烟碱α4β2型受体与相关疾病及药物研究进展

α4β2型烟碱受体(nAChR)是一种配体门控离子通道,在整个神经系统几乎都有分布,参与乙酰胆碱、多巴胺、γ-氨基丁酸、去甲肾上腺素等神经递质的调节和释放,在机体的学习、记忆、认知、注意力、炎症以及疼痛中发挥重要作用.大量研究表明,α4β2型nAChR是阿尔茨海默症、帕金森病、癫痫、抑郁症、尼古丁依赖、疼痛等神经系统性...     

非可兴奋性内皮细胞α7受体与血管新生

烟碱受体α7亚型 (α7nicotinicacetylcholinereceptor,α7nAChR)广泛分布于中枢和外周神经系统 ,是中枢神经系统重要神经递质受体 ,参与神经通路形成、维持和多种生理功能调节。近年来研究发现内皮细胞、血管平滑肌细胞、肺上皮细胞、皮肤角质细胞等非神经元细胞表达α7受体 ,并参与细胞有丝分裂、分化、细胞骨架形成、细胞间联接、运动和迁移等细胞机制调节。体外、体内试验表明α7受体参与内皮细胞多种生物活性物质的分泌和释放 ,参与内皮细胞与其它细胞间信号转导 ,参与内皮细胞血管新生调节。尤其是内皮细胞α7受体与血管新生关系的研究 ,揭示了内皮细胞存在调节血管新生药物作用新靶标。     

nAChR介导茶多酚EGCG的神经保护作用

目的探讨茶多酚EGCG(Epigallocatechin-3-gallate,表没食子儿茶素没食子酸酯)的神经保护作用机制。方法采用MTT比色分析,蛋白定量以及Dot Blot测定,观察Aβ1-40诱导缺损后,EGCG对α4、α7nAChR亚单位蛋白水平的改变。结果EGCG可抑制Aβ1-40诱导α4、α7nAChR亚单位蛋白水平下降和各类神经细胞活性的降低。结论茶多酚EGCG可通过上调α4、α7nAChR亚单位水平,抑制Aβ的神经毒性发挥神经保护作用,有可能成为防治记忆减退的有效途径。     

α7烟碱型乙酰胆碱受体点突变体的制备及其功能研究

目的 利用氨基酸定点突变技术以大鼠野生型α7烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)为模板制备α7 nAChR突变体。方法 采用体外转录、定点突变、凝胶电泳、双电极电压钳等技术对α7 nAChR进行点突变,在非洲爪蟾卵母细胞上表达α7 nAChR及其突变体,并研究其受体活性功能。结果 将α7 nAChR第111位的丙氨酸突变为丝氨酸,制备了α7 nAChR的点突变体,测定了突变体对激动剂乙酰胆碱(ACh)的半数效应浓度(EC₅₀)为165.6 μmol/L。结论 该结果不仅为受体定点突变提供了一种方法,同时为药物筛选和研究α7 nAChR结构与功能关系提供了模型。     

α7烟碱型乙酰胆碱受体与炎症的调节作用

在神经系统和非神经胆碱能系统(NNAS)中,α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)表现出良好的稳定性和丰富性,是典型N受体,属于典型介导神经抗炎通路的关键分子。适量的促炎因子有利于激活免疫系统清除病原体,并可促进组织修复;过量的促炎因子则可造成组织损伤。胆碱能神经抗炎通路对炎性反应的调节越来越受到人们的重视,本文主要综述α7nAChR在胆碱能抗炎途径、免疫活性细胞抗炎作用及血管内皮细胞上及抗炎作用。     

血管内皮细胞非神经性乙酰胆碱系统的研究进展

血管内皮细胞作为人体主要的代谢库,存在ACh ,并伴有ChAT的表达,有机阳离子载体(OCTs)参与血管内皮细胞ACh的转运和释放,血管内皮细胞AChE活性的广泛表达可以使非神经性ACh的活性仅仅局限于它的合成和释放区域,成为一种细胞因子。mAChR和nAChR同非神经性ACh一样,广泛存在于血管内皮细胞中,ACh通过其受体发挥重要的病理生理功能。nAChR参与血管内皮细胞多种生物活性物质的分泌和释放,其中α7受体在血管新生中发挥重要作用。非神经性ACh诱发内皮依赖的血管舒张反应,一种不同于神经性mAChR的血管内皮细胞非神经性M受体在其中发挥重要作用,并且在动脉粥样硬化和血栓的发生发展过程中起着重要的作用。     

