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23 不同浓度Betaxolol对缺氧RGCs钙通道电流的阻断作用 应用同样的实验条件，向缺血缺氧的RGCs分别加入Betaxolol 1、10、100 μmol/L。不同浓度的Betaxolol分别使钙峰值电流降低(ICa)为27983±941(n=6)、27150±1189(n=6)和25217±1298(n=6)PA。与缺血缺氧条件下峰值钙电流相比，大剂量(100 μmol/L)具有明显的统计学意义，P＜001(n=6)。见图2。表明Betaxolol对钙通道有调节作用。
A B
A：从-70 mV保持电位阶跃至+10 mV的峰值钙电流；
B：电流电压(I/V)关系曲线
图2 不同浓度的Betaxolol对缺氧RGCs钙通道的作用（略）
24 兴奋性氨基酸和Betaxolol对缺氧RGCs钙通道电流(ICa)的影响 向正常培养的RGCs分别加入Betaxolol(100 μmol/L)和谷氨酸(50 μmol/L)，应用同样的实验条件，记录到电压依赖性的内向钙(ICa)电流，峰值电流为26166±1088 pA(n=6)。与正常加入兴奋性氨基酸相比，具有显著的统计学意义(P＜005)。表明Betaxolol对兴奋性氨基酸受体激活的钙通道有明显的阻滞作用。
3 讨论
青光眼以及视网膜中央动脉阻塞，糖尿病视网膜病变，前部缺血性视网膜病变，视网膜变性疾病等的主要特点是进行性RGCs死亡。这些疾病神经节细胞死亡是由于缺血导致的氨酸浓度的增加引起的〔7，8〕。已有显示，脑和视网膜在实验性引起缺血和缺氧之后，谷氨酸水平增加〔8〕。除此之外，和正常人比，青光眼病人的玻璃体内发现高水平谷氨酸〔9〕。脊椎动物中，谷氨酸是光感受器细胞、双极细胞和神经节细胞的主要兴奋性递质〔10〕。在生理条件下，谷氨酸激活多种受体，包括兴奋性氨基酸(NMDA)受体 〔11〕。在病理条件下，如缺血和眼压升高，细胞外谷氨酸受体高于正常水平，对视网膜神经元产生神经毒性作用。已有显示，细胞外谷氨酸升高或遭受缺氧损害的神经元，显示自发放电活动增多〔12〕。持续高频率自发放电活动可引起细胞损害，是通过电压门控钙通道和NMDA受体门控通道的过量钙内流引起〔13〕。现已认为，钙超载是缺血性视网膜神经元损伤的共同途径〔14〕。已有实验证实细胞外谷氨酸水平相对轻度增加的作用，尤其是慢性缺血缺氧的情况下，更接近的反映生理系统，并且视网膜谷氨酸水平增加和RGCs缺血缺氧的作用是相似的〔15〕。
本研究用膜片钳方法观察到体外培养神经节细胞在缺血缺氧和谷氨酸升高条件下，电压门控钙通道和NMDA受体门控通道被激活；应用Betaxolol可抑制电压门控钙通道和NMDA受体门控通道电流增加(P＜005)。考虑可能Betaxolol降低在缺血和损伤引起的谷氨酸能受体过度激活之后的以及可引起下游介质的随后激活、自由基形成、细胞凋亡的大量钙离子内流而影响RGCs的生物学功能，进而起神经保护作用。本文电生理研究结果显示的Betaxolol防止与谷氨酸兴奋毒性和氧剥夺有关的变化，抑制电压和钙依赖离子流和谷氨酸受体电流，考虑这些作用的整个结果导致Ca2+内流降低与谷氨酸能刺激起反应的RGCs的〔Ca2+〕i降低，因而改善细胞的生物学功能。因此，Betaxolol通过直接作用于神经元离子通道和受体降低Ca2+内流和减轻细胞损害引起的神经保护作用，为Betaxolol在治疗青光眼、缺血性视网膜病变和视神经变性疾病中提供新的治疗途径。下一步工作将进行细胞内外的钙离子浓度的测定，以便证明我们的结论和寻找降低钙通道开放的其他原因。
【参考文献】
1 Hoste AM，Sys SUThe relaxent action of betaxolol on isolated bovine〔J〕Vision Res，1999；(13):4837
2 Hester RK，Chen Z，Becker EJ，et alThe direct vascular relaxing action of betalol，carteolol and timolol in porcine long ciliary artery〔J〕Surv Ophthalmol，1999；(38):S12534
3 Setoguchi M，Ohya Y，Abe I，et alInhibitory action of betalol，a β1selective adrenoceptor antagonost，on voltagedependent calcium channels in guineapig artery and vein〔J〕Br J Pharmacol，1998;(115):198202
4 Osborne NN，Cazevielille C，Carvalho AL，et alIn vivo and in vitro experiments show that betaxolol is a retinal neuroprotective agent〔J〕Brain Res，2002;(751):11323
5 钟一声，蒋幼芹，熊小玲大鼠视网膜神经节细胞的培养〔J〕中华眼科杂志，1999；35：137－9
6 Kazuyuki H，Melanie E，Melanie MK，et alSuppressive actions of betaxolol on ionic currents in retinal ganglion cells may explain its neuroprotective effects〔J〕 Exp Eye Res，2000；(70)：61121
7 Osborne NN，Ugarte M，Chao M，et alNeuroprotection in relation to retinal ischemia and relevance to glaucoma〔J〕Surv Ophthalmol，2000;S1(43):S10227
8 Saber JL，Deemer JL，Starkman SEmerging therapies for ischemic stroke〔J〕Am J Ophthalmol，1997；124:384393
9 Dreyer EB，Zurakowski D，Schumer RA，et alElevated glutamate levels in the vitreous body of humans and monkeys with glaucoma〔J〕Arch Ophthalmol，1996；114:299305
10 Marc RE，Liu WL，Kalloniatis M，et alPatterns of glutamate immunoreactivity in the goldish retina〔J〕J Neurosci，1990；10:400634
11 Yang XL，Wu SMCoexistence and function of glutamate receptor subtypes in the horizontal cells of the tiger salamander retina〔J〕Vis Neurosci，1991；7:37782
12 Choi DWGlutamate neurotoxicity and disease of the central nervous system〔J〕Neuron，1996；1:62334
13 Randall RD，Thayer SAGlutamateinduced calcium transient triggers delayed calcium overload and neurotoxicity in rate hippocampal neurons〔J〕J Neurosci，1998；12:188295
14 续运勤，段小屹，李大年兴奋性氨基酸与神经科基础和临床〔J〕滨州医学院学报，1996；19:2024
15 Gross RL，Hensley SH，Gao F，et alRetinal ganglion cell dysfuntion induced by hypoxia and glutamate: potential neuroprotective effects of βblockers〔J〕1999；S1(43):S16270 上一页 [1] [2] |
