮNR2A或NR2B的CTD有很多可以影响到NMDA受体活性的蛋白质相互作用和磷酸化位点ꎬ鼠海马神经元NR2A的CTD中的羟基端与PSD-95的相互作用介导着NMDA受体的聚集分布[11]ꎮ㊀㊀可以看出ꎬNMDA受体的结构和分布整体表现出的特点与其激活或抑制的状态以及生理活性有关ꎮNMDA受体结构上的不同结合位点㊁不同亚基组成的亚型不同在分布上有各自的特点ꎬ它们有各自的时空变化特点ꎬ存在独特和交叉的部分ꎬ提示与个体生长发育过程各种生理功能的成熟有关ꎮ2 NMDA受体的生理活性亚基不同的NMDA受体激活后产生的生理活性有差异ꎮ2.1㊀GluN1亚基的生理活性㊀GluN1亚基是所有NMDARs的重要组成部分ꎬ与NR2和/或NR3的两个亚基组成NMDA图1㊀GluN1A/GluN2BNMDA受体离子通道的晶体结构受体通道ꎮ此外ꎬGluN1亚基上存在甘氨酸(Gly)结合位点ꎬ调节NMDA受体的激活ꎮGluN1亚基也与神经元细胞死亡有关ꎬ有文献报道GluN1亚基氮-末端域(N-terminaldo ̄mainꎬNTD)的一种配体ꎬ即组织型纤溶酶原激活剂(tissue-typeplasminogenactivatorꎬtPA)调整着GluN1-NMDARs动力学从而控制着神经元的死亡[12]ꎬCastillo-Gómez等[13]研究发现针对GluN1-NMDARs的自身抗体存在致病潜力ꎮ2.2㊀GluN2亚基的生理活性㊀NR2亚基分为NR2A㊁NR2B㊁NR2C和NR2D4四种ꎮNR2A调节着神经元NMDA受体诱导的小神经胶质细胞与神经元细胞的物理相互作用[14]ꎬ减少齿状颗粒神经元中NR2A-NMDARs的表达ꎬ显著抑制树突生长[15]ꎬ甘氨酸通过触发NR2A-NMDARs非离子移变的活性而发挥了神经保护作用[16]ꎮNR2B-NMDARs在神经迁移和皮质分层中扮演着不可缺少的角色ꎬ表达在谷氨酸能突触的NR2B-NMDARs直接加速上升途径突触的细化[17]ꎬ其活性的正反馈对于青少年学习过程的视觉记忆有着启动的作用[18]ꎬ在agouti相关肽神经元中参与了对体重平衡和血糖平衡的中央控制[19]ꎮ至于NR2C-NMDARs则在局部缺血后介导着神经保护作用[20]ꎬNR2C敲除模型小鼠表现出精神分裂症样的异常ꎬ如认知障碍和前脉冲抑制缺陷ꎬ在氯胺酮诱导的行为敏感性的维持上有重要作用[21]ꎬ与NR2B-NMDARs一起促成丘脑底核中突触的活性ꎮ另外突触前包含NR2B㊁NR2C和NR2D的NMDA受体在孤束核可能控制着迷走神经的传入兴奋性ꎮ2.3㊀GluN3亚基的生理活性㊀GluN3亚基有GluN3A和GluN3B两种亚型ꎮ在亨廷顿氏舞蹈病动物模型中ꎬGluN3A通过增强突触传导而促进NMDA生成[22]ꎬ表达在嗅觉系统的GluN3A与嗅觉系统的发育有关[23]ꎮNR3A在早期发育期间在CNS中广泛表达[24]ꎬ而NR3B在成人的运动神经元群体中富集[25]ꎮ由此可见ꎬ亚型不同的NMDA受体的活性存在着交叉和差异ꎬ这是NMDA受体成为治疗神经性疾病靶点的一部分困难所在ꎮNMDA受体的过度激活会导致神经系统中突触功能发生改变ꎬ进而引起中风㊁外伤性脑损伤㊁亨廷顿氏舞蹈病㊁阿尔兹海默病㊁精神分裂症和抑郁症等的发生ꎬ抑制NMDA受体的活性可以减轻兴奋毒性ꎬ预防和减缓神经元的损伤ꎮ3 NMDA受体拮抗剂NMDA受体具有5个不同的结合位点ꎬ分别为①递质结合位点ꎻ②甘氨酸调节位点ꎻ③离子通道孔结合位点ꎻ④多胺调节位点ꎻ⑤Zn2+结合位点ꎮ根据结合位点的不同ꎬ分为不同的靶向NMDA受体的药物ꎬ下面主要介绍靶向NMDA受体甘氨酸位点㊁多胺调节位点及离子通道孔结合位点的药物ꎮ3.1㊀甘氨酸位点㊀甘氨酸在可以作为NMDA受体必不可少的共同配体ꎬ结合到NMDA受体甘氨酸结合位点上ꎬ促进NMDA受体的活性ꎬ甘氨酸也可以直接激活NR3-NMDA受体ꎬ具有兴奋性递质的功能ꎮ3.1.1㊀L-701ꎬ324㊀L-701ꎬ324(2-氯-1-羟基-7-苯氧基苯基喹啉酮)是一种有效的NMDA拮抗剂ꎬ通过阻断其甘氨酸B结合位点来拮抗NMDA受体的活性(结构式见图2)ꎮL-701ꎬ324可用于缓解焦虑㊁紧张和焦虑障碍㊁促进镇静ꎬ用于预防癫痫发作或降低其严重程度的药物ꎬL-701ꎬ324在小鼠中具有抗抑郁药样活性ꎬ部分是通过促进海马BDNF系统介导的[26]ꎮ图2㊀L-701ꎬ324结构式3.1.2㊀ACEA-1021㊀ACEA-1021(6ꎬ7-二氯-5-硝基-1ꎬ4-二氢喹喔啉-2ꎬ3-二酮)与具有纳米摩尔亲和力的NMDA受体的甘氨酸位点结合ꎬ并且对非NMDA(AMPA/kainate)受体表现出相对较少的亲和力[27](结构式见图3)ꎮ在癫痫发作之前或之后立即用ACEA-1021治疗后ꎬ可以防止高达86%接受致命剂量可卡因的小鼠死亡[28]ꎮ图3㊀ACEA-1021结构式3.1.3㊀GLYX-13(Rapastinel)㊀GLYX-13是一种N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)甘氨酸位点功能部分激动剂和认知增强剂ꎬ也显示出快速的抗抑郁活性ꎬ无精神分裂副作用(结构式见图4)ꎮ用于治疗重度抑郁症(NCT03614156ꎬNCT03560518)ꎬGLYX-13通过增强导水管周围灰质中的AMPA受体功能来缓解慢性应激诱导的抑郁样行为[29]ꎮ图4㊀GLYX-13结构式3.1.4㊀AV-101㊀AV-101(2-氨基-4-(2-氨基-4-氯苯基)-4-氧代丁酸)是NMDA受体GlyB位点的选择性拮抗剂(结构式见图5)ꎬ在双盲随机并有安慰剂对照的Ⅰ期临床试验中显示出其安全性高和药物动力学特点良好ꎬ可以用于治疗神经性疼痛甚至是抑郁症[30]ꎮ图5㊀AV-101结构式3.1.5㊀D-环丝氨酸(D-Cycloserine)㊀D-环丝氨酸(4-氨基-1ꎬ2-恶唑烷-3-酮)是NMDA受体的共激动剂(结构式见图6)ꎬ在临床上对精神分裂症患者的神经可塑性没有影响ꎬ在LTP测试中表现出很大的前高频视觉刺激神经反应ꎬ说明D-环丝氨酸能结合NMDA受体[31]ꎬ且在仍未结束的一个临床试验中被用于治疗抑郁症(NCT03062150)ꎮ图6㊀D-环丝氨酸结构式3.2㊀多胺结合位点㊀广谱的NMDA受体拮抗剂能影响所有NMDA受体而产生严重的精神副作用ꎬ限制了其临床运用ꎬ因此ꎬ选择性作用NR2B的NMDA受体拮抗剂成为更安全㊁有效的药物ꎮ3.2.1㊀MK-0657(CERC-301)㊀MK-0657(4-甲基苄基(3Sꎬ4R)-3-氟-4‐[(嘧啶-2-ylamino)甲基]哌啶-1-羧酸酯)是一种口服生物可利用的选择性N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体亚基2B(GluN2B)拮抗剂(结构式见图7)ꎬ目前正处于Ⅱ期临床试验中(NCT01941043ꎬNCT02459236)ꎬ其抗抑郁作用的工作机制尚不清楚ꎬLei等[32]研究发现MK-0657缓解了慢性约束应激(CRS)诱导的小鼠外侧缰中的绝望样行为ꎬ这种缓解可能涉及LHb中BDNF表达的降低ꎬ从而降低神经元活性ꎮ图7㊀MK-0657结构式3.2.2㊀PEAQX㊀PEAQX([[[1S)-1-(4-溴苯基)乙基]氨基]-(2ꎬ3-二氧代-1ꎬ4-二氢奎噁啉-5-基)甲基]膦酸)是一种选择性GluN2A拮抗剂(结构式见图8)ꎬ可用于治疗皮质播散性抑郁症[33]及精神分裂症[34]ꎮMares等[35]的研究结果表明ꎬGluN1/GluN2A首选拮抗剂PEAQX的抗惊厥作用具有年龄依赖性差异ꎮ图8㊀PEAQX结构式3.2.3㊀艾芬地尔(ifenprodil)㊀艾芬地尔(4-[2-(4-苄基哌啶-1-基)-1-羟丙基]苯酚)是一种口服生物可利用的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂(结构式见图9)ꎬ用作脑血管扩张剂[36]ꎬ并在临床试验中用于治疗药物成瘾[37]ꎬ特发性肺纤维化和COVID-19ꎮIfenprodil