以α7 nAChR为靶点的药物研究进展

α7 nAChR属于烟碱型乙酰胆碱受体,是由5个α7单体组成的配体门控离子通道。α7 nAChR的配体结合位点主要有两种,即激动剂(拮抗剂)结合位点以及变构调节位点。α7 nAChR是精神分裂症认知障碍以及阿尔茨海默病药物研究的一个重要靶点,现已有多个治疗药物处在临床试验阶段。本文主要综述了α7 nAChR激动剂以及变构调节剂药物的研究进展。     

脑内胶质细胞源性神经营养因子及其受体复合物研究进展

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)在脑内广泛分布,通过其受体复合物介导激活细胞内信号转导通路,发挥维持神经元功能和损伤修复等作用。胶质细胞源性神经营养因子家族受体α(GD-NF family receptorα,GFRα)和RET是其受体复合物的主要成员。GDNF和其受体复合物可能参与多种脑部病变的病理生理过程,是潜在的治疗靶点之一。     

海洋抗神经退行性疾病候选药物GTS-21及其类似物的研究进展

α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)主要分布在海马和相关皮层,与老年斑的沉积部位一致,且对钙离子有相当高的通透性,可以调节钙的活化及递质乙酰胆碱的释放,能直接影响认知和记忆功能,因此逐渐成为阿尔茨海默症等神经退行性疾病发病机制的研究热点。GTS-21是由海洋纽形动物类(Nemertea)两孔纽虫(Amphipoius)分泌的毒素新烟碱（Anabaseine）与2 ,4-二甲氧苯甲醛缩合而成的选择性α7nAChR的部分激动剂,作为候选药物被用于治疗阿尔茨海默症及精神分裂症等神经退行性疾病,目前已进入各期临床开发阶段。近年来,为了获得高效、低毒和更易透过血脑屏障的GTS-21衍生物,药物化学家们进行了大量的优化研究,获得了一些具有良好活性的衍生物。本文就GTS-21及其类似物优化的研究进展进行综述。     

作用于乙酰胆碱受体α9α10亚型的芋螺毒素研究进展

烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)广泛分布于肌肉、中枢神经系统和外周神经系统中,与各种疾病的发生密切相关。其中, α9α10亚型是近年来发现的新型乙酰胆碱受体家族成员之一,也是全世界生物医学研究者关注的热点之一。研究显示α9α10 nAChR 亚型与人类病理生理状态如慢性疼痛(神经痛)和癌症发展等有关。α-芋螺毒素可以选择性地拮抗神经型或肌肉型 nAChR 的不同亚型。据目前报道,已发现4 种芋螺毒素特异性地作用于α9α10 nAChR 亚型,分别是有α-芋螺毒素RgIA 、 Vc1.1 、 PeIA 和αB-芋螺毒素VxXXIVA 。本文主要对 α9α10 nAChR亚型的药理学功能,以及作用于该亚型的4种α*-芋螺毒素研究进展进行综述。     

水分子在尼古丁与α4β2烟碱乙酰胆碱受体结合过程中的作用研究

目的 为了了解水分子在尼古丁与α4β2烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）结合过程中的作用机制以及其在构象稳定中的作用,本研究对尼古丁与α4β2 nAChR的结合进行了分子动力学（MD）模拟。方法 对与激动剂尼古丁结合的α4β2 nAChR体系运行500 ns的全原子分子动力学模拟。结果 模型表明,关键的水分子存在于α4(+)β2(-)的结合部位,形成氢键连接尼古丁的吡啶N、β2 L121的骨架NH原子和N109的羧基氧原子。还发现与尼古丁结合的α4β2 nAChR中,C环开放程度在不同亚基之间有明显的差异,结论 桥接水分子通过形成3个氢键连接尼古丁与受体蛋白,在尼古丁与α4β2受体的结合中起重要作用。     

