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过表达Slc1a2调节Glu/GABA平衡抑制铁死亡改善睡眠剥夺小鼠的认知功能障碍
1
作者 张凤英 汤永红 +9 位作者 谢言青 李敏 蒋莉 吴娜 潘兆 唐颖峰 袁玲 洪嫄媛 刘会 张平 《中国医科大学学报》 2025年第11期967-976,共10页
目的探讨过表达Slc1a2对睡眠剥夺(SD)小鼠认知功能障碍的改善作用及其作用机制。方法将130只SPF级雄性C57BL/6J小鼠按照随机数字表法分为正常睡眠(NS)组、NS+ov-Slc1a2组、SD组、SD+ov-NC组和SD+ov-Slc1a2组,每组26只。基于旋转杆的自... 目的探讨过表达Slc1a2对睡眠剥夺(SD)小鼠认知功能障碍的改善作用及其作用机制。方法将130只SPF级雄性C57BL/6J小鼠按照随机数字表法分为正常睡眠(NS)组、NS+ov-Slc1a2组、SD组、SD+ov-NC组和SD+ov-Slc1a2组,每组26只。基于旋转杆的自动化系统建立SD小鼠模型,NS+ov-Slc1a2组和SD+ov-Slc1a2组小鼠前额叶皮层(PFC)内注射过表达Slc1a2腺病毒。采用免疫荧光和Western blotting检测小鼠PFC中Slc1a2表达情况;电生理学检测小鼠非快速眼动(NREM)睡眠时间、快速眼动(REM)睡眠时间和觉醒时间;实时定量PCR检测小鼠PFC中谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)代谢酶表达;全细胞膜片钳记录小鼠PFC微型兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和振幅;免疫荧光检测小鼠PFC中GABA阳性细胞率;C11-BODIPY荧光探针检测小鼠PFC中脂质活性氧(ROS)阳性细胞率;相关试剂盒检测小鼠PFC中Fe^(2+)和丙二醛(MDA)水平;采用旷场实验、新物体识别测试和Y迷宫实验评价小鼠认知功能。结果与NS组相比,NS+ov-Slc1a2组小鼠的NREM和REM睡眠时间、中心区域停留时间、识别指数和新臂选择指数明显升高,觉醒时间明显降低(均P<0.05);小鼠PFC中Slc1a^(2+)GFAP+细胞比例,Slc1a2蛋白表达,Glul、Slc6a1和Abat mRNA表达,mEPSC频率和振幅,GABA阳性细胞率明显升高,脂质ROS、Fe^(2+)和MDA水平明显降低(均P<0.05)。与NS组相比,SD组和SD+ov-NC组小鼠NREM和REM睡眠时间、中心区域停留时间、识别指数和新臂选择指数明显降低,觉醒时间明显升高(均P<0.05);小鼠PFC中Slc1a^(2+)GFAP+细胞比例,Slc1a2蛋白表达,Glul、Slc6a1、Abat mRNA表达,mEPSC频率和振幅,GABA阳性细胞率明显降低,脂质ROS水平、Fe^(2+)和MDA含量明显升高(均P<0.05)。与SD组和SD+ov-NC组相比,SD+ov-Slc1a2组小鼠NREM和REM睡眠时间、中心区域停留时间、识别指数和新臂选择指数明显升高,觉醒时间明显降低(均P<0.05);小鼠PFC中Slc1a^(2+)GFAP+细胞比例,Slc1a2蛋白表达,Glul、Slc6a1和Abat mRNA表达,mEPSC频率和振幅,GABA阳性细胞率明显升高,脂质ROS、Fe^(2+)和MDA水平明显降低(均P<0.05)。结论PFC中异位过表达Slc1a2能明显改善SD小鼠睡眠障碍,减轻SD对PFC中的兴奋性神经信号传递和GABA能神经元功能的破坏,并改善SD小鼠认知障碍和焦虑行为,其作用机制可能与改善PFC中Glu/GABA代谢失衡并抑制铁死亡有关。 展开更多
关键词 睡眠障碍 睡眠剥夺 slc1a2 谷氨酸 γ-氨基丁酸 铁死亡 认知功能障碍
