谷氨酸转运体在帕金森病发病机制中作用的研究进展
2021-12-09马利芳梁建庆何建成
马利芳,梁建庆,2*,何建成,孙 雪,梁 鹏
(1.甘肃中医药大学 基础医学院,甘肃 兰州 730000;2.甘肃中医药大学 敦煌医学与转化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000;3.上海中医药大学 基础医学院,上海 201203;4.兰州大学 第二临床医学院,甘肃 兰州 730000)
谷氨酸(glutamate,Glu)是参与细胞合成蛋白质和中间代谢过程的一种必需氨基酸,同时也是中枢神经系统(central nervous system,CNS)内的兴奋性神经递质,它所介导的神经传递在神经元发育、认知和突触可塑性方面发挥作用[1]。Glu的兴奋性毒性常被认为是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的主要发病机制,但其毒性如何产生的具体机制尚不清晰。对Glu的兴奋性毒性研究发现,谷氨酸转运体是影响兴奋性毒性产生的关键性因子,因此,谷氨酸转运体可能参与兴奋性毒性过程进而参与PD的发病过程[2]。已知谷氨酸转运体有两种,分别是高亲和力转运体,又名兴奋性氨基酸转运体(excitatory amino acid transporters,EAATs)和低亲和力转运体,又名囊泡谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporters,VGLUTs)[3]。正常情况下Glu代谢循环是依靠这两类转运体在其中维持平衡的,Glu在细胞质被合成后,VGLUTs将其摄入并存储在突触囊泡(synaptic vesicles,SV)内,后经胞吐作用释放于间隙中,此时一部分Glu会与突触后膜上的N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)或代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors,mGluRs)等结合发挥兴奋性效应,一部分Glu由EAATs依附转运至突触前神经元和星形胶质细胞中。在星形胶质细胞中,谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)将Glu转化为谷氨酰胺(glutamine,Gln),然后Gln释放到突触间隙,被突触前神经元摄取重新合成Glu,形成Glu整个代谢循环(图1)[3]。

图1 Glu代谢循环示意图Fig 1 Schematic diagram of Glu metabolic cycle
在Glu代谢循环中,VGLUTs参与Glu的释放,EAATs参与Glu的再摄取。……