α7 nAChR通过提高抗氧化能力提升AD模型动物学习记忆能力及抗神经毒性作用

目的α7尼古丁型乙酰胆碱能受体(α7 nAChR)对学习与记忆功能密切相关,但其作用机制尚不十分清楚。为此,本研究选用APP/PS1双转基因动物模型,应用α7 nAChR激动剂/抑制剂研究nAChR是否能对抗Aβ引起的神经毒性作用,改善学习与记忆功能。方法选择α7 nAChR激动剂PNU-282987、α7 nAChR抑制剂甲基牛扁碱(MLA)分别处理6月龄、10月龄APP/PS1双转基因小鼠,水迷宫测定小鼠空间学习及记忆能力;HE染色观察APP/PS1双转基因小鼠脑组织病理学改变;免疫组织化学染色检测小鼠大脑内老年斑分布及表达;生物化学方法测定小鼠大脑及血清中丙二醛(MDA)含量、SOD及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;Western蛋白印迹法检测小鼠海马APP代谢途径中α分泌型淀粉样前体蛋白(αAPP)、β分泌型淀粉样前体蛋白(βAPP)、β淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)、BACE2及解聚素金属蛋白酶结构域蛋白10(ADAM10),抗氧化应激通路核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)、突触素(SYN)和突触相关蛋白(SNAP-25)等蛋白的表达水平。结果在6月龄、10月龄小鼠中,与对照组相比,PNU处理组小鼠的平台逗留时间明显升高,穿越平台次数明显增多,逃避潜伏期也有相应缩短;而MLA处理组小鼠平台逗留时间,穿越平台次数明显减少,逃避潜伏期则相应延长。6月龄APP/PS1转基因小鼠中,PNU处理组小鼠脑组织MDA含量较阳性对照组降低,SOD及GSH-Px活性较阳性对照组明显升高;MAL处理组小鼠脑组织MDA含量较阳性对照组升高,而SOD及GSH-Px活性较阳性对照组明显降低。10月龄APP/PS1转基因小鼠中,氧化应激指标略有加重,血清中氧化应激水平变化与脑组织中相似。Western蛋白印迹法结果显示,在6月龄小鼠中,PNU能够上调Nrf2/HO-1,ADAM10,BACE2,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平,MLA可降低BACE1,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平;在10月龄小鼠中,PNU能够上调Nrf2/HO-1,ADAM10,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平,MLA可降低ADAM10,αAPP,SYN,SNAP-25蛋白表达水平。结论α7 nAChR可通过提高抗氧化能力来提升AD动物学习记忆能力及抗神经毒性作用:(1)激活α7 nAChR能改善APP/PS1双转基因小鼠学习记忆能力,而抑制α7 nAChR可加重该动物模型学习记忆障碍;(2)激活α7 nAChR能够活化Nrf/HO-1抗氧化应激通路和降低氧化应激水平;(3)α7 nAChR可调节APP代谢相关酶,促进αAPP生成,抑制Aβ生成及增强SYN、SNAP-25蛋白表达,改善突触可塑性。     

糖皮质激素对小胶质细胞内钙的影响

目的观察糖皮质激素对小胶质细胞内钙的影响并初步探讨其机制。方法体外培养神经小胶质细胞株BV-2,使用Fluo3-AM作为钙荧光染料,激光共聚焦显微镜实时扫描观察氢化可的松处理后BV-2细胞内钙浓度的动态变化情况。结果氢化可的松和阳性对照药尼古丁均能显著升高BV-2细胞内钙水平(P<0.05);实时扫描显示氢化可的松即刻引起细胞内钙升高,15 s左右达到峰值,持续约10 s后开始下降,200 s左右恢复至基态,并且这一作用显示出与尼古丁升高细胞内钙效应的一致性。糖皮质激素受体拮抗剂RU486不能取消氢化可的松升高BV-2细胞内钙的效应(P>0.05);而α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)阻断剂甲基牛扁亭碱(MLA)可以拮抗氢化可的松升高BV-2细胞内钙的效应(P<0.05)。结论氢化可的松通过影响α7nAChR升高小胶质细胞内钙水平,这一作用不但证实了糖皮质激素的非基因组效应,同时提示糖皮质激素可能作为α7nAChR的内源性配体。     

