淀粉样β蛋白对爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠脑神经递质受体功能影响的初步研究
作者：黄福南 李文彬 张炳烈 崔旭 韩志涛 房征宇 蔡竖平
单位：黄福南(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；李文彬(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；张炳烈(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；崔旭(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；韩志涛(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)
关键词：淀粉样β 蛋白；受体，神经递质；衰老；阿尔茨海默病
中华神经科杂志000406 【摘要】 目的 观察淀粉样β蛋白(Aβ)对老龄鼠脑神经递质受体功能的影响，探讨Aβ和神经递质受体介导的阿尔茨海默病发病机制。方法 采用电压钳位技术记录表达到非洲爪蟾卵母细胞膜上的神经递质受体通道电流，了解其电流特性并观察20nmol/L和60nmol/L淀粉样β蛋白1-40 (Aβ1-40)作用12、24、96 h对表达的老龄鼠脑乙酰胆碱(ACh)及谷氨酸受体电流的影响。结果 爪蟾卵母细胞能表达老龄大鼠脑的ACh、谷氨酸、多巴胺和γ-氨基丁酸受体，其受体通道复合物电流均由Cl-1离子载导。表达的老龄大鼠脑ACh、谷氨酸、多巴胺受体峰电流比成年组明显减低。Aβ1-40对表达到爪蟾卵母细胞膜上的ACh受体功能有抑制作用，而对谷氨酸受体的电流有增强效应。20 nmol/L Aβ1-40作用12 h ACh峰电流由(90.90±14.14) nA下降为(80.67 ± 16.24) nA(P<0.05)，最强时下降23%。20 nmol/L Aβ1-40作用于谷氨酸受体96h峰电流即有增强，60nmol/L作用12 h其电流由(85.25±10.82) nA上升为(102.13±21.63) nA (P<0.01)。结论 淀粉样β蛋白对老龄大鼠脑神经递质受体的作用因受体种类的不同而有差异，这种差异提示不同的受体在AD病因病理学机制中的不同作用。
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Preliminary studies on the effects of β amyloid protein 1-40 on the expressed neurotransmitter receptors in Xenopus oocytes microinjected with mRNA from aged rat brain tissues
HUANG Funan, LI Wenbin,ZHANG Binglie, et al
Institute of Gerontology and Geriatrics, PLA General Hospital, Beijing 100853, China
【Abstract】 Objective It was designed to observe the effects of β amyloid protein on the functions of neurotransmitter receptors and to disclose the possible pathophysiological mechanism of Alzheimer disease(AD) mediated by β amyloid protein and neurotransmitter receptors. Methods Messenger RNA was taken from brains of aged Wistar rats with Promega kits and microinjected into Xenopus oocytes for receptor expression. The currents of expressed receptors and the effects of Aβ1-40 on them were detected with the double electrode voltage clamps technique. Results ACh, glutamate, dopamine and GABA receptors were successively expressed in Xenopus oocytes. The currents of these expressed receptors detected with voltage clamps were carried by chloride ions with their equibrillium potentials close to -22 mV. Currents of expressed ACh, glutamate, dopamine receptors in the aged rats decreased more significantly than those in adult young rats. Aβ had a reverse effect on the functions of ACh and glutamic acid receptors. Aβ1-40 enhanced significantly the currents of expressed glutamate receptors when it inhibited markedly the currents of expressed ACh receptors. The currents induced by 10-4 mol/L ACh decreased from (90.90±14.14) nA to (80.67±16.24) nA (P<0.05) in the oocytes treated with 20 nmol/L Aβ1-40 over 12 h. The decreased percentage of currents reached 23%. The current potentiation appeared after the oocytes being treated with 20 nmol/L Aβ1-40 over 96 h, whereas after the oocytes being treated with 60 nmol/L Aβ1-40 over 12 h the currents potentiated and induced by 10-3 mol/L glutamate went up from (85.25±10.82) nA to (102.13±21.63) nA (P<0.01). There were no differences in the levels of total RNA and mRNA between the aged and young adult rat brains. Conclusions There are differences between the effects of Aβ on different types of neurotransmitter receptors. These differences may explain the mechanisms of different neurotransmitter receptors in Alzheimer disease, which will be of help for the preventive and therapeutic strategies of AD.
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【Key words】 Amyloid beta-protein; Receptors, neurotransmitter; Aging; Alzheimer′s disease
阿尔茨海默病(AD)是老年人的常见难治疾病，其病理学特征表现为脑内大量老年斑、神经原纤维缠结及选择性神经元和突触缺失[1]。与之相应的形成了以淀粉样β蛋白(Aβ)、tau蛋白及神经元缺失机制三大研究领域。新近的研究表明，Aβ和tau蛋白异常磷酸化在AD发病中起重要作用。但是，Aβ对神经递质受体的影响在神经元和突触缺失的发生机制中的作用仍不清楚[2]。由于AD是衰老相关疾病，探讨Aβ对老龄大鼠脑神经递质受体的影响对揭示AD脑神经元突触缺失及其机理有重要意义。我们观察了Aβ1-40对爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠脑神经递质受体功能的影响，以了解Aβ及神经递质受体在AD发病中的作用,为开发新的防治AD药物提供初步理论依据。
, http://www.100md.com 材料和方法
一、实验动物及分组
受体表达用的8只1.5～3.0岁成年雌性非洲爪蟾购自于中国科学院发育所，室温下玻璃水缸饲养，每周喂猪肝两次。Wistar大鼠3个月(对照组)及22个月(自然衰老组)各10只(军事医学科学院实验动物中心提供)，雌雄各半，体重分别为(230±10) g及(240±11)g。两组分别断头取脑提取核糖核酸(RNA)，比较两组间RNA产量。
二、实验方法
1.RNA的提取: 2组大鼠(各10只)快速断头取脑，冷D-Hank液洗2次后匀浆。总 RNA和信使RNA (mRNA)均按Promega试剂盒方法提取，所得RNA测吸光度(A260和A280)值计算RNA纯度和产量(A260/A280值需大于1.8)，配置成1 μg/μl浓度供显微注射用[3]。
, 百拇医药
2.卵母细胞的获取及显微注射: 8只爪蟾交替地用来提供受体表达用的卵母细胞。每次实验取1只爪蟾行冰浴麻醉，下腹部外侧切口取爪蟾卵母细胞，挑选直径1.0～1.5 mm大小、动植物极境界分明、成熟的IV～V期卵母细胞备用。在解剖显微镜下通过微量注射仪将mRNA按每个卵母细胞50 nl注射到动物极。在(19±1.0)℃条件下采用改良蛙Bath液[mmol/L∶NaCl 88, KCl 1，Mg2SO4 0.82，Ca(NO3)2 0.33, CaCl2 0.41, NaHCO3 2.4,HEPES 10]孵育24～48 h后进行受体表达，比较对照组和自然衰老组两组大鼠脑谷氨酸等受体的电流[3,4]。然后，进一步观察了0 nmol/L、20nmol/L和60 nmol/L Aβ1-40作用12h、24h、96h对爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠脑谷氨酸及乙酰胆碱(ACh)受体功能的影响。
, 百拇医药
3.表达的受体电流测定： 采用双电极电压钳位仪(CEZ3100)在-60 mV维持电位条件下记录表达的受体电流值。注射mRNA的卵母细胞置于约1 ml体积的微型浴槽中，以任氏液(mmol/L: NaCl 115, KCl 1, CaCl2 1.8, HEPES 5)灌注，流速为5 ml/min，23～25℃条件下记录受体激活电流[3,4]。各种受体激动剂(均为Sigma公司产品)于记录时加入，其浓度分别为谷氨酸10-3 mol/L、ACh 10-4 mol/L、多巴胺10-4 mol/L、γ-氨基丁酸(GABA)10-4mol/L、5-羟色胺(5-HT)10-5 mol/L。
三、统计学处理
实验数据以均值±标准差表示，采用Statistica 4.0统计软件进行组间t检验。
, 百拇医药
结果
一、成年及老龄鼠脑组织RNA含量
通过测定RNA在260 nm波长的吸光度(A260)值，采用公式(RNA含量=A260值×40×稀释倍数)得出RNA含量，检出自然衰老组和对 照 组的总RNA、mRNA含量分别为(632.0±45.1) ng、(30.0±8.9) ng和(640.5±849.3) ng、(32.0±9.1) ng，经统计学处理组间差异无显著意义(P>0.05，n=10)。
二、爪蟾卵母细胞表达的老龄鼠脑神经递质受体电流特性
采用双电极电压钳位方法在注射自然衰老组和对照组鼠脑mRNA的爪蟾卵母细胞都可以记录到毒蕈碱型ACh、谷氨酸、多巴胺、5-HT和GABA受体激活电流，其电流特征均为内向震荡型电流、平衡电位接近于氯离子平衡电位-22 mV，说明氯离子为其主要载流离子。通过测定激动剂激活表达的受体通道在爪蟾卵母细胞上记录到得电流峰值进行比较，发现老龄鼠ACh、谷氨酸、多巴胺受体之峰电流均有减弱(表1)。
, 百拇医药