结合并抑制谷氨酸NMDA受体GluN2Bꎬ从而防止NMDAR信号传导ꎮ抑制了神经元的兴奋性毒性ꎬ从而潜在地增强了认知功能ꎮIfenprodil可快速改善抑郁样行为ꎬ激活mTOR信号传导并调节CUMS大鼠海马体中的促炎细胞因子[38]ꎮ一项关于ifenprodil治疗COVID-19确诊住院患者的安全性和有效性的研究正在进行2b/3期临床试验(NCT04382924)ꎮ3.3㊀离子通道孔位点㊀非竞争性NMDA受体拮抗剂能与NMDAR离子通道孔深部的PCP位点结合ꎬ阻断与NMDAR耦联的钙通道ꎬ减少Ca2+内流ꎬ抑制NMDAR的受体-通道的活动ꎮ目前发现的作用于NMDAR离子通道孔位点的药物图9㊀艾芬地尔结构式主要包括:苯环己哌啶(phencyclidineꎬPCP)㊁地卓西平(dizocipineꎬMK-801)㊁氯胺酮(ketamine)㊁美金刚(meman ̄tine)㊁拉尼西明(lanicemineꎬAZD6765)㊁氧化亚氮(nitrousoxideꎬN2O)ꎮ3.3.1㊀Dizocipine(MK-801)㊀MK-801是NMDA受体(受体ꎬN-甲基-D-天冬氨酸)的强效非竞争性拮抗剂(结构式见图10)ꎬ影响认知功能㊁学习和记忆ꎮ它具有NMDA受体拮抗剂ꎬ麻醉剂ꎬ抗惊厥药ꎬ烟碱拮抗剂和神经保护剂的作用ꎮ由于其严重的精神副作用ꎬ如幻觉㊁妄想㊁言语贫乏㊁意志减退等ꎬ禁用于临床ꎬ其使用主要限于动物和组织实验[39]ꎮ图10㊀MK-801结构式3.3.2㊀氯胺酮(ketamine)㊀在细胞实验中ꎬ氯胺酮(结构式见图11)通过抑制PKC/ERK通路而引起海马神经元的凋亡可以被兴奋性的NMDA受体激活所反转[40]ꎮ氯胺酮表现出快速的降低抑郁症患者情绪低沉程度的效果ꎬ这种效果可能是基于其改变额顶骨连接模式的能力[41]ꎬ并且其代谢产物2Rꎬ6R-hydroxynorketamine对AMPA受体有兴奋活性和抗抑郁的药理活性ꎬ值得注意的是ꎬ这个代谢产物可能表现出更少的氯胺酮相关副作用[42]ꎻ但是其对NMDA受体的抑制能力却弱于氯胺酮ꎬ似乎2Rꎬ6R-hydroxynorketamine的抗抑郁作用不是完全由于其抑制NMDA受体的活性[43]ꎮ最近的一项实验显示ꎬ氯胺酮诱导催眠效果和神经可塑性是通过破坏磷酸化MAPK激酶(p-MEK)与磷酸化p-ERK的偶联ꎬ下调p-ERK水平并上调磷酸化Fas相关死亡域蛋白(phosphorylatedFas-associatedwithdeathdomainproteinꎬp-FADD)水平[44]ꎮ氯胺酮作为经典的NMDA受体拮抗剂ꎬ曾经在临床试验中用于术后止痛(NCT02950233)[45]㊁重度抑郁症(NCT03609190)[46]ꎬ现在也有用于耳鸣(NCT03336398)㊁酒精复发(NCT02649231)和难治性抑郁症(NCT02782104)的临床试验正在进行ꎮ3.4㊀其他NMDA受体相关药物3.4.1㊀右美沙芬(dextromethorphan)㊀右美沙芬是非竞争性的NMDA受体拮抗剂(结构式见图12)ꎬ由Roche公司开发ꎬ曾在临床试验中用于抑郁症(NCT02860962ꎬNCT02153502)和精神分裂症(NCT02477670)ꎬ现有正在进行的临床试验用于治疗化疗所致外周神经病变(NCT02271893)㊁亨廷顿病图11㊀氯胺酮结构式(NCT03854019)和痴呆型激动症(NCT02446132)ꎬ临床上主要是用于镇咳ꎮ研究显示ꎬ右美沙芬对血管性痴呆(vasculardementia)大鼠的海马神经损伤和认知能力缺陷有预防作用[47]ꎬ但由于其与5-HT受体的作用可能导致5-羟色胺综合征ꎬ会出现呕吐㊁恶心㊁腹泻和嗜睡等副作用[48]ꎮ图12㊀右美沙芬结构式3.4.2㊀金刚烷胺(amantadine)㊀金刚烷胺(结构如图13所示)也是非竞争性的NMDA受体拮抗剂ꎬ曾被用于治疗PD㊁药物导致的锥体束外反应以及病毒感染病等ꎬ在人体中可能导致反副交感神经生理样副作用(如口干㊁尿潴留㊁便秘㊁恶