韓宜曉，侯雅竹，閆海峰，王 帥，王賢良，毛靜遠(yuǎn)

天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科 國(guó)家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300381

N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor，NMDAR)是重要的離子型谷氨酸受體，具有配體及電壓雙重門(mén)控特性，組成及功能復(fù)雜，分布廣泛，在多種疾病或應(yīng)激狀態(tài)的病理生理進(jìn)程中起著關(guān)鍵作用。研究表明，其信號(hào)通路可通過(guò)線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷、活性氧(reactive oxygen species，ROS)與過(guò)氧亞硝酸鹽(ONOO-)生成、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)及鈣蛋白酶(calpain)激活等介導(dǎo)細(xì)胞凋亡。本文就NMDAR的結(jié)構(gòu)分布、生物特性以及其介導(dǎo)的信號(hào)通路在細(xì)胞凋亡中的作用機(jī)制等方面進(jìn)行綜述，以期為相關(guān)疾病的防治提供參考。

NMDAR結(jié)構(gòu)分布及生物特性

結(jié)構(gòu)NMDAR是由NMDAR1(GluN1)、NMDAR2(GluN2)、NMDAR3(GluN3)同源亞基構(gòu)成的四聚體復(fù)合物，每個(gè)亞基又分別有多個(gè)剪接變體或亞型，主要包括GluN1- 1a/b～4a/b剪接變體、GluN2A～D及GluN3A～B亞型[1- 2]。GluN1亞基存在于所有功能性NMDAR復(fù)合物中，基因編碼為谷氨酸受體離子化NMDA1受體基因(glutamate receptor ionotropic，N-methyl-D-aspartate 1，GRIN1)，其1個(gè)N末端(外顯子5)和2個(gè)C末端(外顯子21和外顯子22)可以進(jìn)行選擇性剪接，形成8個(gè)剪接變體，在NMDAR復(fù)合物中起通道作用[3]；GluN2包括GRIN2A～D的4個(gè)基因編碼，修飾調(diào)節(jié)NMDAR；GluN3可與GluN1/GluN2結(jié)合形成復(fù)合物，降低Ca2+通透性，負(fù)向調(diào)節(jié)NMDAR通道開(kāi)放[4- 5]。

分布NMDAR廣泛表達(dá)于神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、人類(lèi)角質(zhì)形成細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞等細(xì)胞組織中，也存在于心臟、肺臟、脾臟、腎臟、胃、卵巢等器官中[6]。NMDAR的分布主要與亞基類(lèi)型相關(guān)，其中，GluN1分布廣泛，主要分布于心臟、腎近端小管基底側(cè)、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞等[7]；GluN2A分布于頸動(dòng)脈、腎小球、破骨祖細(xì)胞[8]，GluN2B主要表達(dá)于腎皮質(zhì)、新生兒心臟組織、破骨細(xì)胞、淋巴細(xì)胞[9]，GluN2C分布于胰腺、骨骼肌、腎皮質(zhì)與髓質(zhì)，GluN2D存在于腎皮質(zhì)、破骨細(xì)胞，成骨細(xì)胞中[8]；GluN3分布較少，主要存在于腎臟[10]。

生物特性NMDAR分為細(xì)胞外配體結(jié)合域和跨膜離子通道兩個(gè)部分，其激活需同時(shí)滿(mǎn)足配體及電壓雙重門(mén)控特性，進(jìn)而介導(dǎo)Ca2+、Na+內(nèi)流和K+外流，且Ca2+的相對(duì)通透性為Na+的10倍[11- 12]。作為配體門(mén)控離子通道，NMDAR的激活需甘氨酸(或D-絲氨酸)及谷氨酸(或天冬氨酸)分別與GluN1及GluN2亞基相結(jié)合[13]，當(dāng)配體與NMDAR結(jié)合時(shí)，配體結(jié)合域如蛤殼般閉合，跨膜離子通道可能開(kāi)放。作為電壓門(mén)控離子通道，其可由Mg2+、Zn2+、H+等離子調(diào)節(jié)，具有Mg2+電壓依賴(lài)性阻滯的特征，具體表現(xiàn)為在膜電位約為-70 mV時(shí)，NMDAR離子通道被Mg2+阻斷，其激活需經(jīng)膜去極化[14- 15]。NMDAR的激活，極大提高Ca2+的通透性，促使細(xì)胞膜進(jìn)一步去極化及內(nèi)流[16]。

