研究与评论在药学和制药雷竞技苹果下载科学
菜单e-ISSN: 2320 - 1215 p-ISSN: 2322 - 0112
e-ISSN: 2320 - 1215 p-ISSN: 2322 - 0112
长岛Mayu Onozato, Katsuyuki石丸,神隐Minori Fukumoto, Hiromi Nakazawa, Miho原定,达也坂本,Hideaki Iizuka, Hideaki Ichiba,福岛武*
部门分析化学制药科学教师,东邦大学、日本千叶
收到日期:27/07/2016;接受日期:17/08/2016;发表日期:25/08/2016
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最近的一些研究试图治疗精神分裂症通过增加大脑的水平D-serine (d - s), co-agonist N-methyld -天冬氨酸受体。在这里,我们腹腔内(i.p)管理S-Methyl-L-cysteine (SMLC)抑制剂alanine-serine-cysteine转运体1 (Asc-1),男性的雄性sd大鼠中,研究等离子体水平的变化。纹状体的细胞外的d - s水平和SMLC水平调查技术使用体内微量透析可把时程延长。改变内源性L-serine(自旋),甘氨酸(g)、多巴胺(DA)、高香草酸(HVA)和5-hydroxyindole醋酸(HIAA)水平也被评估。的最大浓度SMLC样本在等离子体和微量透析可把时程延长达到60和90分钟内,分别。SMLC能够穿透血脑屏障,达到在短时间内纹状体。它引起内源性d - s水平增加存在剂量依赖的相关性,然后保持不变在纹状体,这表明外围SMLC管理有效地增加内源性d - s水平。SMLC还通过抑制Asc-1水平显著增加的条件下,对g的影响有限,哒,HVA和HIAA的水平。这些结果表明,i.p。SMLC增加纹状体d - s水平而不影响其他的释放神经递质。
、精神分裂症、微量透析可把时程延长D-Serine、S-Methyl-L-cysteine Alanine-serine-cysteine运输车
精神分裂症是一个严重的精神障碍,终生患病率1%;它的特点是阳性症状(幻觉和妄想),阴性症状(撤军,迟钝,缺乏动力),和认知赤字(减少注意、工作记忆和执行功能)(1]。最近报道说,一些内源性化合物的水平(例如,多不饱和脂肪酸和氨基酸)在外围改变样本(例如,血清)的精神分裂症患者(2- - - - - -4]。最近的研究报道D-serine浓度显著下降(d - s)、n -甲基- d受体的内源性coagonist (NMDAR) [5]。值得注意的是,d - s水平和d - s比总Ser血浆或血清3,6,7),脑脊髓液(8的精神分裂症患者与对照组相比明显降低健康的个体。因此,降低中枢神经系统(CNS)的d - s水平可能导致精神分裂症发病。此外,合并施打d - s与传统或非典型抗精神病药物显著改善精神分裂症患者的消极和认知症状(9,10]。这些结果表明,d - s管理可能是一个有效的方法治疗精神分裂症的症状;然而,可以管理临床是严格限制由于其肾毒性的影响11,12]。所以有必要建立一个低剂量管理方法来维持疗效的d - s在中枢神经系统。
最近的研究对精神分裂症的治疗集中在使用化学物质来调节水平的氨基酸转运蛋白在细胞膜负责的d - s (13- - - - - -16]。钠(Na +)独立alanine-serine-cysteine转运体1 (Asc-1) [17,18)是一个小的中性氨基酸转运蛋白具有高亲和力Ser、丙氨酸(Ala),半胱氨酸(半胱氨酸)、苏氨酸(刺),甘氨酸(g)和其它小中性d -和l -氨基酸(13,19];然而,大型酸性或极性氨基酸(如谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln),一个天冬氨酸(Asp))更有效地经由Asc-1 [13]。Na +端依赖alanine-serine-cysteine-threonine运输车2 (ASCT2),具有高亲和力的阿拉巴马州,半胱氨酸,用力推,Gln, Asp,相对较低的亲和力为d - s (20.]。Ishiwata [14)最近报道,注入S-Methyl-L-cysteine (SMLC),这是一种抑制剂Asc-1,增加内源性d - s浓度大鼠内侧额叶皮层的细胞外液。同样,Maucler [15)报道,SMLC灌注减少内源性引入神经元的吸收和/或星形胶质细胞。此外,体外实验评估化合物1的效果(bms - 466442),由百时美施贵宝合成的抑制剂Asc-1为d - s吸收(13]。