三、Aβ1-40对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体功能的影响
Aβ1-40以0 nmol/L(未处理组)、20 nmol/L和60 nmol/L分别处理后注射的mRNA的卵母细胞，观察Aβ1-40对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体功能的影响。结果发现60 nmol/L Aβ1-40处理12 h后老龄鼠脑谷氨酸受体(GluR)的电流比未处理组明显增强，而20 nmol/L Aβ1-40处理12 h后老龄鼠ACh受体的电流受到抑制(表2)。说明Aβ对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体的作用不同，对不同的受体效应不同。
表1 爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠神经递质受体峰电流(nA，
±s) 组别
鼠数(只)
, 百拇医药
ACh
谷氨酸
5-HT
多巴胺
GABA
对照组
10
138.0±29.0
143.8±31.1
172.5±23.5
89.0±14.2
106.0±24.3
, 百拇医药 自然衰老组
10
90.9±14.1**
85.3±10.8**
91.4±14.2**
80.6±12.9*
119.3±22.6
注：与对照组相比 * P<0.05，** P<0.01，每组记录20个卵母细胞表2 Aβ1-40对爪蟾卵母细胞表达的老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体电流的影响(nA，±s) Aβ1-40
, 百拇医药
(nmol/L)
卵母细胞
(个)
GluR
AChR
12 h
24 h
96 h
12 h
24 h
96 h
0
20
, 百拇医药
85.3±10.8
85.3±10.8
77.0±13.2
90.9±14.1
90.9±14.1
82.0±14.1
20
20
85.8±20.1
75.3±16.2
92.3±20.4*
80.7±16.2*
, 百拇医药
79.3±19.2*
70.5±14.6**
60
20
102.1±21.6**
96.7±18.2*
89.2±16.6*
69.8±18.9**
71.7±16.1**
56.5±14.9**
, 百拇医药
注：与对照组相比 * P<0.05、** P<0.01讨论
爪蟾卵母细胞已被广泛地用于功能性大分子的体外表达研究，特别是用于研究神经递质受体[4,5]。本实验室自80年代中期开始应用此实验模式进行了多种神经递质受体功能的研究，成功地在爪蟾卵母细胞表达了ACh、谷氨酸受体等[3]。这些表达或移植到爪蟾卵母细胞膜上的受体分子可以和卵母细胞膜上天然的钙依赖氯通道结合，形成受体通道复合物。通过采用电压钳位技术检测该复合物的电流就可以真实地反映受体的功能[3-5]。
在AD发病中，ACh、谷氨酸受体有重要作用[2,6,7]，本研究观察了AD病因学主要危险因子Aβ对ACh、谷氨酸两受体的作用。结果发现，Aβ对老龄鼠脑的ACh受体功能有抑制作用，而对谷氨酸受体的电流有增强效应，提示Aβ对受体功能的影响因受体种类不同而有不同的效应。这种效应和文献报道的Aβ在AD发病中对神经递质受体具有调质(modulator)效应相一致[6,7]。推测AD病人脑胆碱能神经元功能不足的发生机制可能和Aβ的效应有关。另一方面，Aβ又可以在AD发病过程中通过增强兴奋性氨基酸受体的作用导致谷氨酸能神经元的过度激活，以至于谷氨酸能神经元过度兴奋而死亡。
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在AD病因病理学机制中，Aβ增多、tau蛋白异常磷酸化及神经元和突触的缺失中只有后者才会破坏神经环路，直接导致脑功能的衰退。Aβ、tau必需通过作用于神经元或突触才可能导致AD的产生。只有出现了神经元间的信号联络障碍才会出现脑功能的下降，包括痴呆的发生。而神经元的丢失(如兴奋性氨基酸受体过度激活)和突触功能的抑制(如胆碱能和谷氨酸能神经受损)均可以破坏神经环路的功能,导致神经元间的信号传导障碍而发生痴呆。由此可以看出，Aβ可以通过多层面的病理生理学机制导致痴呆的发生。本研究表明，Aβ可以通过作用于不同的受体产生不同的效应可导致Alzheimer病的发生，了解Aβ对各种受体的不同效应将有助于开发防治痴呆的新药。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39470761)；军队九五科研基金资助项目(98Q091)
参考文献
1，Selkoe DJ. Alzheimer′s disease: a central role for amyloid. J Neuropathol Exp Neurol, 1994,53:438-447.