NMDAR介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡通路

生理?xiàng)l件下，NMDAR激活可促進(jìn)細(xì)胞保護(hù)，防止細(xì)胞凋亡和興奮性毒性損傷；病理?xiàng)l件下，NMDAR過(guò)度活化、被特殊信號(hào)或位點(diǎn)激活可觸發(fā)細(xì)胞凋亡程序。NMDAR的細(xì)胞凋亡機(jī)制主要由其介導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流觸發(fā)，進(jìn)而引發(fā)一系列促凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)(圖1)，以下分別進(jìn)行論述。

NMDAR與線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能障礙在細(xì)胞凋亡的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。線粒體內(nèi)膜通道中Ca2+單向轉(zhuǎn)運(yùn)通道是線粒體能量代謝與交換的中心環(huán)節(jié)，該通道可確保Ca2+沿電化學(xué)梯度從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)中。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的重要鈣庫(kù)，對(duì)維持鈣信號(hào)的準(zhǔn)確性起關(guān)鍵作用。病理狀態(tài)下，NMDAR過(guò)度激活，引發(fā)大量Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致線粒體基質(zhì)中Ca2+超載，從而使線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore，mPTP)打開(kāi)、膜通透性轉(zhuǎn)變、線粒體腫脹并外膜破裂，產(chǎn)生大量ROS，激活凋亡生化級(jí)聯(lián)[17- 19]。同時(shí)，大量Ca2+通過(guò)線粒體膜，破壞了質(zhì)子梯度，引起膜電位下降甚至崩解，誘導(dǎo)線粒體功能障礙，釋放細(xì)胞色素C、細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子(apoptosis inducing factor，AIF)及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)酶原等凋亡因子到胞質(zhì)中，引起細(xì)胞凋亡[20- 21]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的大量Ca2+使網(wǎng)內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡，發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞質(zhì)面的Caspase- 12，啟動(dòng)Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)一步活化Caspase- 9 及Caspase- 3，完成對(duì)其相應(yīng)底物的切割，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[17，22]。

此外，線粒體通過(guò)電位驅(qū)動(dòng)的聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制攝取過(guò)量Ca2+引起的線粒體功能障礙是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵事件。NMDAR過(guò)度激活引起的Ca2+會(huì)抑制線粒體三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)的產(chǎn)生、ATP酶逆轉(zhuǎn)、甚至胞內(nèi)ATP耗竭，亦可引起細(xì)胞凋亡[23- 24]。

NMDAR：N-甲基-D-天冬氨酸受體；TRPM7：瞬時(shí)受體電位M7；AMPAR：α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異唑丙酸受體；NOS：一氧化氮合酶；NO：一氧化氮；p38 MAPK：p38絲裂原活化蛋白激酶；Caspase：半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶；mPTP：線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔；ONOO-：過(guò)氧亞硝酸鹽；ATP：三磷酸腺苷；DNA：脫氧核糖核酸；PARP- 1：聚腺苷二磷酸核糖聚合酶- 1；Cdk5：周期蛋白依賴(lài)性激酶5；AIF細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子；Cyt c：細(xì)胞色素c；ROS：活性氧；NAD+：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸

NMDAR與一氧化氮合成酶信號(hào)通路生理狀態(tài)下Ca2+升高時(shí)一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)可產(chǎn)生少量一氧化氮(nitric oxide，NO)，而NMDAR活性調(diào)節(jié)可使Ca2+依賴(lài)的NOS過(guò)度激活，通過(guò)多條途徑引發(fā)凋亡，具體包括：線粒體功能障礙、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase，p38 MAPK)信號(hào)激活、瞬時(shí)受體電位M7(transient receptor potential melastatin 7，TRPM7)激活等[25- 26]。NOS激活可導(dǎo)致NO及ROS的產(chǎn)生，過(guò)量的NO產(chǎn)生毒性作用，并與其他活性氧(如超氧化物)結(jié)合形成ONOO-，破壞細(xì)胞成分，抑制線粒體呼吸鏈酶，促進(jìn)線粒體去極化[27]；同時(shí)，ONOO-破壞DNA，導(dǎo)致單鏈斷裂和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶- 1[poly(ADP-ribose)polymerase- 1，PARP- 1]過(guò)度激活，耗盡細(xì)胞內(nèi)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+)水平并觸發(fā)線粒體釋放AIF促進(jìn)細(xì)胞凋亡[28]。