在以前的体内研究[14,15),100 - 1000年µM SMLC是本地管理通过直接注入到老鼠大脑通过微注射泵。因此,它仍然未知Asc-1抑制剂的外围或系统性管理是否会导致SMLC-induced d - s的增加。在目前的研究中,我们采用SMLC Asc-1抑制剂,研究其在大鼠血浆分布配置文件后腹腔内(i.p)管理。我们评估的影响外围SMLC政府在大鼠纹状体内源性d - s浓度。我们还执行检查体内微量透析可把时程延长大鼠纹状体的d - s水平和其他神经递质包括多巴胺(DA)和通用电气,SMLC管理。纹状体水平的变化L-serine(自旋),这对Asc-1具有高度的亲和力,同时调查。
Intra-peritoneal SMLC管理
所有动物实验本研究中使用的动物保健委员会批准东邦大学(14-53-165)。男性的雄性sd大鼠中(7周)从查尔斯河购买日本(日本神奈川)和安置至少1周之前在房间温度和湿度实验。
血液(~ 0.2毫升)从左前颈静脉SMLC管理(σ有限公司,圣路易斯,密苏里州,美国)溶解在磷酸盐(PBS)(杜尔贝科的PBS (-)”Nissui”Nissui制药有限公司,有限公司,东京,日本)(50或100毫克/公斤,i.p。)。血液样本随后被收集了15岁,30岁,60岁,120,180,240分钟后SMLC管理。血液样本离心机在4°C 3000克15分钟获得等离子体上层清液,被转移到另一个管和储存在-80°C到分析。
动物手术和Microdialysis
老鼠受到引导插管手术植入微量透析可把时程延长(生物分析系统(基本),西拉斐特,美国)纹状体(从-2.0 + 1.0和横向前后的,前囱;腹侧,从硬脑膜+ 3.6)根据以前公布的方法(21,22]。
老鼠被允许从手术中恢复2天前开始实验。大脑探针(4毫米,基本)插入植入引导插管。林格氏溶液pH值调整到7.4,并配以2.0毫米磷酸盐缓冲剂是灌注µL 1.0 /分钟的速度与微观输液泵(蜜蜂注射泵,基本)。老鼠稳定后为2.5 h探针插入灌注之前启动。样品的微量透析可把时程延长(~ 30µL)收集每30分钟下冰立即冷却和储存在-80°C到分析。前三个样本收集超过1.5 h被用作基准样本。
SMLC管理
在收集样本分数,第三个微量透析可把时程延长老鼠注射了ip的SMLC溶解在PBS(50或100毫克/公斤)在时间为0。组中,没有收到SMLC PBS(1.0毫升/公斤)ip管理在时间为0。PBS是管理0.5 h i.p SMLC或PBS管理。样本收集后一直持续到3.5 h SMLC管理。
测定化合物
测定血浆和细胞外SMLC浓度的变化,10µL样本受到等离子体或5µL微量透析可把时程延长与4-fluoro-7-nitro-2荧光衍生化,1,3-benzoxadiazole(东京化工有限公司,东京,日本)(23)根据以前公布的方法(21,24]。的浓度SMLC样本计算是基于等离子体或微量透析可把时程延长校准曲线构造的个案。内部和inter-day样本满意的精度对等离子体和微量透析可把时程延长(表1)。
(一)血浆样本
| 浓度(毫米) | 盘中 相对标准偏差(%) |
Inter-day 相对标准偏差(%) |
|---|---|---|
| 50 | 1.35 | 0.40 |
| 250年 | 1.09 | 1.53 |
| 500年 | 0.94 | 2.02 |
| 750年 | 1.00 | 1.39 |
| 1000年 | 0.79 | 3.14 |
| 平均相对标准偏差(%) | 1.03 | 1.70 |
样本(b)微量透析可把时程延长
| 浓度(M) | 盘中 相对标准偏差(%) |
Inter-day 相对标准偏差(%) |
|---|---|---|
| 1 | 0.65 | 8.12 |
| 5 | 4.33 | 7.01 |
