谷氨酸（glutamate,Glu）是中枢神经系统主要的神经递质，它介导兴奋性突触传递。但突触间过量的Glu会引起神经元损伤甚至死亡，称为Glu的兴奋毒性。大量实验证据显示，Glu的兴奋毒性在中枢神经系统缺血、创伤及神经退行性疾病的神经元死亡中起着重要作用。现已明确，Glu的兴奋毒性是Glu在突触间的过量释放及对突触后神经元的进一步激活。其作用机制为：过量释放的Glu激活突触后膜上大量的谷氨酸受体，引起相应的离子通道开放，影响Na⁺、Cl^-、Ca²⁺等的跨膜流动，主要导致细胞内Ca²⁺浓度升高(称为细胞内Ca²⁺超载)，过量的Ca²⁺激活细胞内Ca²⁺依赖的信号级联途径，最终导致神经细胞死亡。其中，细胞内Ca²⁺超载是Glu兴奋毒性引起神经细胞死亡的中心环节。Glu增加细胞内Ca²⁺主要是通过以下几种机制：①激活可透过Ca²⁺的离子型NMDA受体通道：②激活离子型AMPA受体引起膜去极化从而开放电压依赖的Ca²⁺通道；③激活代谢型谷氨酸受体导致其耦联的磷酸肌醇水解，后者使Ca²⁺从细胞内钙池释放。 Glu亦是视网膜中最主要的兴奋性神经递质，感光细胞和双极细胞均以Glu为递质，视网膜神经节细胞（Retinal ganglion ceils,RGCs）接受双极细胞的Glu能突触传递。很早就观察到兴奋性氨基酸对视网膜内层细胞的毒性作用，其中RGCs对Glu的兴奋毒性最为敏感。目前认为Glu兴奋毒性是视网膜缺血—再灌注损伤、缺氧、青光眼、视网膜变性性疾病等的RGCs死亡的主要机制之一。研究表明：RGCs及视网膜其它内层神经元的兴奋毒性损伤主要是由对NMDA受体的过度刺激引起的。AMPA及KA受体也参与Glu对RGCs的损伤，Glu能激活培养RGCs的AMPA／KA受体，引起细胞内Ca²⁺浓度增加，降低RGCs存活。Glu介导的神经细胞死亡中，既有急性的细胞坏死，又有迟发性的细胞凋亡存在。大量研究表明，预防性阻断Glu兴奋毒性可以保护RGCs，减少视网膜损伤和RGCs死亡。目前预防Glu兴奋毒性保护RGCs的研究主要集中于两方面：（1）拮抗NMDA受体、AMPA及KA受体；（2）降低细胞内Ca²⁺超载，如Ca²⁺通道阻断剂。但由于NMDA受体在体内同时介导其它正常的生理作用，将其受体拮抗剂用于人体会对中枢神经系统产生副作用，使其临床应用受到限制。对第三军医大学博士学位论文Ca2+通道阻断剂的临床应用研究也刚刚起步。 牛磺酸（t aurine）是一种日丙氨酸，它是中枢神经系统最丰富的游离氨基酸之一，在许多哺乳动物的大脑中其浓度甚至超过了Glu。牛磺酸在中枢神经系统可作为渗透压调节剂和抑制性神经调质。早就发现，牛磺酸能减轻癫痛病的症状，近来发现，牛磺酸还具有神经保护作用，这可能与其对抗Glu及其类似物诱发的兴奋毒作用有关。目前公认，牛磺酸是一个调节及降低神经细胞内ca2+水平的强有力因子。有研究提示，牛磺酸的神经保护机制与其防止或降低Glu诱导的胞内CaZ十水平的升高有关。牛磺酸在视网膜也有广泛的生理功能，它是视网膜发育所必需的营养因子，具有调节渗透压、抗氧化、调节ca2+、调节蛋白磷酸化等作用，但目前未见牛磺酸用于防护视网膜尤其是RGCs的Glu兴奋毒性的研究。 基于以上分析，结合国内外研究进展，本课题通过体内和体外研究观察牛磺酸对Glu引起的RGCs兴奋毒性的防护作用。体内研究通过在大鼠玻璃体内注射Glu造成视网膜Glu兴奋毒性的动物模型，通过视网膜全铺片RGCs计数、视网膜电图（E lectroretinograms，ERG）、视网膜组织结构及超微结构观察等方法观察牛磺酸对大鼠视网膜Glu兴奋毒性的体内防护作用;并运用原位TUNEL检测、免疫组化、免疫印迹、RT一PCR等技术，进一步观察牛磺酸对Glu所致的视网膜RGCs凋亡、视网膜Glu、Thy一1、神经丝蛋白轻链（neurofilaments light ehain，NF一L）、神经胶质原纤维酸性蛋白（olial fibrillary aeid protein，G队P）蛋白及mRN^的表达水平改变的影响。体外研究采用两种细胞模型:原代培养的大鼠视网膜神经元及原代纯化培养的大鼠RGCs，分别以终浓度为1幻以们比oUL的Glu作用于原代培养视网膜神经细胞10而n、25 p moUL Glu作用于RGCs3天制备Glu兴奋毒性模型。通过台盼蓝拒染实验、钙黄绿素一AM染色存活细胞、TUNEL检测、Thy一l蛋白表达检测等技术观察牛磺酸对培养的视网膜神经细胞、纯化培养的RGcs Glu兴奋毒性的防护效应;利用激光共聚焦ca2+成像技术，观察牛磺酸对Glu引起的培养Rocs细胞内ca2+（[ ca2+li）超载的影响，并通过对Glu及牛磺酸影响RGcs[C a2+li的动态观察，从牛磺酸调节Glu兴奋毒性所致细胞内ca2+失衡的角度，探讨牛磺酸防护大鼠RGCs Glu兴奋毒性的机制。 本研究主要实验结果如下: 1.视网膜全铺片计数大鼠视网膜节细胞层（Retinal ganglion eells，GCL）细胞，发现:正常的视网膜，GcL的平均细胞密度是6426个/毫米2，其中36%是RGcs，64%是非RGCs细胞。玻璃体内注射Glu使GCL的细胞数显著减少，以RGCs的减少为主（减少75%），腹腔注射高剂量（25m叭g体重）牛磺酸使RGCs丢失显著减少，而低剂量第三军医人学博士学位论文（5m岁kg）牛磺酸的作用不明显。玻璃体注射Glu使视网膜内网状层(Inner plexiform