基本介紹
概念,特點,研究與運用,
概念
紅藻氨酸又稱“海人酸”，是指一種興奮性神經毒性胺基酸。紅藻氨酸的化學名稱是2-羧甲基-3-異丙烯基脯氨酸（2-Carboxy-3-carboxymethyl-4-Isopropenylpyrrolidine）。微量紅藻氨酸注入到腦內，能損毀局部神經元胞體而不傷害神經纖維，它是一種有高度選擇性的破壞腦組織的神經毒劑，常用於製備學習記憶障礙的動物模型。
特點
紅藻氨酸是一種具有強烈的興奮作用和致癇作用的興奮性毒素，是離子型谷氨酸受體的激動劑，其物理性狀是無色針狀結晶，可溶於水，難溶於乙醇。紅藻氨酸通過血腦屏障或顱內局部注射進入腦內，直接與神經元突觸後膜的非NMDA受體（離子型谷氨酸受體中的海人酸受體和AMDA受體）結合，產生興奮性突觸後電位，導致癇性發作，而海馬、紋狀體等存在特異性高親和力的KA受體，尤其是海馬CA3區的KA受體最多，也就最容易出現神經元過度興奮和興奮性胺基酸毒性作用。
由於海人酸對血腦屏障的通透性很差，系統給藥時只有很少甚至不到1%的藥物可到達腦內的受體，如此低的生物利用率導致出現明顯的種屬和個體差異，例如，Wistar大鼠較SD大鼠用量小且潛伏期短。皮下給藥時老齡大鼠比年輕大鼠用量小，在同一劑量時老齡大鼠較年輕大鼠腦損傷嚴重。
在比較接近生理條件的情況下，紅藻氨酸自身受體的作用主要是易化神經傳遞，但也有人報導為抑制性作用。最接近於生理作用的描述是，突觸前KAR（紅藻氨酸受體）存在於海馬苔狀纖維到CA3錐體細胞突觸，在這裡套用KAR拮抗劑，或套用缺少GIuR6、GIuR7、KAR亞單位的小鼠，均可以降低短時程的突觸前可塑性。在這些突觸上，神經末梢所釋放的谷氨酸激活突觸前KAR，在20 ms內易化苔狀纖維的突觸傳遞，受體可能位於活動帶附近。紅藻氨酸自身受體所起的作用是快速易化同神經突觸，它參與增強短時程可塑性。通過易化突觸傳遞，突觸前KAR可以是苔狀纖維形成聯合性學習機制的一部分。
研究與運用
①目的：探討紅藻氨酸（kainic acid，KA）致癲癇大鼠海馬組織中低氧反應基因血管內皮細胞生長因子（vascular endothelial gowth factor，VEGF）、促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）、低氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factor-1 alpha，HIF-1α）不同時間點表達量的差異，並分析三者間的相關性。
方法：腹腔注射KA建立大鼠癲癇模型.採用TaqMan探針實時定量PCR（real-time quantitative PCR）技術，檢測注射KA後不同時點大鼠海馬組織中低氧反應基因VEGF、EPO和HIF-1α表達量的變化。
結果：與對照組相比，注射KA後不同時間點各基因的表達量：VEGF表達量在12h[（8.38± 1.27）×10-3 ng/μl，P<0.05）]、24 h[（8.30±5.08）×10-3ng/μl，P<0.05）]顯著升高；EPO表達量在12 h[（8.42±0.90）×10-5 ng/μl，P<0.05）]，48h[（1.50±3.25）×10-2 ng/μl，P<0.01）]均明顯升高；而HIF-1α在24 h[（2.11±0.21） ×10-2ng/μl，P<0.01）]、48 h[（1.50±0.33） ×10-2 ng/μl，P<0.05）]、72 h[（1.64±0.16）×102 ng/μl，P<0.01）]均有顯著的升高。EPO與HIF-1α及VEGF顯著相關（r=0.573，0.471，均P<0.05），HIF-1α與VEGF相關性更高（r=0.803，P<0.01）。
②目的：研究合成紅藻氨酸（synthetic kainic acid，SKA）對星形膠質細胞（astrocytes，AST）細胞骨架微絲表達及縫隙連線的影響。
方法：取1日齡Wistar乳鼠大腦，差速貼壁法去除成纖維細胞，並利用振盪分離法去除少突膠質細胞，獲得高純度的AST細胞。將SKA和其它干涉劑與AST細胞共培養24 h後，用雷射掃描共聚焦顯微鏡觀察SKA對骨架蛋白中纖絲狀肌動蛋白（F-actin）形態學及表達量的影響，並觀察縫隙連線通道阻滯劑1-庚醇（1-heptanol，1-Hep）對SKA作用的影響。
結果：和對照組相比，KCl組和KCl+SKA組的螢光強度均明顯增強（P<0.01），後者更明顯（P<0.01）；鏡下這2組的F-actin細絲狀物較對照組明顯增多、增粗、密集，KCl+SKA組更甚。1-Hep可明顯降低KCl和SKA所致的F-actin表達，鏡下所有1-Hep組可見細胞內部分絲狀斷裂，有些呈橫切狀。
結論：SKA誘發癲癇的機制可能與其誘發AST細胞中F-actin的增多有關，細胞間縫隙連線可能參與了SKA誘發癲癇的過程。