, 百拇医药
2， Gray CW, Patel AJ. Neurodegeneration mediated by glutamate and β-amyloid peptide: a comparison and possible interaction. Brain Res, 1995,691:169-179.
3，Li WB, Li YZ, Cui X, et al. Features of ion current induced by acetylcholine in Xenopus oocytes injected with sheep blood lymphocyte mRNA. Acta Zoologica Sinica, 1998, 44: 213-218.
4，Kushner L, Lerma J, Bennett MVL, et al. Using oocyte system for expression and cloning of neuroreceptors and channels. Meth neurosci, 1989,1:3-29.
, 百拇医药
5，Carpenter MK, Parker I, Miledi R. Messenger RNAs coding for receptors and channels in the cerebral cortex of adult and aged rats. Mol Brain Res, 1992,13:1-5.
6，Kohn JY, Yang LL, Cotman CW. Beta-amyloid protein increases the vulnerability of cultured cortical neurons to excitotoxic damage. Brain Res, 1990, 533:315-320.
7，Wu L, Anwyl R, Rowan MJ. Beta-amylod selectively augments NMDA receptor-mediated synaptic transmission in rat hippocampus. Neuroreport 1995, 6: 2409-2413.
(收稿日期：1999-10-09), 百拇医药
单位：黄福南(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；李文彬(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；张炳烈(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；崔旭(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)；韩志涛(100853 北京 解放军总医院老年医学研究所老年神经科)
关键词：淀粉样β 蛋白；受体，神经递质；衰老；阿尔茨海默病
中华神经科杂志000406 【摘要】 目的 观察淀粉样β蛋白(Aβ)对老龄鼠脑神经递质受体功能的影响，探讨Aβ和神经递质受体介导的阿尔茨海默病发病机制。方法 采用电压钳位技术记录表达到非洲爪蟾卵母细胞膜上的神经递质受体通道电流，了解其电流特性并观察20nmol/L和60nmol/L淀粉样β蛋白1-40 (Aβ1-40)作用12、24、96 h对表达的老龄鼠脑乙酰胆碱(ACh)及谷氨酸受体电流的影响。结果 爪蟾卵母细胞能表达老龄大鼠脑的ACh、谷氨酸、多巴胺和γ-氨基丁酸受体，其受体通道复合物电流均由Cl-1离子载导。表达的老龄大鼠脑ACh、谷氨酸、多巴胺受体峰电流比成年组明显减低。Aβ1-40对表达到爪蟾卵母细胞膜上的ACh受体功能有抑制作用，而对谷氨酸受体的电流有增强效应。20 nmol/L Aβ1-40作用12 h ACh峰电流由(90.90±14.14) nA下降为(80.67 ± 16.24) nA(P<0.05)，最强时下降23%。20 nmol/L Aβ1-40作用于谷氨酸受体96h峰电流即有增强，60nmol/L作用12 h其电流由(85.25±10.82) nA上升为(102.13±21.63) nA (P<0.01)。结论 淀粉样β蛋白对老龄大鼠脑神经递质受体的作用因受体种类的不同而有差异，这种差异提示不同的受体在AD病因病理学机制中的不同作用。
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Preliminary studies on the effects of β amyloid protein 1-40 on the expressed neurotransmitter receptors in Xenopus oocytes microinjected with mRNA from aged rat brain tissues
HUANG Funan, LI Wenbin,ZHANG Binglie, et al
Institute of Gerontology and Geriatrics, PLA General Hospital, Beijing 100853, China
