谷氨酸有什么作用?
对中枢神经系统的作用
① 刺激作用 给予高浓度γ-氨基丁酸(GABA)和甘丙肽可使动物脑电活动发生显著变化,并出现睡眠、抽搐等反应。提示这两种物质可能都是通过GABAR来发挥药理作用的。另有报道称,给大鼠肌注谷氨酸能引起明显镇静作用,使脑电图呈现慢波,并有入睡现象,而直接注射GABA却没有这种效应,认为谷氨酸对中枢神经系统的兴奋性氨基酸系统有直接激动作用;另外,有人发现静脉注射谷氨酸能使大脑皮层受到损伤的小白鼠的昏迷程度加重,并延长苏醒时间,而且观察到脑脊液中谷氨酸含量在中毒组动物中明显低于正常对照组,因此指出谷氨酸可能是通过抑制神经元功能而起毒性的。但另一些学者在研究谷氨酸钠对培养的原发性癫痫病变神经元细胞的影响时发现,1~2mmol/L浓度的谷氨酸钠就能刺激原代培养的癫痫细胞产生氯离子通道,从而诱发放电,而且随着离子浓度的增加,刺激阈值逐渐下降,当达到5mmol/L时,70%以上的细胞已经发生了放电。这一结果表明,较高的谷氨酸水平可能参与了癫痫发作的过程。最近有报道证明,在大鼠脑室内注入小剂量(3nmol)的谷氨酸就能显著改变脑内γ-氨基丁酸(GABA)、甘丙肽及催产素的浓度,这些化学递质的改变与下丘脑视交叉上核(SCN)激活,继而触发的激素调节网络有关,而网状结构是连接这些分子之间的电路。同时他们发现在注入谷氨酸后5min,这些分子即可恢复到基线水平,说明谷氨酸对它们具有瞬时效应。
② 抑制乙酰胆碱受体活性 有报道称,谷氨酸能够抑制神经末梢的乙酰胆碱释放,其机理可能与影响突触囊泡与突触后膜的结合能力有关。也有文献报道,给家兔静脉注射谷氨酸能轻度降低脑干的乙酰胆碱含量。
③ 间接刺激NMDA受体 在哺乳动物体内,NGF可刺激神经末梢释放谷氨酸,后者再通过突触后膜上的NMDA受体发挥旁分泌或自分泌的作用,从而促进NNDF细胞的存活和分化。
④ 调控脑内神经递质的传递 目前的研究认为,可能存在以下几种机制:①通过上调基因的表达来直接影响蛋白酶的合成,进而影响到神经递质的作用。②通过释放神经肽类、蛋白质及代谢产物等间接调节其它神经递质的含量。③通过调节离子通道的直接作用,影响各种神经递质的跨膜传输。
⑤ 对神经胶质细胞的作用
⑥ 其他机制 现在大多数的研究都集中于谷氨酸作为神经递质或者神经调质方面,关于其毒性研究的文献却少之又少。有报道显示,在大脑中动脉闭塞再灌注损伤过程中存在着谷氨酸的过度表达,且很可能参与其中促发神经元损伤,这一过程可能涉及到炎性细胞的参与。