心㊁头晕和失眠等)ꎮ最近的研究显示[49]ꎬ金刚烷胺增强大鼠运动和探寻活动相关的黑质纹状体和中脑缘的多巴胺功能ꎬ在一项随机双盲试验中[50]ꎬNourbakhsh等[51]发现金刚烷胺改善多发性硬化疲劳方面并不优于安慰剂ꎬ并导致更频繁的不良事件ꎮ图13㊀金刚烷胺结构式3.4.3㊀石杉碱A(huperzineA)㊀石杉碱A(结构如图14所示)为蛇足石杉(Huperziaserrata)中成分ꎬ已批准用于治疗ADꎬ是一个选择性的AChE拮抗剂和非选择性的NMDA受体拮抗剂ꎬ有抗炎㊁镇痛和抗痉挛作用[52]ꎬ陈庆状等[53]研究发现HupA可通过减少Aβ与淀粉样蛋白结合醇脱氢酶(ABAD)的结合而改善线粒体损伤ꎬ进而改善AD小鼠的认知和记忆功能障碍ꎮ曾在临床试验中用于精神分裂症(NCT00963846)和痴呆症(NCT01012830)ꎬ也有用于外伤性脑损伤(NCT01676311)和提高认知能力(NCT01676311)的临床试验正在进行ꎬ另外一项实验证明饮食诱导的肥胖小鼠中ꎬHupA治疗可以有效地改善认知功能[54]ꎮ图14㊀石杉碱A结构式㊀㊀现将与NMDA受体有关的药物总结如表1所示ꎮ表1㊀NMDA受体相关药物药物名称化学结构抗抑郁机制氯胺酮NMDA受体拮抗剂ꎮ2Rꎬ6R-hydro ̄xynorketamine氯胺酮代谢产物:激动AMPA受体ꎻ抑制NMDA受体D-cycloserineNMDA受体共激动剂rapastinel(Glyx-13)NMDA受体调节剂MK-0657(CERC-301)GluN2B-NMDARs选择性拮抗剂美金刚NMDA受体阻断剂lanicemine(AZD6765)非选择性㊁非竞争性NMDA受体拮抗剂MK-801地卓西平NMDA受体拮抗剂ꎬ用MK-801治疗可减少TBI后脑损伤动物的焦虑并增加海马依赖性记忆BMS-986163GluN2B负变构调节剂tiletamine替来他明NMDA受体拮抗剂CPPNMDA受体拮抗剂东莨菪碱ꎬsco ̄polamineNMDA受体拮抗剂表1(续)药物名称化学结构抗抑郁机制PEAQXꎬNVP-AAM077GluN2A-NMDARs选择性拮抗剂Ro25-6981GluN2B-NMDARs选择性拮抗剂艾芬地尔ꎬif ̄enprodilGluN2B-NMDARs选择性拮抗剂traxoprodil(CP-101ꎬ606)GluN2B-NMDARs拮抗剂MGS-0039mGluR2/3选择性拮抗剂4 总结与展望至此ꎬNMDA受体在神经性疾病中的重要位置已不言而喻ꎬ其作为治疗和预防神经性疾病的靶点的潜力大ꎬ但由于分型的高度同源和其广泛的生理活性ꎬ单一化合物针对性成药较难ꎬ温和的㊁亚型选择性强的NMDA受体调节剂又或联用共激动剂和变构调节剂有着更好的成药前景ꎬ由回顾前人的研究成果与已经上市的有关NMDA受体的药物可见ꎮ因此ꎬ接下来的研究方向便可能为:①已有NMDA受体拮抗剂的结构改造ꎬ以增加其对不同位置㊁不同亚型的NMDA受体的选择性ꎻ②寻找更具选择性的变构调节剂或共激动剂ꎻ③通过基础研究构建与谷氨酸能神经生理活动相关的生理信号系统ꎬ通过间接的靶向其他重要靶点以影响NMDA受体和有关的生理信号通路ꎬ以达到调节谷氨酸能神经功能的目的ꎻ④进一步研究药物相互作用ꎬ寻找在治疗作用和副作用上互补或协同的药物组合ꎬ以达到系统地调节NMDA受体活性的目的ꎮ我们有理由相信ꎬ随着更多的研究成果的浮出ꎬ关于NMDA受体的探索将会在神经领域中继续深入ꎬ治疗和预防神经性疾病的研究道路由此开辟ꎮ参考文献:[1]㊀SHENGMꎬKIME.Thepostsynapticorganizationofsynapses[J].ColdSpringHarbPerspectBiolꎬ2011ꎬ3(12):a005678. 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NMDA受体的结构与药理学特性_韩太真