【Abstract】 Objective It was designed to observe the effects of β amyloid protein on the functions of neurotransmitter receptors and to disclose the possible pathophysiological mechanism of Alzheimer disease(AD) mediated by β amyloid protein and neurotransmitter receptors. Methods Messenger RNA was taken from brains of aged Wistar rats with Promega kits and microinjected into Xenopus oocytes for receptor expression. The currents of expressed receptors and the effects of Aβ1-40 on them were detected with the double electrode voltage clamps technique. Results ACh, glutamate, dopamine and GABA receptors were successively expressed in Xenopus oocytes. The currents of these expressed receptors detected with voltage clamps were carried by chloride ions with their equibrillium potentials close to -22 mV. Currents of expressed ACh, glutamate, dopamine receptors in the aged rats decreased more significantly than those in adult young rats. Aβ had a reverse effect on the functions of ACh and glutamic acid receptors. Aβ1-40 enhanced significantly the currents of expressed glutamate receptors when it inhibited markedly the currents of expressed ACh receptors. The currents induced by 10-4 mol/L ACh decreased from (90.90±14.14) nA to (80.67±16.24) nA (P<0.05) in the oocytes treated with 20 nmol/L Aβ1-40 over 12 h. The decreased percentage of currents reached 23%. The current potentiation appeared after the oocytes being treated with 20 nmol/L Aβ1-40 over 96 h, whereas after the oocytes being treated with 60 nmol/L Aβ1-40 over 12 h the currents potentiated and induced by 10-3 mol/L glutamate went up from (85.25±10.82) nA to (102.13±21.63) nA (P<0.01). There were no differences in the levels of total RNA and mRNA between the aged and young adult rat brains. Conclusions There are differences between the effects of Aβ on different types of neurotransmitter receptors. These differences may explain the mechanisms of different neurotransmitter receptors in Alzheimer disease, which will be of help for the preventive and therapeutic strategies of AD.
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【Key words】 Amyloid beta-protein; Receptors, neurotransmitter; Aging; Alzheimer′s disease
阿尔茨海默病(AD)是老年人的常见难治疾病，其病理学特征表现为脑内大量老年斑、神经原纤维缠结及选择性神经元和突触缺失[1]。与之相应的形成了以淀粉样β蛋白(Aβ)、tau蛋白及神经元缺失机制三大研究领域。新近的研究表明，Aβ和tau蛋白异常磷酸化在AD发病中起重要作用。但是，Aβ对神经递质受体的影响在神经元和突触缺失的发生机制中的作用仍不清楚[2]。由于AD是衰老相关疾病，探讨Aβ对老龄大鼠脑神经递质受体的影响对揭示AD脑神经元突触缺失及其机理有重要意义。我们观察了Aβ1-40对爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠脑神经递质受体功能的影响，以了解Aβ及神经递质受体在AD发病中的作用,为开发新的防治AD药物提供初步理论依据。
