D-Serine

慢性压力应激是现代社会常见的健康危险因素，它严重破坏机体稳态，已构成重大的公共卫生负担。流行病学调查估计，全球约35%的成年人每天都暴露在工作、经济或家庭等日常中等程度的慢性应激中。这种持续的应激状态不仅可诱发焦虑等情绪障碍，还独立于肥胖等传统因素，大幅增加2型糖尿病（T2D）的发病风险。与此同时，糖尿病已成为全球性公共卫生危机，患病率居高不下。日常压力普遍存在与代谢疾病高发叠加的巨大健康挑战下，慢性压力究竟是如何跨越多个器官系统，同时导致焦虑等神经系统症状和外周血糖稳态失衡的，其背后的关键分子和神经环路机制尚不清楚。 2026年4月3日，厦门大学医学院张杰教授和冷历歌教授团队在Cell Metabolism发表题为Amygdala Astrocyte Senescence Drives Stress-Induced Anxiety and Hyperglycemia 研究论文，揭示了慢性压力应激通过诱导杏仁核星形胶质细胞衰老，破坏“星形胶质细胞-神经元丝氨酸穿梭”并进一步重塑胰腺交感/副交感神经支配，从而导致焦虑样行为和高血糖发生的机制。这一研究为理解应激压力与代谢异常共病提供了新的理论框架，也为相关疾病干预提供了新的潜在靶点。 研究团队首先构建了慢性压力应激小鼠模型，发现慢性压力应激不仅导致小鼠出现明显焦虑样行为，还引起葡萄糖耐量受损、胰岛素抵抗、血糖升高和胰岛素水平异常等代谢表型。在慢性压力应激状态下，杏仁核内星形胶质细胞出现显著衰老，提示该脑区星形胶质细胞异常可能是连接情绪障碍和代谢紊乱的重要起点。经过多维度测序研究进一步发现，慢性压力应激会导致杏仁核星形胶质细胞中糖酵解关键酶(Hexokinase 2, HK2) 水平下降。通过构建星形胶质细胞特异性HK2缺失小鼠以及杏仁核局部星形胶质细胞HK2敲低模型，研究团队证实仅在星形胶质细胞中降低HK2，便能够重现慢性压力应激诱导的核心表型，包括焦虑样行为增强、血糖代谢紊乱和细胞衰老增加。 这表明，杏仁核星形胶质细胞的衰老不是慢性压力应激后的伴随变化，而是驱动相关病理过程的重要因素。进一步研究表明，HK2下降会削弱星形胶质细胞的糖酵解及丝氨酸合成能力，导致L-serine合成下降，从而减少对邻近神经元D-serine合成的支持，破坏“星形胶质细胞-神经元丝氨酸穿梭”。由于D-serine是维持神经元突触可塑性和神经环路稳态的重要分子，这一穿梭受损进一步造成杏仁核神经元突触功能异常和神经活动失衡，最终破坏应激状态下的行为适应及外周代谢稳态。 研究团队使用组织透明化和三维免疫荧光成像技术，将上述中枢变化与外周胰腺神经调控联系起来。展示了慢性压力应激条件下胰腺神经支配网络重塑现象：胰岛周围交感神经纤维优势，而副交感神经纤维劣势，呈现这一自主神经失衡状态。进一步分析显示，这种神经重塑不仅存在于胰腺实质，也可见于胰岛组织中，提示慢性压力应激可通过中枢调控改变胰腺局部神经微环境，进而影响胰岛内分泌功能和血糖稳态。 慢性压力应激条件下支配胰腺自主神经网络重塑 在此基础上，研究团队进一步从功能和解剖层面描绘了脑-胰轴特征。伪狂犬病毒逆行示踪结果则提示，存在一条由杏仁核出发、经下丘脑及外周自主神经中继并最终联系胰腺的多突触调控通路。这些结果共同支持：慢性压力应激诱导的杏仁核异常可通过自主神经输出重塑胰腺神经支配，从而推动血糖代谢紊乱的发生。 病毒逆行示踪揭示杏仁核调控胰腺神经通路 更重要的是，该研究发现这一病理过程具有可逆性。无论是补充L-serine，还是通过清除衰老细胞，均可显著改善慢性压力应激小鼠的焦虑样行为，并纠正葡萄糖耐量异常、胰岛素抵抗及血糖升高等代谢表型。同时，这些干预还可部分恢复胰腺交感/副交感神经支配平衡，提示靶向“星形胶质细胞衰老-丝氨酸代谢紊乱-神经元功能和长程投射异常-自主神经重塑”这一病理轴，可能成为干预应激相关情绪障碍和代谢异常的新策略。 该工作是张杰/冷历歌教授团队针对酵解限速酶HK2调控代谢及神经功能的系列工作之一。团队前期发现 HK2在神经元中调控细胞衰老(Nature Neuroscience, 2019), 在小胶质细胞中调控脂质代谢（详见BioArt报道：Nat Metab | 张杰团队揭示小胶质细胞糖脂代谢调控新机制，为阿尔茨海默病的防治提供新策略）, 本工作发现在星形胶质细胞中调控丝氨酸代谢及应激压力(Cell Metabolism, 2026)。HK2在这三种重要神经细胞中发挥不同的调控作用并参与到衰老、神经退行性疾病和衰老的发生发展。 厦门大学医学院神经科学研究所张杰教授和冷历歌教授为本论文的通讯作者。同时，博士生贺澳杰，已毕业硕士生朱玉菲，已毕业博士生梁晨思为本论文的共同第一作者。 张杰，厦门大学医学院教授、博导、国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金等获得者。长期从事重大脑疾病比如阿尔茨海默病（AD）、抑郁症等的致病机理和药物开发研究。