心理科学进展 2008,16(3):464~474Advances in Psychological ScienceNMDA受体的结构与药理学特性韩太真1李延海2(1西安交通大学医学院生理与病理生理学系,西安 710061)(2西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室,西安 710049)摘要 NMDA受体是一类离子型谷氨酸受体,其功能主要参与发育过程中神经回路的细化及触发多种形式的突触可塑性。
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;NMDA 受体的数量、分布和亚单位组成并非一成不变,而是在发育过程中、神经元活动时,以一种细胞特异性和突触特异性的方式变化着。
这种NMDA受体的双向变化是突触可塑性重塑的基础,而其调节的异常又可导致神经-精神疾病的发生,如可卡因成瘾、精神分裂症等。
关键词 NMDA受体,突触可塑性,受体亚单位。
分类号 B8451 前言现代神经科学的研究资料已经证明,谷氨酸是哺乳动物及人类中枢神经系统内最重要的兴奋性神经递质。
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。
在iGluRs家族内,根据外源性激动剂的不同,又分为NMDA受体与非NMDA受体,其中主要是AMPA 受体。
NMDA受体有复杂的分子结构和独特的药理学特性,尤其重要的是,它对钙离子具有高通透性,这使得NMDA受体在突触可塑性(synaptic plasticity)及兴奋毒性方面具有重要作用[1]。
另外,由于NMDA受体参与了神经系统的多种重要生理功能,其异常又可引起中枢神经系统的功能紊乱,因此NMDA受体本身已成为治疗某些神经精神性疾病的靶点。
NMDA受体有多种亚型,由不同亚单位组成的受体亚型具有不同的生物物理和生物化学特性[2]。
此外,NMDA受体上有多种配体结合的位点,它们以亚型选择的方式调制着受体的活动。
阿片类药物应用于中、重度癌痛治疗的研究进展

万方数据
744
有关,是疼痛强度增加的结果,尤其是晚期癌痛病人较为常 见。ze舷Ⅲ1认为,大多数耐受性问题是由于不恰当的给药方 式造成的,由于给药间隔时间不规则和允许疼痛反复出现,以 至需增加剂量方可产生有效的镇痛效果,只要按时给药,避免 疼痛再现,并不会产生耐受性。近年来,大量研究表明兴奋性
素的影响,肿瘤患者的疼痛仅有4l%能够得到有效的缓解,晚 期癌痛病人仅有25%可以得到有效的缓解‘¨。因此,癌痛治 疗事业仍然面临着诸多问题,任重道远。癌痛治疗的意义远 远超出了疼痛减轻本身,为了能使癌痛患者在无痛和没有其 他痛苦的情况下安度最后岁月,我们仍需努力。 参考文献
742
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1—299
bitI眦l等¨31报告,小剂量纳洛酮应用可减少阿片类药物的用
量,增强其镇痛效能,并对耐受阿片类药物者同样有效。高明 龙等¨4’的动物实验结果显示,能够增强吗啡镇痛效能的纳洛 酮有一个剂量范围,高于上限则拮抗吗啡的镇痛效能,低于下 限则起不到增强作用。因此,对于二者联合应用的比例关系 及作用机制、复方合剂的开发等问题,还有待进一步深入研 究。 2.4新治疗模式的探索和应用 随着阿片类新药物的出现。
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阿片受体拮抗药
阿片受体拮抗药阿片受体拮抗药本身对阿片受体并无激动效应,但对μ受体有很强的亲和力,对κ受体和δ受体也有一定的亲和力,可移除与这些受体结合的麻醉性镇痛药,从而产生拮抗效应。
当前临床上应用的阿片受体拮抗药,主要是纳洛酮,其次是纳曲酮和最近合成的纳美芬。
一、纳洛酮纳洛酮(naloxone)又名N-烯丙去甲羟基吗啡酮(N-allyl-noroxymorphone),与羟基吗啡酮的关系恰如烯丙吗啡和吗啡的关系。