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人源谷氨酸转运蛋白EAAT2的结构研究
2
作者 夏凌云 张媛媛 +2 位作者 施仪 黄晶 周强 《电子显微学报》 北大核心 2025年第1期73-80,共8页
谷氨酸是脊椎动物神经系统中的主要兴奋性神经递质,它启动快速信号传递并涉及学习、记忆和突触可塑性。信号传递的最后一步也是至关重要的一步,是从突触间隙迅速清除释放的谷氨酸,以防止神经元的兴奋毒性,这主要是由兴奋性氨基酸转运体2... 谷氨酸是脊椎动物神经系统中的主要兴奋性神经递质,它启动快速信号传递并涉及学习、记忆和突触可塑性。信号传递的最后一步也是至关重要的一步,是从突触间隙迅速清除释放的谷氨酸,以防止神经元的兴奋毒性,这主要是由兴奋性氨基酸转运体2(EAAT2)完成的。这里描述了人类EAAT2向内开口的结构,包括具有开放HP2门的无配体构象,抑制剂阻断的开放构象以及激活剂结合的闭合构象。这些结构显示EAAT2向胞内转运神经递质后,抑制剂WAY-213613通过竞争底物结合位点,将其阻断在向内开口且HP2环开放的构象,抑制其反向转运过程。而激活剂GT949或许能加速这一过程。这些结构信息提供了配体位置和EAAT2活性调节机制的分子细节。总之,这些结构数据为研究EAAT结构-功能关系和设计新型治疗调节剂奠定了基础。 展开更多
关键词 谷氨酸转运蛋白 slc1a2 神经退行性疾病 冷冻电镜结构
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高原低氧致听力下降谷氨酸能突触通路调控研究
3
作者 苗紫林 拉宗 +2 位作者 丹增堪孜 赵冰涵 龚嘎蓝孜 《高原科学研究》 CSCD 2023年第4期67-75,共9页
目的:探讨谷氨酸能突触通路是否参与高原低氧环境所致的大鼠听力下降过程。方法:将72只雄性Wistar大鼠随机分为移居高原组(15天、30天、60天)和平原对照组,每组各18只大鼠,用听觉脑干电位检测移居高原组和平原对照组听力情况,然后提取... 目的:探讨谷氨酸能突触通路是否参与高原低氧环境所致的大鼠听力下降过程。方法:将72只雄性Wistar大鼠随机分为移居高原组(15天、30天、60天)和平原对照组,每组各18只大鼠,用听觉脑干电位检测移居高原组和平原对照组听力情况,然后提取第30天听力损伤组与对照组大鼠的耳蜗组织,进行转录组测序,并对其差异基因进行分析。在谷氨酸能突触通路富集的差异基因中筛选目标基因进行RT-qPCR验证。结果:与平原对照组相比,大鼠移居高原15天开始出现听力阈值增高,30天达到峰值,到60天时ABR阈值恢复正常,其阈值与平原对照组无明显差别。听力损伤最显著的移居高原30天组大鼠和平原对照组比较发现共有1329个差异基因,其中上调基因572个,下调基因757个。KEGG通路富集分析显示:谷氨酸能突触通路参与了高原低氧所致听力下降过程(P<0.05),富集到谷氨酸能突触通路的差异基因共有24个,均为低表达基因,其中Slc1a2基因与听力下降相关。GO功能富集分析结果显示:与谷氨酸能突触通路相关的谷氨酸受体活性、离子型谷氨酸受体活性以及细胞外谷氨酸门控离子通道活性被显著富集(P<0.05)。通过对谷氨酸能突触通路中与听力损伤相关的Slc1a2基因进行RT-qPCR验证,发现其结果与转录组测序结果一致。结论:高原低氧环境会导致听力急性损伤,随大鼠移居高原时间延长会出现听力习服。谷氨酸能突触通路参与了高原低氧环境所致的大鼠听力下降过程,其中Slc1a2基因的下调可能与谷氨酸能突触通路参与调控的高原低氧所致听力损伤相关。 展开更多
关键词 低氧 听力下降 谷氨酸能突触 slc1a2
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