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一、实验动物及分组
受体表达用的8只1.5～3.0岁成年雌性非洲爪蟾购自于中国科学院发育所，室温下玻璃水缸饲养，每周喂猪肝两次。Wistar大鼠3个月(对照组)及22个月(自然衰老组)各10只(军事医学科学院实验动物中心提供)，雌雄各半，体重分别为(230±10) g及(240±11)g。两组分别断头取脑提取核糖核酸(RNA)，比较两组间RNA产量。
二、实验方法
1.RNA的提取: 2组大鼠(各10只)快速断头取脑，冷D-Hank液洗2次后匀浆。总 RNA和信使RNA (mRNA)均按Promega试剂盒方法提取，所得RNA测吸光度(A260和A280)值计算RNA纯度和产量(A260/A280值需大于1.8)，配置成1 μg/μl浓度供显微注射用[3]。
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2.卵母细胞的获取及显微注射: 8只爪蟾交替地用来提供受体表达用的卵母细胞。每次实验取1只爪蟾行冰浴麻醉，下腹部外侧切口取爪蟾卵母细胞，挑选直径1.0～1.5 mm大小、动植物极境界分明、成熟的IV～V期卵母细胞备用。在解剖显微镜下通过微量注射仪将mRNA按每个卵母细胞50 nl注射到动物极。在(19±1.0)℃条件下采用改良蛙Bath液[mmol/L∶NaCl 88, KCl 1，Mg2SO4 0.82，Ca(NO3)2 0.33, CaCl2 0.41, NaHCO3 2.4,HEPES 10]孵育24～48 h后进行受体表达，比较对照组和自然衰老组两组大鼠脑谷氨酸等受体的电流[3,4]。然后，进一步观察了0 nmol/L、20nmol/L和60 nmol/L Aβ1-40作用12h、24h、96h对爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠脑谷氨酸及乙酰胆碱(ACh)受体功能的影响。
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3.表达的受体电流测定： 采用双电极电压钳位仪(CEZ3100)在-60 mV维持电位条件下记录表达的受体电流值。注射mRNA的卵母细胞置于约1 ml体积的微型浴槽中，以任氏液(mmol/L: NaCl 115, KCl 1, CaCl2 1.8, HEPES 5)灌注，流速为5 ml/min，23～25℃条件下记录受体激活电流[3,4]。各种受体激动剂(均为Sigma公司产品)于记录时加入，其浓度分别为谷氨酸10-3 mol/L、ACh 10-4 mol/L、多巴胺10-4 mol/L、γ-氨基丁酸(GABA)10-4mol/L、5-羟色胺(5-HT)10-5 mol/L。
三、统计学处理
实验数据以均值±标准差表示，采用Statistica 4.0统计软件进行组间t检验。
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结果
一、成年及老龄鼠脑组织RNA含量
通过测定RNA在260 nm波长的吸光度(A260)值，采用公式(RNA含量=A260值×40×稀释倍数)得出RNA含量，检出自然衰老组和对 照 组的总RNA、mRNA含量分别为(632.0±45.1) ng、(30.0±8.9) ng和(640.5±849.3) ng、(32.0±9.1) ng，经统计学处理组间差异无显著意义(P>0.05，n=10)。
二、爪蟾卵母细胞表达的老龄鼠脑神经递质受体电流特性
采用双电极电压钳位方法在注射自然衰老组和对照组鼠脑mRNA的爪蟾卵母细胞都可以记录到毒蕈碱型ACh、谷氨酸、多巴胺、5-HT和GABA受体激活电流，其电流特征均为内向震荡型电流、平衡电位接近于氯离子平衡电位-22 mV，说明氯离子为其主要载流离子。通过测定激动剂激活表达的受体通道在爪蟾卵母细胞上记录到得电流峰值进行比较，发现老龄鼠ACh、谷氨酸、多巴胺受体之峰电流均有减弱(表1)。
, 百拇医药
三、Aβ1-40对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体功能的影响
Aβ1-40以0 nmol/L(未处理组)、20 nmol/L和60 nmol/L分别处理后注射的mRNA的卵母细胞，观察Aβ1-40对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体功能的影响。结果发现60 nmol/L Aβ1-40处理12 h后老龄鼠脑谷氨酸受体(GluR)的电流比未处理组明显增强，而20 nmol/L Aβ1-40处理12 h后老龄鼠ACh受体的电流受到抑制(表2)。说明Aβ对老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体的作用不同，对不同的受体效应不同。
表1 爪蟾卵母细胞表达的老龄大鼠神经递质受体峰电流(nA，
±s) 组别鼠数(只)
, 百拇医药
ACh
谷氨酸
5-HT
多巴胺
GABA
对照组
10
138.0±29.0
143.8±31.1
172.5±23.5
89.0±14.2
106.0±24.3
, 百拇医药 自然衰老组
10
90.9±14.1**
85.3±10.8**
91.4±14.2**
80.6±12.9*
119.3±22.6
注：与对照组相比 * P<0.05，** P<0.01，每组记录20个卵母细胞表2 Aβ1-40对爪蟾卵母细胞表达的老龄鼠脑谷氨酸和ACh受体电流的影响(nA，
±s) Aβ1-40, 百拇医药