a7烟碱型乙酰胆碱受体与炎症的调节作用

在神经系统和非神经胆碱能系统（NNAS）中,d7烟碱型乙酰胆碱受体（a7nAChR）表现出良好的稳定性和丰富性,是典型N受体,属于典型介导神经抗炎通路的关键分子。适量的促炎因子有利于激活免疫系统清除病原体,并可促进组织修复;过量的促炎因子则可造成组织损伤。胆碱能神经抗炎通路对炎性反应的调节越来越受到人们的重视,本文主要综述Ⅸ7nAChR在胆碱能抗炎途径、免疫活性细胞抗炎作用及血管内皮细胞上及抗炎作用。     

烟碱乙酰胆碱受体结构的研究进展

烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）是离子通道型受体,属于Cys-loop受体的超级家族,通过配体门控离子通道介导许多生理活动,是治疗精神类疾病的重要靶点。nAChR包括肌肉型和神经型两种。nAChR是由五个亚基组成的具有中心孔道的五聚体,本文简要介绍了近年来烟碱乙酰胆碱受体结构的研究进展。     

αB-芋螺毒素VxXXIVA与α9α10乙酰胆碱受体结合特性的研究

αB-芋螺毒素VxXXIVA（αB-VxXXIVA）是我们从海南产菖蒲芋螺（Conus vexillum）中发现的一个新超家族毒素肽,是α9α10乙酰胆碱受体（nAChR）亚型的特异阻断剂。αB-VxXXIVA仅含有简单的4个半胱氨酸模式（C1-C2C3-C4）,其活性最强异构体的二硫键连接方式是Cys1-Cys2和 Cys3-Cys4。存在于外周神经系统中的α9α10 nAChR是治疗神经痛、癌症化疗、乳腺癌和肺癌的新靶点,具有很重要的临床意义。具有独特结构的αB-VxXXIVA与α9α10 nAChR之间的结合特性尚不清楚。为此,本文对αB-VxXXIVA与α9α10 nAChR受体之间的结合位点和电压依赖性进行了研究。发现它与具有竞争性结合特性的α-芋螺毒素的结合位点有部分重叠,但又完全不相同,是一个新的微位点,其结合活性随膜电压的升高而不会改变,不具有电压依赖性。该研究结果将为αB- VxXXIVA作为工具药开发、α9α10 nAChR受体结构与功能的研究、以及基于该受体为药靶的药物设计提供理论基础。     

