Abstract
在哺乳類的中樞神經系統中，麩胺酸 ( glutamatic acid )是一重要的興奮性神經傳導物質，由位於後突觸端的麩胺酸受器 ( glutamate receptors ) 接收其傳遞的訊息。麩胺酸受器中NMDA receptor以及AMPA receptor因其具有重要的生理功能而廣泛地被研究。在成熟的哺乳類的中樞神經系統中，興奮性的神經訊號主要由麩胺酸受器中的二種受器，NMDA receptor以及AMPA receptor所傳導，而在神經細胞發育的初期NMDA receptor與AMPA receptor在突觸中的組成，以及引導NMDA receptor與AMPA receptor至突觸區的機轉至今並不清楚。為了更進一步瞭解神經細胞發育的初期，在突觸上各種麩胺酸受器的表現情形以及AMPA receptor與NMDA receptor被引導至興奮性突觸中先後順序的機制，在本實驗中，以培養從鼠胚 ( E18 )及出生鼠 ( P0 ) 取得大腦皮質神經細胞為模型系統，在培養第一週 ( 7DIV或8DIV ) 、第二週 ( 14DIV ) 以及第三週 ( 21DIV ) 時，並在不同的培養細胞濃度之下，以電生理的方法記錄突觸上麩胺酸受器的表現情形。結果顯示，第一週時，E18神經細胞間的訊號主要是靠AMPA receptor來傳遞，而NMDA receptor在E18神經細胞發育至第二週以及第三週期間，才會與AMPA receptor共同在突觸表現出功能 ; 而在P0中、培養一至三週的神經細胞，已在突觸上表現出有功能的NMDA receptor以及AMPA receptor。另外，我們以不同發育天數神經細胞共同培養，來觀察神經細胞是否會因前後突觸 ( pre- and post-synaptic terminals ) 的不同，而對麩胺酸受器在突觸中的表現造成影響。結果顯示，從14DIV神經元到7DIV神經元的興奮訊號，主要受到AMPA receptor傳遞，而從7DIV神經元到14DIV神經元之興奮訊號主要受到NMDA receptor與AMPA receptor所共同傳遞。我們更進一步比較培養第一週 ( 7DIV或8DIV ) 與第二週 ( 14DIV ) 的神經元突觸上AMPA receptor對於Ca2+通透性表現的情形，結果發現，第一週的AMPA receptor具有讓Ca2+通透的特性，而發育至第二週時，AMPA receptor則不具有讓Ca2+通透的特性。顯示第一週的AMPA receptor大多不含有GluR2 subunit，而在第二週時，大多的AMPA receptor含有GluR2 subunit。以上初步的結果將使我們對於興奮性突觸生成的調控上，有更進一步的瞭解，亦有助於未來對於興奮性突觸生成之分子機轉的研究。另一方面，我亦針對菟蕬子水抽出物對各種神經受器之效果加以分析，初步結果顯示，菟蕬子水抽出物 ( Semen Cuscuta chinensis ) 具有抑制突觸後端神經細胞膜上NMDA receptor的特性，而對於AMPA receptor以及GABA receptor的抑制效果則不明顯。這些結果與已知菟蕬子水抽出物可能與減輕麩胺酸所引發之神經細胞毒害相符合，由此指出菟蕬子水抽出物可作為後續藥物開發的研究材料。