纳洛酮拮抗麻醉性镇痛药的强度是烯丙吗啡的30倍,不仅可拮抗吗啡等纯粹的阿片受体激动药,而且可拮抗喷他佐辛等阿片受体激动-拮抗药,但对丁丙诺啡的拮抗作用较弱。
静脉注射后2~3min即可产生最大效应,作用持续时间约45min;肌内注射后10min产生最大效应,作用持续时间约2.5~3h。
此药的亲脂性很强,约为吗啡的30倍,易于透过血-脑脊液屏障。
静脉注射后脑内药物浓度可达血浆浓度的4.6倍,而吗啡脑内浓度仅为血浆浓度的1/10。
因此纳洛酮起效迅速,拮抗作用强。
此药的分布容积为1.81L/kg,与血浆蛋白结合率为46%。
主要在肝内经生物转化,与葡萄糖醛酸结合后随尿排出,清除率14~30ml/(kg·min),消除半衰期30~78min。
由于在脑内的浓度下降迅速,故药效维持时间短。
纳洛酮是目前临床上应用最广的阿片受体拮抗药,主要用于:①拮抗麻醉性镇痛药急性中毒的呼吸抑制;②在应用麻醉性镇痛药实施复合全麻的手术结束后,用以拮抗麻醉性镇痛药的残余作用;③娩出的新生儿因受其母体中麻醉性镇痛药影响而致呼吸抑制,可用此药拮抗;④对疑为麻醉性镇痛药成瘾者,用此药可激发戒断症状,有诊断价值。
由于此药的作用持续时间短暂,用于解救麻醉性镇痛药急性中毒时,单次剂量拮抗虽能使自主呼吸恢复,一旦作用消失,可再度陷入昏睡和呼吸抑制。
为了维持药效,可先静脉注射0.3~0.4mg,15min 后再肌内注射0.6mg,或继之以静脉输注5μg/(kg·h)。
谷氨酸受体及其药物研究
谷氨酸受体及其药物研究谷氨酸受体(Glutamate receptor)是神经系统中最常见的神经元通路转导分子之一,它参与了神经元信号的传递和神经刺激的响应。
谷氨酸受体有两种类型:离子通道型谷氨酸受体和代谢性谷氨酸受体。
离子通道型谷氨酸受体是神经元的电气活动和突触递质释放过程的重要调节因子,是神经元传递信息的主干路线之一。
目前已有许多研究针对谷氨酸受体的药物研究,今天我将介绍一些最近谷氨酸受体及其药物研究的进展。
一、谷氨酸受体介绍1、离子通道型谷氨酸受体介绍离子通道型谷氨酸受体(iGluRs)是神经元膜上的离子通道蛋白,它们由4个亚基组成,包括了NMDA型谷氨酸受体、α-氨基-3-羧基-5-甲基异恶唑酸受体(AMPA-R)和卡巴拉钦受体(Kainate-R)三个基本家族。
其中NMDA型谷氨酸受体是一种高度特异性的钙离子敏感离子通道,在神经元活动中发挥了关键的调节作用,其功能异常与多种神经系统疾病密切相关。
AMPA-R 和Kainate-R则对神经元电气和化学信号传导调节也非常重要。
2、代谢性谷氨酸受体介绍代谢性谷氨酸受体(mGluR)是除了离子通道型谷氨酸受体之外的别一种主要类型的谷氨酸受体,它们主要通过细胞内信号转导的方式参与神经活动和神经元发育等生命过程。
由于他们的影响可能与兴奋性相对保持平衡,他们成为临床意义相对比较重要的靶点。
二、药物开发进展在谷氨酸受体上,有不少的药物研发正在进行。
这些药物的机制多样,在调节谷氨酸受体的功能上发挥了特定的作用,以下是几个药物的主要机制及其应用。
1、甘氨酸受体(mGluR3)激动剂甘氨酸受体(mGluR3)的激动剂在某些神经系统疾病的治疗中得到了广泛关注。
一项发表于美国神经学杂志上的研究显示,一种名叫NGP1-01的新型甘氨酸受体激动剂能显著地改善药物未能控制的精神分裂症患者的不良症状。
这个研究为研发新型甘氨酸受体激动剂打开了一扇门。
2、AMPA型谷氨酸受体正向调节剂AMPA型谷氨酸受体正向调节剂被认为是一种当今最有希望的抗抑郁药物,它能够增强神经元之间的联系,提高神经元之间的通信效率和强度,从而改善抑郁症患者。
阿片受体激动-拮抗剂的镇痛作用及不良反应研究进展
阿片受体激动-拮抗剂的镇痛作用及不良反应研究进展Δ陈泽权1*,肖国伟1,敖健1,蒋为薇2 #(1.巫山县中医院骨伤科,重庆 404700;2.重庆医科大学附属第二医院药学部,重庆 400010)中图分类号 R971+.1文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2023)18-2299-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2023.18.23摘要阿片受体激动-拮抗剂是一类对阿片受体兼有激动和拮抗作用的药物。