海南产芋螺毒素在疼痛与成瘾治疗中的应用前景

芋螺毒素(conotoxin,conopeptide,CTX)是热带海洋软体动物芋螺分泌的一类用于麻醉猎物的神经毒素肽,是当今国际生物药物研究的热点,被誉为海洋药物宝库,已跃居动物神经毒素研究的首位。其结构新颖,多样性高,活性强,选择性高,能区分各种离子通道的不同亚型,广泛应用于神经药理学的研究、及作为诊断试剂与治疗药物。不同芋螺种类的毒素互不相同,且同一种类不同个体之间的毒素成份及其活性也差异很大,特别是对神经系统疾病有非常重要的研究与诊断治疗作用。在我国,芋螺是海南特有的药用海洋生物资源,其毒素具有特异结合动物体内各种离子通道受体的特殊功能,在镇痛和戒烟戒毒,以及治疗帕金森症、精神病等重大疾病方面具有极好的应用前景。芋螺毒素大多是由7～50个氨基酸残基组成的、富含半胱氨酸(Cys)的神经肽毒素。芋螺毒素按其前体蛋白的内质网信号肽序列的相似性,以及半胱氨酸模式,分为不同的基因家族,至今,所有已知的芋螺毒素可分为17个超家族,分别为A,C,D,S,M,I1,I2,I3,J,L,O1,O2,O3,P,T,V,Y。按其受体靶位可分为α,ω,μ,δ等多种药理学家族。每个超家族根据受体靶类型,又可分为α,αA,κA(A-超家族),ω,δ,κ,μO(O-超家族),μ,ψ,κM(M-超家族)等家族(亚型)。其中的α-家族类芋螺毒素(α*-CTX)特异阻断哺乳动物的烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)。nAChRs是动物界普遍存在的具有重要生理作用和临床研究意义的离子通道型受体,其介导众多中枢和外周神经系统的生理功能,包括学习、记忆、应答、镇痛和运动控制等。nAChRs激活多巴胺、去甲肾上腺素、五羟色胺、γ-氨基丁酸等多种神经递质的释放。已证实nAChRs是筛选诊断和治疗一大类重要疾病药物的关键靶点,这些疾病包括成瘾、疼痛、癌症、智障、帕金森症、精神病、抑郁、重症肌无力等疑难杂症。至今对于上述疾病还没有对症治疗的药物。常用的非选择性的nAChRs激动剂如烟碱,虽然可以缓解上述神经疾病的症状,但它们对心脏和胃肠道产生强烈的副作用,且有成瘾性。因此,开发针对nAChRs各种亚型具有高选择性的配体药物是治疗上述疾病的关键所在。研究表明,α9α10 nAChR是治疗神经痛、癌症化疗、乳腺癌、肺癌、伤口愈合等的新靶点;阻断脊髓神经上的α3β2nAChR,通过抑制C-纤维释放谷氨酸进行疼痛信号的传递,可产生镇痛效应。α9α10 nAChR阻断剂具有治疗神经痛和加速受伤神经恢复的功能。角化细胞上的α9α10 nAChR在伤口愈合的病理生理学过程中起着很重要的作用。α9nAChR亚基在乳腺癌组织中过表达。α9亚基变体影响支气管细胞的转化与增殖,该亚基在乳腺癌与肺癌的治疗中具有非常重要的意义。表达在多巴胺能神经元上的α6β2*-nAChRs能被内源乙酰胆碱(Ach)或外源烟碱(尼古丁)及其类似物激活,也就是说,α6β2*-nAChRs的激活在中枢神经系统的胆碱能信息传递通路中起着至关重要的作用,包括运动行为以及药物成瘾的调节。阻断含有α6β2*的nAChRs可有效防止烟瘾、可卡因和吗啡毒瘾的发作,显著抑制吸烟和吸毒的欲望,预示α-芋螺毒素在戒烟、戒毒新药的研发领域具有巨大的潜力。能治疗成瘾的α-芋螺毒素的预期经济和社会效益无可限量。已证实α6/α3β2β3 nAChR是烟碱和其他药物,如可卡因和吗啡等成瘾治疗的新靶点。另外,阻断α3β4 nAChRs可有效减少鸦片与其他刺激物的自身给药欲望和行为。α3β4 nAChR基因敲除的小鼠明显减少烟瘾的发作。因此,α6/α3β2β3与α3β4 nAChRs阻断剂在戒烟戒毒新药的研发领域具有非常重要的价值。我们从海南产芋螺中研究发现了5个特异阻断nAChRs的新颖芋螺毒素及其突变体,分别是αB-CTX VxⅩⅩⅢA,αO-CTX GeⅩⅣA,3个α-CTXs LvⅠA,Txd4和TxIC突变体。其中,αB-CTX VxⅩⅩⅢA来自菖蒲芋螺(Conus vexil-lum),是我们首次发现的一个新超家族芋螺毒素,其半胱氨酸模式和信号肽、以及前肽的组成区域均与以往发现的芋螺毒素完全不同,我们将之定名为B-超家族芋螺毒素,第23种(ⅩⅩⅢ)半胱氨酸模式(4个Cys)的第一个毒素肽。含有40个氨基酸的αB-CTX VxⅩⅩⅢA的前体肽只含有信号肽和成熟肽,而没有其他已知超家族普遍含有的前肽区部分。我们成功合成了αB-CTX VxⅩⅩⅢA的3种可能的异构体,经活性检测发现,αB-CTX VxⅩⅩⅢA是α9α10 nAChR的特异阻断剂。来自将军芋螺(C.generalis)的新芋螺毒素αO-CTX GeⅪⅤA,与O-超家族芋螺毒素前体蛋白信号肽具有很高的同源性,αO-CTX GeⅪⅤA前体由信号肽、前肽和成熟肽3部分组成,推导的含有28个氨基酸的成熟肽含有与J-超家族芋螺毒素相同的半胱氨酸模式。高浓度的αO-CTX GeⅪⅤA既是nAChRs的阻断剂,也是NMDA受体〔N-methyl-D-aspar-tic acid receptor(NMDAR)〕的阻断剂,低浓度的αO-CTX GeⅪⅤA对α9α10 nAChR具有很好的选择性和最强的生物活性,其半阻断剂量(IC50)仅为4.6 nmol·L-1。系统研究了αO-CTX GeⅪⅤA对18个α9α10 nAChR与配体结合界面的关键氨基酸突变型的阻断活性,以及确定结合部位的竞争性试验。3个新的α-芋螺毒素(α-CTX)属于A-超家族芋螺毒素成员,分别是来自疣缟芋螺(Conus lividus)的LvIA,来自织锦芋螺(C.textile)的Txd4与TxIC突变体。它们对相应的nAChRs亚型具有极好的选择性和很强的生物活性。α-CTXLvIA特异阻断α3β4 nAChR,其半阻断剂量(IC50)为12.5nmol·L-1;α-CTX Txd4特异阻断α6/α3β2β3 nAChR,其半阻断剂量(IC50)为28 nmol·L-1;α-CTX TxIC突变体特异阻断α3β2 nAChR,其半阻断剂量为14.5 nmol·L-1。这些新的海南产α-家族类芋螺毒素的作用靶点清楚,活性强,选择性高,是开发镇痛和戒烟戒毒等新药的原创先导药物,蕴涵着巨大的经济价值和社会效益。     

