综述:NMDA受体在神经退行性疾病中的作用机制及新兴治疗策略

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

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  这篇综述系统阐述了NMDA受体(NMDARs)在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病中的双重角色:生理状态下介导突触可塑性,病理状态下通过钙超载(Ca2+)、线粒体功能障碍等机制驱动神经元死亡。作者创新性提出基于亚基选择性(如GluN2B拮抗剂)、空间定位(突触/突触外)和下游效应器(如DAPK1)的精准干预策略,为开发疾病修饰疗法提供新视角。

  

2 NMDAR组成与空间分布

NMDA受体(NMDARs)是中枢神经系统中关键的离子型谷氨酸受体,由GluN1(必需亚基)与GluN2(GluN2A-D)或GluN3亚基组成异源四聚体。GluN2A/B主导前脑分布,而GluN2C/D富集于小脑。受体定位决定功能命运:突触NMDARs通过PSD-95锚定,激活CREB-BDNF通路支持神经元存活;突触外NMDARs则通过线粒体活性氧(ROS)爆发和钙依赖性酶(如calpain)激活促发凋亡。

3 NMDAR与神经元损伤:兴奋性毒性及其他

3.1 NMDAR诱导的兴奋性毒性

病理条件下,EAAT2转运体功能障碍导致突触间隙谷氨酸堆积,持续激活NMDAR引发钙内流。钙超载触发线粒体膜电位崩溃、ATP合成停滞,并激活nNOS-ONOO?硝化应激通路。脂质过氧化产物4-HNE进一步损害EAAT2功能,形成恶性循环。

3.2 超越兴奋性毒性:NMDAR作为神经损伤放大器

氧化应激与NMDAR过度激活相互促进:钙内流激活nNOS产生过量NO,与O2?结合生成强氧化剂ONOO?,损伤线粒体电子传递链并诱发DNA断裂。

4 非离子型NMDAR信号

Aβ寡聚体通过GluN2B亚基依赖但离子流非依赖的方式诱导突触抑制,该过程可被竞争性拮抗剂D-APV阻断,而通道阻滞剂MK-801无效,揭示代谢型样信号通路在AD中的作用。

5 NMDAR在神经退行性疾病中的特异性机制

5.1 肌萎缩侧索硬化症(ALS)

C9ORF72突变导致GluN1亚基表面表达增加,联合DAO突变体介导的D-丝氨酸蓄积,共同加剧运动神经元钙毒性。临床中美金刚虽延缓SOD1小鼠病程,但未能改善患者生存期。

5.2 帕金森病(PD)

黑质多巴胺能神经元因低钙结合蛋白(calbindin-D28K)表达和高GluN2B密度,对α-突触核蛋白诱导的突触外NMDAR过度激活异常敏感。金刚烷胺通过阻断NMDAR改善左旋多巴诱导的运动障碍。

5.3 亨廷顿病(HD)

突变HTT蛋白破坏PSD-95/GluN2B结合,导致突触外受体错位。GluN3A亚基上调加速纹状体突触丢失,而GluN2B拮抗剂在临床试验中显示运动症状改善。

5.4 阿尔茨海默病(AD)

Aβ-PrPc-mGluR5复合物通过GluN2B磷酸化引发受体内化,同时下调vGluT1/2和EAAT2,双重破坏谷氨酸稳态。硝基美金刚(NitroMemantine)靶向突触外NMDARs展现治疗潜力。

6 NMDAR靶向治疗新策略

亚基选择性调控(如ifenprodil靶向GluN2B)、空间特异性干预(突触外拮抗)、以及创新递药系统(载脂蛋白E修饰纳米粒)构成三大方向。靶向DAPK1-NR2B相互作用的肽类抑制剂可选择性阻断死亡信号而不影响生理功能。

7 讨论

当前挑战包括血脑屏障穿透和物种间受体异质性。未来需整合单细胞测序等精准医学手段,开发阶段适应性联合疗法。纳米载体递送和基因编辑技术或突破现有治疗瓶颈。

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