| 12.5 | 1.73 | 5.86 |
| 25 | 3.65 | 2.25 |
| 50 | 1.09 | 9.92 |
| 平均相对标准偏差(%) | 2.29 | 6.63 |
表1。内部和SMLC inter-day精密样品等离子体(a)和(b)微量透析可把时程延长。
其他化合物的浓度,包括引入条件下,通用电气,哒,高香草酸(HVA)和5-hydroxyindole乙酸(HIAA),使用高效液相色谱法(HPLC)测定,如前面发表(21,24,25]。
体外复苏抽样研究微量透析可把时程延长
在体外恢复研究中,林格氏溶液灌注是1.0µL /分钟的速度探测到微量透析可把时程延长,这是插入到测试解决方案包含d - s(100µM),自旋(100µM), g(25µM), DA(7.5µM), HVA(7.5µM), HIAA(1.25µM),和SMLC在PBS(50µM)。样本收集三个微量透析可把时程延长每30分钟。相同的抽样过程再次重复使用不同的探针。每个化合物的microdialysis样品进行了分析,计算峰面积比例与内部标准。回收率的计算使用以下公式:回收率(%)=(峰面积比样品中分析物的微量透析可把时程延长)/(分析物的峰面积比在测试解决方案)。这些化合物中列出的复苏表2在16.4 - -29.1%的范围(n = 6)。
| 平均数±标准差(%) | |
|---|---|
| 推理结果 | 28.22±2.15 |
| 自旋 | 24.72±1.48 |
| 通用电气 | 28.54±2.52 |
| 达 | 26.43±2.33 |
| HVA | 16.59±1.78 |
| 5-HIAA | 16.42±1.67 |
| SMLC | 29.07±2.54 |
表2:体外回收率(n = 6)。
统计分析
自旋浓度的变化细胞外的d - s, g,哒,HVA和HIAA表示为百分数的基线。前三个样本的平均浓度被定义为100%,浓度的差异显示为百分比(均值±平均数标准误差)。在每个时间点,重复测量双向方差分析之后,图基的测试进行了比较组之间的差异。一个p值低于0.05被认为是显著的。
SMLC样品浓度在大鼠血浆和微量透析可把时程延长
图1一个显示了SMLC浓度的时间进程配置文件后的血浆样本收集i.p。SMLC管理(50或100毫克/公斤)。高效液相色谱法和荧光检测进行调查后血浆水平的SMLC外围政府(21,24,25]。后15分钟SMLC浓度迅速增加,然后逐渐减少剂量(50或100毫克/公斤,图1一个)。
图1:时间进程浓度的SMLC血浆样本(n = 4,和4)样本和微量透析可把时程延长(b、n = 5或6)后腹腔内SMLC管理(50或100毫克/公斤)。每个点代表平均值±标准错误的意思。的时间点SMLC管理由箭头表示。
图1 b显示SMLC浓度的时间进程配置文件收集的样品中微量透析可把时程延长大鼠纹状体。没有观察到SMLC峰值前的样品获得前三个微量透析可把时程延长SMLC管理局(图S1)。这表明,内生SMLC之前没有出现在大鼠纹状体的管理。然而,i.p后的浓度逐渐增加。SMLC管理,达到其最大值在1.5到2.0 h为剂量(50或100毫克/公斤)SMLC老鼠(图1 b)。
SMLC对d - s的影响、自旋和g
图1 c和1 d显示的效果SMLC管理浓度的内生d - s和自旋(表示为基线的百分之一大鼠纹状体)。显著增加内源性d - s水平观察根据ip SMLC剂量(图1 c)。d - s和自旋,可以作为潜在的指标SMLC-induced Asc-1抑制(14),更有丰富的高剂量SMLC组(100毫克/公斤)相比,低剂量组(50毫克/公斤)(图1 c和1 d)。图S2显示了SMLC对g的影响水平在大鼠纹状体。最小的g水平变化观察后SMLC管理(50或100毫克/公斤)。
图s1:代表获得的样品在色谱的SMLC微量透析可把时程延长(a)基线(-1.5 - -1.0 h)和(b) 1.5 h (1.5 - -2.0 h) SMLC政府(100毫克/公斤)。