已经上市的这类药物主要包括喷他佐辛、布托啡诺、纳布啡、丁丙诺啡和地佐辛等。
与吗啡、芬太尼等单纯阿片受体激动剂相比,该类药物具有镇痛效果较强,成瘾性较弱,咳嗽、瘙痒以及呼吸抑制等副作用少的优点。
由于阿片受体激动-拮抗剂在不同内源性阿片受体(μ、κ、δ等)间具有不同的倾向性作用,基于不同受体亚型,可在情绪影响、药物依赖方面表现出不同甚至相反的作用,因此合理地使用这类药物可以有效地减少阿片类药物导致的不良反应以及药物滥用的发生。
随着学界对内源性阿片各受体亚型及相关药物研究的深入,阿片受体激动-拮抗剂在改善阿片类药物不良反应和提高患者药物依从性方面有着广泛的应用空间和前景。
关键词阿片受体激动-拮抗剂;内源性阿片受体;镇痛;不良反应Research progress on analgesic effect and adverse drug reactions of opioid receptor agonist-antagonists CHEN Zequan1,XIAO Guowei1,AO Jian1,JIANG Weiwei2(1. Dept. of Orthopaedics,Wushan County Hospital of Traditional Chinese Medicine,Chongqing 404700,China;2. Dept. of Pharmacy,the Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400010, China)ABSTRACT Opioid receptor agonist-antagonists are a class of drugs which have both agonistic and antagonistic effects on opioid receptors. These drugs already on the market mainly include pentazocine,butorphanol,nalbuphine,buprenorphine,dezocine and so on. Compared with pure opioid receptor agonists such as morphine and fentanyl,these drugs have strong analgesic effects,less addictive,and less side effects such as cough,itching and respiratory depression. Due to the different tendentious effects of opioid receptor agonists-antagonists among different endogenous opioid receptors (μ,κ,δ,etc.),different receptors of subtypes can exhibit different or even opposite effects in terms of affecting emotions and drug dependence. Therefore,the rational use of these drugs can effectively reduce the occurrence of adverse reactions and drug abuse caused by opioid drugs. With the deepening of research on various endogenous opioid