依賴(lài)于NMDAR的Ca2+內(nèi)流通過(guò)NOS激活還可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激，進(jìn)而磷酸化p38 MAPK，激活2種相互關(guān)聯(lián)的線粒體裂變蛋白：動(dòng)力樣蛋白1(dynamin-like protein 1，DLP1)和線粒體裂變因子(mitochondrial fission factor，MFF)，使線粒體動(dòng)力學(xué)異常，線粒體碎裂，促進(jìn)線粒體自噬，下調(diào)抑凋亡蛋白Bcl- 2，激活凋亡蛋白Bax，致使Bcl- 2/Bax比值降低，促細(xì)胞凋亡；同時(shí)，p38 MAPK的激活也促進(jìn)了NMDAR刺激后NO的產(chǎn)生，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[29- 31]。

此外，NMDAR信號(hào)也會(huì)通過(guò)NOS激活TRPM7促凋亡靶點(diǎn)。TRPM7為瞬時(shí)受體電位TRP家族中一種包含陽(yáng)離子通道和蛋白激酶雙重結(jié)構(gòu)的膜蛋白，廣泛表達(dá)于哺乳動(dòng)物的心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、腦等多種器官和組織中，對(duì)Ca2+、Mg2+、Na+等二價(jià)和單價(jià)陽(yáng)離子具有通透性[32]。依賴(lài)于NMDAR的Ca2+內(nèi)流通過(guò)NOS激活引發(fā)NO產(chǎn)生并與超氧化物結(jié)合，形成TRPM7的活化劑ONOO-，同時(shí)Ca2+經(jīng)TRPM7內(nèi)流，又激活NOS，形成一個(gè)產(chǎn)生ONOO-和引起細(xì)胞內(nèi)鈣超載的正反饋循環(huán)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[33]。

NMDAR與MAPK信號(hào)通路MAPK是真核細(xì)胞中的一類(lèi)絲氨酸/蘇氨酸激酶，包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)、p38 MAPK亞族[34]。NMDAR激活ERK、JNK誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并根據(jù)激酶分布情況發(fā)揮不同作用：心肌細(xì)胞NMDAR可使ERK磷酸化抑制細(xì)胞凋亡[35]，而其驅(qū)動(dòng)的Ca2+內(nèi)流對(duì)JNK磷酸化并無(wú)顯著影響[29]；神經(jīng)元突觸中NMDAR激活ERK抑制細(xì)胞凋亡，突觸外NMDAR抑制ERK誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[36]，缺血性神經(jīng)元中NMDAR可激活JNK的促凋亡反應(yīng)[29]。而NMDAR激活p38 MAPK誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡則通過(guò)上述NOS信號(hào)通路介導(dǎo)[29- 31]。

NMDAR與calpain信號(hào)通路calpain是一類(lèi)鈣依賴(lài)的中性蛋白酶，在不同組織類(lèi)型、生物體中廣泛表達(dá)。NMDAR持續(xù)病理性激活導(dǎo)致的蛋白質(zhì)、酶等大量水解，是細(xì)胞凋亡的重要因素[37]。細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平升高，并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜，與calpain結(jié)合，在磷脂存在時(shí)被激活。過(guò)度活化的calpain切割并激活凋亡蛋白Bax、Bid、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Caspase- 3，并降解血影蛋白、鈣依賴(lài)的轉(zhuǎn)錄因子、Caspase家族成員、Bcl- 2家族成員、AIF等底物蛋白，引起一系列細(xì)胞損傷[38- 39]。此外，NMDAR誘導(dǎo)的calpain激活還可導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶5(cyclin-dependent kinase 5，Cdk5)的調(diào)節(jié)亞基p35裂解為p25，使Cdk5過(guò)度激活，進(jìn)而磷酸化tau蛋白來(lái)誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡[40]。

