興奮毒性と酸化ストレスにおける興奮性神経伝達物質と生体異物の相互作用：グルタミン酸と鉛

グルタミン酸放出の増加は、てんかん、脳卒中、アルツハイマー病、その他の脳損傷などの深刻な神経障害に関連しています。過剰なグルタミン酸放出とその後のグルタミン酸作動性ニューロン刺激は、活性酸素種（ROS）の産生を増加させ、酸化ストレス、興奮毒性、ニューロン損傷を誘発します。多くの研究では、グルタミン酸への神経細胞の共曝露があり、環境毒素鉛がアポトーシスまたは壊死を通じてグルタミン酸興奮毒性と細胞死を大幅に増幅できることが示されています。興奮毒性のメカニズムまたはグルタミン酸鉛相互作用のメカニズムは徹底的に描かれていませんが、ROSの生産の増加が両方のイベントで重要な役割を果たす可能性があることを示唆する十分な証拠があります。その後、レドックス制御転写因子であるNF-KappabおよびAP-1のDNA結合の増加は、これらのイベントに関連しているようです。即時の初期遺伝子であるC-FOSの誘導は、グルタミン酸または鉛にさらされた神経細胞で見られます。即時の初期の遺伝子は、他のニューロン遺伝子の発現を調節する上で重要です。Hsp70またはシクロオキシゲナーゼ-2をコードする遺伝子の上昇した発現は、グルタミン酸によって誘導されるアポトーシスまたは壊死に関与しているようであり、鉛またはグルタミン酸鉛の組み合わせにさらされた細胞のいくつかの遺伝子の誘導と関連している可能性があります。。グルタミン酸リード神経毒性のメカニズムを明確にするには、さらなる研究が必要です。

Increased glutamate release is associated with serious neurological disorders such as epilepsy, stroke, Alzheimer's disease and other brain injuries. Excessive glutamate release and subsequent glutamatergic neuronal stimulation increase the production of reactive oxygen species (ROS), which in turn induce oxidative stress, excitotoxicity and neuronal damage. A number of studies have shown that co-exposure of neuronal cells to glutamate, and an environmental toxin, lead, can greatly amplify glutamate excitotoxicity and cell death through apoptosis or necrosis. Even though the mechanisms of excitotoxicity or those of glutamate-lead interactions have not been exhaustively delineated, there is ample evidence to suggest that increased production of ROS may play an important role in both events. Subsequently, increased DNA binding of redox-regulated transcription factors, NF-kappaB and AP-1, seems to be associated with these events. Induction of an immediate early gene, c-fos, is seen in neuronal cells exposed to glutamate or lead. Immediate early genes are important in regulating the expression of other neuronal genes; Elevated expressions of the genes encoding Hsp70 or cyclo-oxygenase-2 seem to be involved in the apoptosis or necrosis induced by glutamate, and may be associated with induction of several of the genes in cells exposed to lead, or to the glutamate-lead combination. Further studies are required to clarify the mechanisms of glutamate-lead neurotoxicity.