至今以第一作者或通讯作者在包括Cell Metabolism, Nature Neuroscience, Nature Aging, Nature Metabolism, Neuron等期刊发表论文50余篇。多项研究成果正在转化中。实验室长期招聘助理教授、博士后，同时欢迎优秀学子报考厦门大学医学院张杰教授课题组研究生。 冷历歌，厦门大学医学院教授、博导、教育部长江学者-青年学者，福建省杰出青年，南强青年拔尖人才。长期从事阿尔茨海默症（AD）、抑郁症的机制研究和临床转化工作。近5年来在Cell Metabolism, Nature Metabolism, Neuron, Molecular Psychiatry, Autophagy, Cell Reports, PLOS Biology, Advanced Science, BBI等杂志发表多篇学术论文，热诚欢迎优秀学子报考冷历歌老师的硕士、博士研究生。 简历投递（有意者请将个人简历等材料发至）： https://jinshuju.net/f/ZqXwZt或扫描二维码投递简历 原文链接： https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.03.006 https://authors.elsevier.com/a/1mtQg5WXUleM5g 制版人： 十一 学术合作组织 （*排名不分先后） 战略合作伙伴 （*排名不分先后） · 转载须知 【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。 BioArt Med Plants 人才招聘 近期直播推荐 点击主页推荐活动 关注更多最新活动！

欢 迎 关 注 引用本文：张妍，杨燕飞，王艳芬. N-甲基-D-天冬氨酸受体相关神经精神疾病的发病机制及靶向治疗研究进展[J]. 中华神经医学杂志, 2026, 25(2): 194-201. DOI: 10.3760/cma.j.cn115354-20250610-00336. 作者：张妍1    杨燕飞2    王艳芬2   景玮3    胡丹梅3 作者单位：1山西医科大学儿科医学系；2山西医科大学第三医院，山西白求恩医院(山西医学科学院)，同济山西医院儿科；3山西医科大学第三医院，山西白求恩医院(山西医学科学院)，同济山西医院神经内科 摘    要 N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)是一类谷氨酸门控离子通道，在中枢神经系统突触可塑性、神经发育以及认知功能调节等方面发挥重要作用。NMDARs介导的信号转导异常会引发兴奋性毒性和神经变性，是抗NMDAR脑炎、精神分裂症、抑郁症等多种神经精神疾病的病理基础。本文对NMDARs的结构与功能，NMDARs相关神经精神疾病的发病机制及靶向治疗的研究进展进行综述，以期为其干预提供新思路。 前    言 N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptors，NMDARs)是中枢神经系统重要的兴奋性受体，在神经发育、学习记忆及神经网络稳态中发挥核心作用[1]。近年来，越来越多的证据表明，NMDARs亚基组成、突触定位及信号通路异常与抗NMDAR脑炎、精神分裂症、抑郁症、阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)、孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder，ASD)及癫痫等神经精神疾病的发生发展密切相关[2-3]。而这些神经精神疾病可能引发严重的功能障碍，影响患者的生活质量和社会功能，甚至导致残疾或死亡。本文对NMDARs的结构与功能特性，NMDARs相关神经精神疾病的发病机制及靶向治疗的研究进展进行综述，以期为NMDARs相关疾病的干预提供新思路。 一、NMDARs的结构与功能 (一)NMDARs的亚基与结构域 NMDARs是一类广泛分布于中枢神经系统的离子通道型谷氨酸(glutamate，Glu)受体，具有调节认知功能、情绪状态、行为模式等多重生理效应[4]。经典NMDARs通常由两个必需的GluN1亚基和两个可变的GluN2(N2A~N2D)亚基组装形成二异或三异四聚体。与含GluN2C或GluN2D亚基的NMDARs相比，含GluN2A或GluN2B亚基的NMDARs对电压依赖性Mg2+阻滞更敏感，具有更高的Ca2+通透性和单通道电导[5]。GluN3亚基是构成非经典NMDARs的关键组分，常与GluN1亚基组装形成GluN1/GluN3或GluN1/GluN2/GluN3，这类四聚体通常具有低Ca2+通透性、弱Mg2+阻滞特性，含有GluN3亚基的NMDARs可抑制经典NMDARs功能，在出生后大量突触修剪过程中充当“守门人”角色[6]。 