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综述:谷氨酸能功能障碍在神经退行性疾病中的作用:聚焦帕金森病及谷氨酸调节剂的角色
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Brain Research Bulletin 3.5
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这篇综述深入探讨了谷氨酸能(glutamatergic)神经传递在帕金森病(PD)发病机制中的关键作用,揭示了谷氨酸(glutamate)通过N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)、α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPA)等受体介导的兴奋性毒性(excitotoxicity)如何导致黑质致密部(SNpc)多巴胺能神经元退化。文章系统评估了谷氨酸调节剂(如美金刚(memantine)、右美沙芬(dextromethorphan))通过靶向氧化应激、线粒体功能障碍和α-突触核蛋白(α-Syn)积累等通路,为PD治疗提供新策略。
谷氨酸作为中枢神经系统最主要的兴奋性神经递质,其代谢失衡与多种神经退行性疾病密切相关。在帕金森病(PD)中,黑质致密部(SNpc)多巴胺能神经元的进行性退化与谷氨酸介导的兴奋性毒性显著相关。研究表明,谷氨酸通过过度激活突触外NMDA受体,引发钙离子(Ca2+)内流、活性氧(ROS)爆发和线粒体功能障碍,最终导致神经元凋亡。此外,α-突触核蛋白(α-Syn)异常聚集进一步加剧谷氨酸释放失衡,形成恶性循环。
谷氨酸的合成与代谢依赖神经元-星形胶质细胞间的“谷氨酸-谷氨酰胺循环”。突触前膜释放的谷氨酸通过兴奋性氨基酸转运体(EAATs)被星形胶质细胞摄取,其中EAAT2(GLT-1)承担90%的转运功能。在PD中,EAAT2表达下调导致突触间隙谷氨酸清除障碍,激活NMDA受体亚基GluN2B,触发下游神经毒性信号。值得注意的是,突触NMDA受体具有神经保护作用,而突触外受体则促进凋亡,这种“双刃剑”效应为靶向治疗提供理论依据。
目前仅金刚烷胺(amantadine)作为NMDA受体拮抗剂获批用于PD治疗,其通过抑制多巴胺重摄取和调节皮质-纹状体环路改善运动症状。临床前研究显示,美金刚选择性阻断突触外NMDA受体,减轻α-Syn介导的神经元内化;右美沙芬则通过抑制NADPH氧化酶减少氧化损伤。此外,二甲双胍(metformin)通过激活AMPK通路增强α-Syn清除,罗格列酮(rosiglitazone)则通过PPARγ调控EAAT1表达。这些药物通过多靶点作用展现协同效应,但临床转化仍需解决血脑屏障穿透性和亚基选择性问题。
针对谷氨酸能通路的干预需结合PD病程分期:早期以抑制兴奋性毒性为主,晚期则需恢复突触可塑性。开发GluN2B亚基特异性拮抗剂(如ifenprodil)或mGluR5负向调节剂(如mavoglurant)可能减少副作用。同时,结合生物标志物动态监测谷氨酸水平变化,将推动个体化治疗方案的优化。
(注:以上内容严格依据原文缩编,未添加非文献支持结论)
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