124-20-9 / 亞精胺在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和保護(hù)功能

亞精胺作為多胺的一種，是一類廣泛存在于 動物機(jī)體內(nèi)的低分子脂肪族含氮化合物，具有多 胺的生理學(xué)作用[1]。亞精胺參與生物體內(nèi)許多的生 物學(xué)過程，如調(diào)控細(xì)胞增殖、細(xì)胞衰老、器官發(fā)育、 免疫以及癌癥等生理和病理過程[2-4]。近年的研究 表明，對于神經(jīng)系統(tǒng)中突觸可塑性、氧化應(yīng)激及 自噬等過程，亞精胺具有重要的調(diào)控作用[5-7]。本 文就亞精胺的神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)作用做一綜述， 旨在為研究亞精胺的神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)機(jī)制提 供參考。

1 亞精胺與突觸可塑性

神經(jīng)元的突觸可塑性是神經(jīng)系統(tǒng)為適應(yīng)外界 環(huán)境變化突觸發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能改變的能力，可分為結(jié)構(gòu)可塑性和功能可塑性[8-9]。長時程增強(qiáng)（longtime potential, LTP）是突觸可塑性主要表現(xiàn)形式 的一種。大量研究證實神經(jīng)元的突觸可塑性與學(xué) 習(xí)記憶密切相關(guān)，并且多數(shù)研究者認(rèn)為形成學(xué)習(xí) 記憶的細(xì)胞基礎(chǔ)是LTP[10]。因此調(diào)節(jié)突觸可塑性 尤其是增加LTP 是改善學(xué)習(xí)記憶的重要途徑。突 觸上存在大量N- 甲基-D- 天冬氨酸（N-methyl- D-aspartate, NMDA）受體，這種受體在中樞神經(jīng) 系統(tǒng)中參與突觸可塑性的調(diào)節(jié)，尤其是對LTP 的 調(diào)節(jié)。有報道指出NMDA 受體激活能夠促進(jìn)鈣 離子內(nèi)流，產(chǎn)生LTP，從而達(dá)到改善學(xué)習(xí)記憶的目的。

有研究證實大腦中亞精胺水平的降低損害了鼠在水迷宮實驗中特定的空間學(xué)習(xí)及相關(guān)性記憶 能力[14]。而經(jīng)全身給藥、杏仁體注射亞精胺后顯 著改善了老鼠在抑制性回避行為、恐懼情景記憶 以及社交識別任務(wù)中的表現(xiàn)，并且易化和重新鞏 固恐懼記憶。Varun 等發(fā)現(xiàn)隨年齡增加而引起 突觸前活動區(qū)（AZ 區(qū)）擴(kuò)大導(dǎo)致的記憶損傷，果 蠅喂食亞精胺（30dSpd）后，其AZ 區(qū)的核心支架 蛋白如Bruchpilot（BRP） 和RIM-binding protein （RBP）等表達(dá)不再增加，AZ 區(qū)不再因年齡增加 而擴(kuò)大，從而抑制年齡相關(guān)的記憶損傷 [19-20]。這說 明亞精胺具有改善學(xué)習(xí)記憶的能力且這種能力， 可能是通過調(diào)節(jié)突觸可塑性來實現(xiàn)的。

亞精胺與氧化應(yīng)激

機(jī)體中存在氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)，正常情 況下二者處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體遭受各種有 害刺激時，體內(nèi)產(chǎn)生過量高分子活性物質(zhì)如氧自 由基、脂質(zhì)過氧化物，氧化能力超過抗氧化能力， 打破了氧化與抗氧化之間的平衡，導(dǎo)致氧化應(yīng)激 發(fā)生，進(jìn)而引起細(xì)胞及組織的損傷。機(jī)體的腦 組織在受到損傷后可出現(xiàn)強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激反應(yīng)， 大量氧自由基聚集，神經(jīng)元遭到損傷。

亞精胺與自噬

自噬是細(xì)胞的一種自我保護(hù)機(jī)制，這個過程 最主要的作用是降解細(xì)胞內(nèi)存在缺陷的細(xì)胞器和 錯誤折疊的蛋白。在神經(jīng)元細(xì)胞中，自噬在 維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起到極其重要的作用[34]。據(jù) 報道，基礎(chǔ)水平的自噬對于神經(jīng)細(xì)胞具有保護(hù)作 用。

小結(jié)

亞精胺不僅參與細(xì)胞增殖、細(xì)胞衰老、器官 發(fā)育、免疫以及癌癥等病理生理過程，在神經(jīng)系 統(tǒng)中還具有調(diào)節(jié)突觸可塑性、抗氧化應(yīng)激及促進(jìn) 自噬等功能。亞精胺通過以上功能起到改善學(xué)習(xí) 記憶、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用。然而，關(guān)于亞精胺 改善學(xué)習(xí)記憶的機(jī)制尚未完全明確，且保護(hù)神經(jīng) 細(xì)胞機(jī)制也亟待進(jìn)一步研究。亞精胺對于維持神 經(jīng)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)具有重要作用，深入闡明其神 經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)機(jī)制具有重要意義，同時將為 神經(jīng)系統(tǒng)疾病防治提供新的切入點。