Excitotoxicity-Induced Neural Plasticity of Rat Brain

在我實驗室所進行的一項研究中,顯示經注 射紅藻酸引致癲癇發作的老鼠,其海馬體內CaM kinase II 實質的減少了,這種減少情形至少維持 一星期,且可以被先前注射NMDA受體拮抗劑MK-801 所防止.此外,紅藻酸注射七天後,AMPA型麩氨酸 受體也會有所改變,當海馬體內的麩氨酸受體 一型與二/三型減少時,大腦中麩氨酸受體二/三 型則增加,這種AMPA型麩氨酸受體的改變可以被 先前施予的MK-801所抑制.在哺乳類中樞神經中,CaM kinase II 已知是一種主要的鈣離子調控的傳 遞系統,在突觸前與突觸後部位主宰鈣的二次 訊息作用,CaM kinase II 活性的調制被認為與神經 傳導物質釋放、神經細胞興奮性及長期強化作 用有關.特殊蛋白磷腜 PKC與 CaM kinase II 參與突 觸的強化已有詳盡研究,突觸後 CaM kinase II 經 由基因表現增加腜活性,可以促進突觸傳導,且 防止了能引發長期強化機制所產生的更多突觸 強化作用.而刺激海馬體神經細胞的 NMDA 受體, 導致 CaM kinase II 活化,可以引起長期強化的發 生,從而磷化了AMPA 型麩氨酸受體.基於我與他 人研究的結果,顯示有一興奮性氨基酸神經傳 導的調節過程,起始於經由興奮性氨基酸釋放 、受體活化、以及神經細胞與細胞間磷腜和訊 息系統所媒介的信息傳遞,而紅藻酸引起的興 奮毒性,正可提供作為研究此過程的細節.為了 探索神經傳導物質-受體-磷腜的交互作用,乃提 出本計畫,以調查紅藻酸引起癲癇發作當中與以後,大花鼠海馬體內神經傳導物質釋放、麩 氨酸受體活性、CaM kinase II 與 PKC活性之間原位 上的關係.利用一微透析/高性能液相層析系統, 癲癇發生過程中大花鼠海馬體內的興奮性氨基 酸釋放與神經細胞活性,可以同時偵測,並接著 以自動放射攝影術來測量麩氨酸受體活性、 CaM kinase II 與PKC 活性.此研究的進行,希望能促 使對在某些神經異常,引發的興奮毒性,諸如癲 癇發作、腦中風、腦部缺氧等,與腦功能有關的可塑性變化有更深入的瞭解,從而提供臨床 應用之參考.

Project ID:PB8502-1008
External Project ID:NSC85-2331-B182-102