receptor subtypes and related drugs in the academic community,opioid receptor agonists-antagonists have broad application space and prospects in improving adverse reactions to opioid drugs and enhancing patient drug compliance.KEYWORDS opioid receptor agonists-antagonists; endogenous opioid receptors; analgesia; adverse drug reactions阿片类药物是最常用的镇痛治疗药物,自应用于临床以来,极大地改善了疼痛患者的主观感受和生活质量,已广泛用于围手术期镇痛以及癌痛等的治疗。
阿片受体拮抗剂
阿片受体拮抗剂简介阿片受体拮抗剂是用于治疗阿片类药物的滥用或依赖的药物。
阿片受体是一类G蛋白偶联受体,在中枢神经系统中起重要作用。
阿片受体拮抗剂通过与阿片受体竞争结合位点,阻止阿片类药物对阿片受体的结合,从而减弱或阻断其药理效应。
本文将介绍阿片受体拮抗剂的作用机制、常见的阿片受体拮抗剂以及其临床应用。
作用机制阿片受体拮抗剂通过竞争性地结合阿片受体,在阿片受体上形成拮抗剂-受体复合物。
这种结合可以阻止阿片类药物(如吗啡、海洛因等)结合到受体上,从而干扰阿片受体的信号传导。
阿片受体分为μ(mu)、κ(kappa)和δ(delta)三个亚型。
阿片受体拮抗剂可以选择性地作用于不同的阿片受体亚型。
例如,纳洛酮是一种选择性μ阿片受体拮抗剂,而纳曲酮则是一种选择性κ阿片受体拮抗剂。
阿片受体拮抗剂通过结合并占据阿片受体的结合位点,阻止阿片类药物与阿片受体的结合。
这种阻断作用可以减弱或完全抑制阿片类药物对阿片受体的药理效应,如镇痛、镇静和欣快感等。
常见的阿片受体拮抗剂纳洛酮纳洛酮是一种选择性μ阿片受体拮抗剂,广泛用于治疗阿片类药物过量或依赖。
纳洛酮可以快速竞争性地与阿片受体结合,将阿片类药物驱离出受体上的结合位点,从而逆转其药理效应。
它还具有较强的亲和力和疗效持续时间短的特点。
纳洛酮主要通过皮下注射或鼻喷剂给药,起效迅速,并可维持一定时间。
它常与其他治疗药物如美沙酮(用于阿片类药物戒断维持治疗)联合使用,以提高戒断和戒毒疗效。
纳曲酮纳曲酮是一种选择性κ阿片受体拮抗剂。
它与阿片受体结合后可以竞争性地驱离与受体结合的阿片类药物,从而减弱或阻断其作用。
纳曲酮的拮抗作用可以改善阿片类药物引起的镇痛、衰竭和依赖等不良反应。
纳曲酮可静脉注射或肌肉注射给药,起效迅速并具有较长的半衰期。
它主要用于阿片镇痛药物的过量中毒治疗,也可用作手术后镇痛的辅助药物。
临床应用阿片受体拮抗剂在临床上有多种应用。
首先,阿片受体拮抗剂可用于治疗阿片类药物过量或依赖。
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NMDA受体甘氨酸位点拮抗剂对阿片药理作用的影响
苏县辉;苏瑞斌;李锦
【期刊名称】《国际药学研究杂志》
【年(卷),期】2006(033)006
【摘要】甘氨酸是激活NMDA受体的"辅助激动剂".阻断NMDA受体甘氨酸位点可能产生神经元保护作用.近年研究发现,甘氨酸位点拮抗剂具有调节阿片功能等多种药理作用,对脑卒中、痴呆、慢性疼痛和阿片成瘾有一定的治疗和改善作用.【总页数】5页(P407-410,423)
【作者】苏县辉;苏瑞斌;李锦
【作者单位】河北工程大学医学院,河北,邯郸,056002;军事医学科学院毒物药物研究所,北京,100850;军事医学科学院毒物药物研究所,北京,100850;军事医学科学院毒物药物研究所,北京,100850
【正文语种】中文
【中图分类】R971
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