(nmol/L)
卵母细胞
(个)
GluR
AChR
12 h
24 h
96 h
12 h
24 h
96 h
0
20
, 百拇医药
85.3±10.8
85.3±10.8
77.0±13.2
90.9±14.1
90.9±14.1
82.0±14.1
20
20
85.8±20.1
75.3±16.2
92.3±20.4*
80.7±16.2*
, 百拇医药
79.3±19.2*
70.5±14.6**
60
20
102.1±21.6**
96.7±18.2*
89.2±16.6*
69.8±18.9**
71.7±16.1**
56.5±14.9**
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注：与对照组相比 * P<0.05、** P<0.01讨论
爪蟾卵母细胞已被广泛地用于功能性大分子的体外表达研究，特别是用于研究神经递质受体[4,5]。本实验室自80年代中期开始应用此实验模式进行了多种神经递质受体功能的研究，成功地在爪蟾卵母细胞表达了ACh、谷氨酸受体等[3]。这些表达或移植到爪蟾卵母细胞膜上的受体分子可以和卵母细胞膜上天然的钙依赖氯通道结合，形成受体通道复合物。通过采用电压钳位技术检测该复合物的电流就可以真实地反映受体的功能[3-5]。
在AD发病中，ACh、谷氨酸受体有重要作用[2,6,7]，本研究观察了AD病因学主要危险因子Aβ对ACh、谷氨酸两受体的作用。结果发现，Aβ对老龄鼠脑的ACh受体功能有抑制作用，而对谷氨酸受体的电流有增强效应，提示Aβ对受体功能的影响因受体种类不同而有不同的效应。这种效应和文献报道的Aβ在AD发病中对神经递质受体具有调质(modulator)效应相一致[6,7]。推测AD病人脑胆碱能神经元功能不足的发生机制可能和Aβ的效应有关。另一方面，Aβ又可以在AD发病过程中通过增强兴奋性氨基酸受体的作用导致谷氨酸能神经元的过度激活，以至于谷氨酸能神经元过度兴奋而死亡。
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在AD病因病理学机制中，Aβ增多、tau蛋白异常磷酸化及神经元和突触的缺失中只有后者才会破坏神经环路，直接导致脑功能的衰退。Aβ、tau必需通过作用于神经元或突触才可能导致AD的产生。只有出现了神经元间的信号联络障碍才会出现脑功能的下降，包括痴呆的发生。而神经元的丢失(如兴奋性氨基酸受体过度激活)和突触功能的抑制(如胆碱能和谷氨酸能神经受损)均可以破坏神经环路的功能,导致神经元间的信号传导障碍而发生痴呆。由此可以看出，Aβ可以通过多层面的病理生理学机制导致痴呆的发生。本研究表明，Aβ可以通过作用于不同的受体产生不同的效应可导致Alzheimer病的发生，了解Aβ对各种受体的不同效应将有助于开发防治痴呆的新药。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39470761)；军队九五科研基金资助项目(98Q091)
参考文献
1，Selkoe DJ. Alzheimer′s disease: a central role for amyloid. J Neuropathol Exp Neurol, 1994,53:438-447.
, 百拇医药
2， Gray CW, Patel AJ. Neurodegeneration mediated by glutamate and β-amyloid peptide: a comparison and possible interaction. Brain Res, 1995,691:169-179.
3，Li WB, Li YZ, Cui X, et al. Features of ion current induced by acetylcholine in Xenopus oocytes injected with sheep blood lymphocyte mRNA. Acta Zoologica Sinica, 1998, 44: 213-218.
4，Kushner L, Lerma J, Bennett MVL, et al. Using oocyte system for expression and cloning of neuroreceptors and channels. Meth neurosci, 1989,1:3-29.
, 百拇医药
5，Carpenter MK, Parker I, Miledi R. Messenger RNAs coding for receptors and channels in the cerebral cortex of adult and aged rats. Mol Brain Res, 1992,13:1-5.
6，Kohn JY, Yang LL, Cotman CW. Beta-amyloid protein increases the vulnerability of cultured cortical neurons to excitotoxic damage. Brain Res, 1990, 533:315-320.
7，Wu L, Anwyl R, Rowan MJ. Beta-amylod selectively augments NMDA receptor-mediated synaptic transmission in rat hippocampus. Neuroreport 1995, 6: 2409-2413.
(收稿日期：1999-10-09), 百拇医药