NMDAR介導(dǎo)與細(xì)胞凋亡相關(guān)的疾病

NMDAR信號(hào)通路介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與多種疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，具體包括：缺血性心臟病、缺血性腦損傷、高同型半胱氨酸血癥(hyperhomocysteinemia，HHcy)、獲得性免疫缺陷綜合征(acquired immunodeficiency syndrome，AIDS)、神經(jīng)退行性疾病、腎損傷、糖尿病-β細(xì)胞功能異常、視網(wǎng)膜損傷等。

缺血性心臟病NMDAR誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡在缺血性心臟病中具有重要作用。心肌缺血發(fā)生時(shí)，ATP顯著減少，谷氨酸、甘氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝出現(xiàn)障礙，在細(xì)胞膜外堆積，堆積的谷氨酸首先激活α-氨基- 3-羥基- 5-甲基- 4-異唑丙酸受體(α-amino- 3-hydroxy- 5-methyl- 4-isoxazole-propionicacid receptor，AMPAR)，致Na+內(nèi)流，細(xì)胞膜去極化，解除生理?xiàng)l件下Mg2+對(duì)NMDAR通道的阻斷作用[41]。Liu等[42]研究提示離體缺血SD大鼠心臟中Ca2+水平在30 min后上升，且加入NMDA后缺血心肌Ca2+顯著升高，提示NMDAR活性在不可逆心肌缺血損傷的情況下增強(qiáng)心肌細(xì)胞Ca2+內(nèi)流。在體外培養(yǎng)氧葡萄糖剝奪(oxygen-glucose deprivation，OGD)心肌細(xì)胞模型中加入NMDA后發(fā)現(xiàn)，Ca2+及細(xì)胞凋亡水平顯著增加，并激活p38 MAPK，驗(yàn)證了在心肌缺血條件下NMDAR病理性激活，Ca2+大量?jī)?nèi)流，進(jìn)而磷酸化p38 MAPK導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡[29]。

缺血性腦損傷作為興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，大量谷氨酸過(guò)度激活NMDAR誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡是缺血性腦損傷的主要機(jī)制之一[43]。缺血期間，有限腦血流量耗盡神經(jīng)元維持離子穩(wěn)態(tài)所需的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，破壞離子梯度使膜去極化，致使興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸釋放到突觸間隙。同時(shí)，能量消耗會(huì)損害再攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體功能，使其無(wú)法清除過(guò)量的谷氨酸，導(dǎo)致興奮性谷氨酸在細(xì)胞外積累過(guò)度激活NMDAR，從而通過(guò)上述多種途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[44]。

Simon等[45]在缺血性腦損傷嚙齒動(dòng)物模型的海馬體中，注入選擇性NMDAR拮抗劑2-氨基-7-膦酰庚酸，30 min后大腦切片提示在藥物阻斷NMDAR傳遞的海馬區(qū)，神經(jīng)元凋亡較對(duì)側(cè)海馬區(qū)明顯減弱，提出阻斷NMDAR可防止缺血性腦損傷。Mishra等[46]將GluN2選擇性抑制劑艾芬地爾腹腔注射進(jìn)入缺血性腦損傷大鼠模型中，腦缺血區(qū)的丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平顯著降低，TUNEL染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯減少，進(jìn)而提出NMDAR的GluN2阻斷可防止缺血性腦損傷。Yu等[47]通過(guò)給予缺血性腦損傷大鼠新型NMDAR抑制劑BQ- 869，其Ca2+濃度顯著下降，缺血梗死面積與細(xì)胞凋亡數(shù)量顯著降低。上述研究均證實(shí)靶向抑制NMDAR可減輕缺血性腦損傷。

HHcy同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)屬于一種谷氨酸受體亞型，其激活NMDAR介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[48]在HHcy進(jìn)程中起到重要作用。