α3β4乙酰胆碱受体在非洲爪蟾卵母细胞上的表达

建立以哺乳动物α3β4乙酰胆碱受体(nAChR)为分子靶标的药物筛选模型。将大鼠乙酰胆碱受体的α3与β4亚基基因分别进行体外转录,获得α3与β4亚基基因的cRNA,按1∶1的比例将适量α3与β4的cRNA混合后,显微注射到新鲜分离的非洲爪蟾卵母细胞中,在ND96溶液中、17℃下培养24 h后,通过双电极电压钳技术(TEVC)检测受体α3β4 nAChR的乙酰胆碱(Ach)门控电流。同时注入α3、β4 cRNA的非洲爪蟾卵母细胞孵育24h后,可记录到明显的Ach门控内向电流,未注射或只注射ddH2O的对照组细胞则没有任何电流产生。α3β4乙酰胆碱受体在非洲爪蟾卵母细胞膜上成功表达,以此为药物作用靶点,可用于大量生物毒素等物质的活性筛选实验模型。     

小儿重症肌无力的治疗现状及进展

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是累及神经-肌肉接头处突触后膜上的烟碱型乙酰胆碱受体( nicotinic acetylcholine receptor,nAChR),由乙酰胆碱受体抗体介导、细胞免疫依赖、补体参与的自身免疫性疾病.对于MG的治疗包括:对症治疗、免疫抑制剂、血浆置换、免疫球蛋白、胸腺切除等.随着MG发病机制的深入研究及新疗法的开展,使该病的临床疗效明显提高,病死率明显下降.本文就小儿MG的治疗现状及进展作一综述.     

中枢Sigma受体药理学研究进展

广泛分布于中枢神经系统的Sigma (σ)受体在调节NMDA能、多巴胺能、胆碱能神经系统和神经肽及神经甾体激素功能中发挥重要作用 ,参与学习记忆、条件性恐惧应激反应、精神分裂症等生理病理过程。σ受体药理学的研究将为临床诊断治疗提供新的靶点。