图s2:样品浓度的SMLC对纹状体微量透析可把时程延长g (a), DA (b), HVA (c)和HIAA (d)。与虚线代表PBS政府开放广场(对照组,n = 6)。开放的圆圈表示腹腔SMLC政府(50毫克/公斤,n = 5)。封闭的圆圈表示高剂量SMLC政府(100毫克/公斤,n = 6)。* * * p < 0.05, p < 0.01(50毫克/公斤),# # # p < 0.05, p < 0.01(100毫克/公斤)和对照组,分别;§p < 0.05,§§p < 0.01 vs SMLC组(50毫克/公斤)。
SMLC对DA的影响、HVA和HIAA
关于其他神经传递素的水平调查,哒,HVA和HIAA i.p后浓度没有显著改变。SMLC管理局(数据开通- - - - - -二维)。这些发现暗示DA、HVA和HIAA水平可能不会受到外围SMLC管理。
SMLC对d - s的浓度的影响(c),自旋(d)样品在纹状体微量透析可把时程延长
开放与虚线代表PBS政府广场(对照组,n = 6)。开放的圆圈表示腹腔SMLC政府(50毫克/公斤,n = 5)。封闭的圆圈表示腹腔SMLC管理局(100毫克/公斤,n = 6)。* * * p < 0.05, p < 0.01(50毫克/公斤),# # # p < 0.05, p < 0.01(100毫克/公斤)和对照组,分别;§p < 0.05,§§p < 0.01 vs SMLC组(50毫克/公斤)。
本研究的目的是探讨纹状体的d - s和神经递质浓度变化g和DA使用ip后体内微量透析可把时程延长SMLC管理工作。尽管SMLC曾被注入到老鼠大脑(13- - - - - -15),我们的研究结果显示:1)ip管理SMLC样本中检测出鼠血浆和微量透析可把时程延长纹状体和2)i.p。SMLC增加内源性d - s水平剂量依赖性的方式。
外围SMLC管理局,Asc-1抑制剂,可能通过ASCT2被运送到中枢神经系统,因为SMLC的化学结构类似于L-Cys,据说可以通过ASCT2[穿透血脑屏障26]。i.p。SMLC增加纹状体水平的d - s和自旋存在剂量依赖的相关性。自旋的增加大于d - s,但趋势是类似报道之前SMLC注入到老鼠大脑的时候(14]。因此,这些结果表明,它可能使用外围地管理SMLC作为抑制剂的Asc-1鼠纹状体。
SMLC在药理作用方面,时间进程配置文件示例显示SMLC水平之间的等离子体和微量透析可把时程延长一个很大的区别在0 30分钟后管理。增加的d - s和样本条件下水平微量透析可把时程延长与纹状体紧密同步SMLC水平。此外,SMLC保持在ip管理近最大浓度,直到210分钟后,尽管SMLC在大鼠血浆注射后60分钟以来逐渐减少。这些结果表明,SMLC的药理作用(Asc-1运输车抑制),持续较长时间大鼠纹状体。
另一方面,这是以前报道,d - s释放Asc-1-transfected HEK293细胞被d-Ile诱导,这是一个便携式的竞争基质Asc-1 [27]。至于d-Ile机制释放d - s,它提出了Asc-1是一个逆向转运,Asc-1 hetero-exchange d - s和d-Ile之间激活d-Ile释放d - s (27,28]。
Sason [29日)报道,真实的non-transportable抑制剂Asc-1 (Lu AE00527)降低d - s发布在鼠皮层切片,从而抑制长期势差和NMDAR活动。总的来说,这些报告27- - - - - -29日不排除这种可能性,ip管理SMLC可能诱发hetero-exchange Asc-1-like d-Ile提高d - s释放。因此,SMLC Asc-1释放的精确机制引入应该阐明未来的体内研究。
最小DA水平变化是本研究中观察到。增加细胞外DA水平不是治疗精神分裂症的首选方法,因为增强DA神经传递可能加重精神分裂症的阳性症状(1]。因此,DA的最小变化及其代谢物HVA观察i.p。SMLC政府更可取的特点。此外,结合SMLC管理与d - s也可能影响5 -羟色胺神经传递,因为5 -羟色胺代谢物HIAA的水平降低了。5 -羟色胺受体在中枢神经系统的药理封锁行动的第二代抗精神病药物(30.];因此,在未来5 -羟色胺的变化应该调查。
我们要感谢错过a . Tsuruta y Naito,东邦大学和美国铃木先生的技术援助。本研究在经济上支持科学研究补助金(C)(25460224)从日本促进社会科学教育部,文化,体育,科学和技术。