Moshal等[49]報(bào)道，通過(guò)GluN1基因敲除，可緩解HHcy導(dǎo)致的心肌細(xì)胞線粒體內(nèi)ROS、NO及ONOO-水平的異常升高，減少細(xì)胞凋亡。同時(shí)，Tyagi等[50]研究結(jié)果顯示，心臟特異性GluN1缺失，可改善HHcy導(dǎo)致的心肌細(xì)胞線粒體內(nèi)亞硝化應(yīng)激及線粒體基質(zhì)金屬蛋白酶- 9(mitochondrial matrix metalloproteinase- 9，mtMMP- 9)活性的異常升高，減輕了線粒體連接蛋白43(mitochondrial connexin- 43，mtCxn- 43)的易位和降解，減少細(xì)胞凋亡。兩項(xiàng)研究均表明HHcy可通過(guò)激活GluN1來(lái)介導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡。近期Jindal等[51]研究發(fā)現(xiàn)HHcy可致腦缺血性損傷加重，并隨時(shí)間延長(zhǎng)而升高，而給予GluN2A抑制劑NVP-AAM077可顯著減小缺血性梗死面積，提出GluN2A激活誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡是HHcy條件下缺血性損傷嚴(yán)重程度的關(guān)鍵決定因素。

AIDSNMDAR介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可顯著影響AIDS的病程發(fā)展。AIDS病毒中的人類(lèi)免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus 1，HIV- 1)包膜糖蛋白gp120激活NMDAR是引起細(xì)胞凋亡的原因之一。Meng等[52]將含gp120的大鼠心肌細(xì)胞系H9c2經(jīng)MK- 801預(yù)處理后，自噬相關(guān)蛋白7(autophagy related protein 7，ATG7)、自噬基因Beclin 1和自噬標(biāo)志物溶酶體相關(guān)膜蛋白1(lysosomal associated membrane protein 1，LAMP1)均顯著下降，提示HIV- 1 gp120可激活NMDAR，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞過(guò)度自噬，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。此外，HIV轉(zhuǎn)錄因子Tat(HIV-tat)可誘導(dǎo)神經(jīng)元去極化，激活NMDAR，使大量Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)破壞，進(jìn)而通過(guò)NMDAR介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的多條通路，亦可使神經(jīng)元產(chǎn)生不可逆損傷[53- 54]。

神經(jīng)退行性疾病NMDAR介導(dǎo)細(xì)胞凋亡參與多種神經(jīng)退行性疾病進(jìn)程，如阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)、亨廷頓病(Huntington’s disease，HD)等。AD中β-淀粉樣蛋白(amyloid beta，Aβ)寡聚體調(diào)節(jié)谷氨酸釋放，寡聚肽Aβ在神經(jīng)元中誘導(dǎo)NMDAR依賴(lài)性凋亡，此凋亡途徑參與升級(jí)介導(dǎo)AD中Aβ毒性。AD中NMDAR過(guò)度激活，Ca2+大量涌入，線粒體Ca2+超載，進(jìn)而引起功能障礙[55- 56]。亦有報(bào)道表明，過(guò)量NMDAR激活Calpain，使Cdk5的調(diào)節(jié)亞基p35裂解為p25，增加tau高磷酸化，促神經(jīng)元凋亡，抑制NMDAR可防止AD神經(jīng)元損傷[57- 60]。HD由亨廷頓蛋白(huntingtin，Htt)基因突變、紋狀體中型多棘神經(jīng)元(medium spiny neuron，MSN)進(jìn)行性丟失引起，NMDAR活性可被突變的htt增強(qiáng)[61- 63]。Shehadeh等[64]在htt及突變htt轉(zhuǎn)基因小鼠上提取的紋狀體MSN中給予NMDA，發(fā)現(xiàn)突變htt紋狀體MSN凋亡程度顯著增加。此外，Zhang等[65]的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明，突變htt誘導(dǎo)的NMDAR可介導(dǎo)Ca2+內(nèi)流及下游信號(hào)強(qiáng)度增加，指出紋狀體MSN對(duì)NMDAR介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡較為敏感。

腎損傷腎小球進(jìn)一步過(guò)濾血液循環(huán)中的谷氨酸，并在近曲小管重吸收，當(dāng)出現(xiàn)多種原因引起的急、慢性腎損傷時(shí)，血漿谷氨酸水平升高，NMDAR活化改變，其介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡在腎損傷中起重要作用[66- 67]。

