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(dòng)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(duì)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(zhǎng)時(shí)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(shí)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(duì)LTP 的 調(diào)節(jié)。有報(bào)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(shí)大腦中亞精胺水平的降低損害了鼠在水迷宮實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體遭受各種有 害刺激時(shí)，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(gè)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(cuò)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(bào)道，基礎(chǔ)水平的自噬對(duì)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(duì)于維持神 經(jīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)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(shí)將為 神經(jīng)系統(tǒng)疾病防治提供新的切入點(diǎn)。