Husi等[68]對(duì)來(lái)自葉酸性腎病小鼠的腎皮質(zhì)進(jìn)行高分辨率蛋白質(zhì)組學(xué)分析，結(jié)果表明NMDAR過(guò)度激活引起的細(xì)胞凋亡參與急性腎損傷。而后Xu等[69]研究發(fā)現(xiàn)，給予NMDAR抑制劑可通過(guò)降低細(xì)胞凋亡來(lái)改善大鼠缺血再灌注造成的急性腎損傷。此外Gao等[70]通過(guò)將草甘膦誘導(dǎo)的腎近曲小管上皮細(xì)胞進(jìn)行MK- 801預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)NMDAR的抑制減弱了細(xì)胞中ROS的增加，并顯著降低細(xì)胞凋亡。

糖尿病-β細(xì)胞功能異常胰島中β細(xì)胞易受胞外谷氨酸濃度影響，抑制NMDAR及其介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可延遲或阻止β細(xì)胞破壞，進(jìn)而阻止糖尿病進(jìn)展，甚至預(yù)防或逆轉(zhuǎn)其表現(xiàn)[71- 72]。

Marquard等[73]研究發(fā)現(xiàn)，與糖尿病小鼠相比，給予NMDAR拮抗劑氫溴酸右美沙芬(Dextromethorphan，DXM)的糖尿病小鼠胰島中，裂解型Caspase- 3蛋白表達(dá)及凋亡細(xì)胞的數(shù)量較低，表明在糖尿病中抑制NMDAR可增強(qiáng)β細(xì)胞存活率。Huang等[74- 75]體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)重復(fù)驗(yàn)證了此觀點(diǎn)，并用NMDA持續(xù)刺激MIN6細(xì)胞，致胞內(nèi)Ca2+和ROS濃度升高，線粒體氧化磷酸化表達(dá)降低，Bim、Bax上調(diào)，Bcl- 2下調(diào)，提出NMDAR可通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)β細(xì)胞凋亡。

視網(wǎng)膜損傷谷氨酸為視網(wǎng)膜重要興奮神經(jīng)遞質(zhì)，NMDAR可介導(dǎo)多種視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡，加重視網(wǎng)膜疾病進(jìn)展[76- 78]。Kwong等[79]向成年新西蘭白兔眼球玻璃體內(nèi)注射N(xiāo)MDA，發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cell，RGC)凋亡率顯著增加，且有報(bào)道指出，在NMDA誘導(dǎo)大鼠視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡過(guò)程中，calpain水平有所提高[80]。Gu等[81]研究發(fā)現(xiàn)，MK- 801可改善慢性高眼壓大鼠RGC凋亡。最近一項(xiàng)研究在大鼠眼球玻璃體內(nèi)分別注入NMDA和PBS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注入NMDA后3 h的大鼠視網(wǎng)膜中RGC數(shù)量顯著降低，核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)、p53和激活蛋白- 1(activator protein- 1，AP- 1)表達(dá)顯著增加，表明NMDAR通過(guò)激活NF-κB、P53和AP- 1介導(dǎo)了大鼠RGC細(xì)胞凋亡，進(jìn)而引起視網(wǎng)膜損傷[82]。

小結(jié)與展望

綜上，NMDAR在細(xì)胞凋亡進(jìn)程中具有重要作用，可通過(guò)線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、NOS、MAPK、calpain等多種途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。抑制NMDAR的激活，可減輕或阻止疾病對(duì)細(xì)胞、組織及器官的進(jìn)一步損傷，減少死亡率與致殘率。NMDAR組成及功能復(fù)雜，在不同分布類(lèi)型中可介入各自級(jí)聯(lián)反應(yīng)，因此結(jié)合位點(diǎn)的識(shí)別與特異性活性藥物的研究可作為該通路進(jìn)一步的研究方向。選擇性靶向NMDAR及其下游的多種促凋亡途徑或?qū)⒊蔀榧膊“l(fā)展中阻止細(xì)胞凋亡進(jìn)程且耐受良好的治療策略。此外，在NMDAR的靶點(diǎn)藥物研究上，可以發(fā)揮中醫(yī)藥多成分、多靶點(diǎn)的作用特點(diǎn)，結(jié)合該通路及下游途徑抑制細(xì)胞凋亡的機(jī)制進(jìn)行探索。