NMDARs的亚基组成在机体发育过程中表现出高度的时空动态性和可塑性。GluN1亚基无明显发育阶段性差异，在全发育阶段均广泛表达，是NMDARs复合体的基础组成部分，为受体功能的发挥提供结构支撑。GluN2A亚基在出生后不久开始表达，且表达水平随发育进程持续升高，最终广泛分布于多数脑区，成为成年期NMDARs的主要功能亚基之一[1，5，7]。GluN2B亚基在胚胎期的脑组织中表达，出生后1周达峰值，随后逐渐下降并局限于前脑，其表达变化与突触功能成熟密切相关[1]。GluN2C亚基的表达启动时间较晚，约在出生后10 d开始，其表达范围具有明显区域特异性，主要集中在小脑和嗅球；GluN2D亚基在胚胎期脑组织中即开始表达，出生后表达显著降低，至成年期仅在间脑与中脑呈低水平表达，发育后期表达范围大幅收缩；GluN3A亚基在出生后早期表达水平达到峰值，随后逐渐下降，分布范围较广，主要存在于丘脑、脑干和海马区，参与发育早期突触的形成与成熟；GluN3B亚基的表达无明显发育阶段依赖性，在整个发育过程中持续表达，表达区域主要集中于脑干和脊髓，维持相关脑区NMDARs的基础功能[1，8]。综上，在发育早期，GluN2B、GluN2D和GluN3A亚基表达水平较高，共同参与突触的形成与成熟过程，是调控NMDARs发育可塑性的关键亚基。 随着个体发育，GluN2A与GluN2B亚基逐渐成为成年期中枢神经系统的主要GluN2亚基，尤其是在海马体、大脑皮层等关键脑区中，二者在突触功能调控与可塑性维持中发挥核心作用。在功能上，含GluN2A或GluN2B亚基的NMDARs通道可介导快速高效的突触传递及可塑性调控；而含GluN2C或GluN2D亚基的NMDARs通道则表现为开放概率低、门控动力学慢，二者在突触传递效率、通道开放特性及门控动力学等功能特性上存在明显不同。因而，靶向GluN2A或GluN2B亚基成为NMDARs相关神经精神疾病的潜在治疗策略[5，7-8]。 NMDARs包含4个主要结构域(图1)：(1)细胞外配体结合结构域(ligand-binding domain，LBD)，负责结合Glu及必需的共激动剂甘氨酸(glycine，Gly)/D-丝氨酸(D-serine，D-Ser)，二者同时结合是受体激活的关键；(2)N末端结构域(N-terminal domain，NTD)，参与NMDARs的功能调控与变构调制；(3)跨膜结构域(transmembrane domain，TMD)，形成离子通道孔，是离子通透的结构基础；(4)C末端结构域(C-terminal domain，CTD)，参与信号传导和受体运输[8]。TMD包含Mg2+阻断位点，静息状态下Mg2+阻断离子通道，当突触前神经元兴奋并释放Glu后，Glu首先与突触后膜上的α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR)结合，引起突触后膜去极化；同时Gly和Glu与NMDARs结合，Mg2+阻断被去除，允许Na+、Ca2+内流和K+外流[2，9]。其中，Ca2+内流是触发下游信号级联、诱导长时程增强(long-term potentiation，LTP)或长时程抑制(long-term depression，LTD)等突触可塑性变化的核心事件，对学习、记忆等神经功能至关重要。细胞外LBD和NTD包含激动剂、拮抗剂和变构调节剂的结合位点，是神经精神疾病药物干预的重要靶点，对于调节NMDARs活性至关重要[10]。 (二)NMDARs的功能与调节 1. NMDARs定位与功能：根据突触分布位置的差异，NMDARs分为突触NMDARs(SynNMDARs)和突触外NMDARs(ExsynNMDARs)。富含GluN2A亚基的SynNMDARs具有快速动力学特性，主要负责介导LTP与促神经元存活信号；而富含GluN2B亚基的ExsynNMDARs则表现出慢动力学特征，主要介导LTD，其过度激活可引发Ca2+超载，触发兴奋性毒性及诱导神经元死亡[11]。 2. NMDARs门控激活与调节：NMDARs的激活依赖双激动机制，Gly/D-Ser与GluN1亚基结合、Glu与GluN2亚基结合后开启受体离子通道，其活性受电压依赖性Mg2+阻滞及Ca2+、H+、Zn2+等变构因子的精细调控。Mg2+通过3个结合位点调节受体功能，位点I介导电压依赖性阻断，位点II促进受体开放，位点III降低Glu结合亲和力，通过3个结合位点的协同作用，胞外Mg2+能够动态调控NMDARs的激活阈值与Ca2+信号强度，使生理范围内的Mg2+浓度波动可以调节LTP与LTD之间的平衡[9]。受体激活触发的Ca2+内流是突触可塑性的核心事件，适量的Ca2+内流可增强AMPAR功能并激活Ras-丝裂原活化蛋白激酶(Ras-mitogen-activated protein kinase，Ras-MAPK)/细胞外信号调节激酶信号通路诱导LTP[12-13]。细胞外H+以pH依赖性方式降低NMDARs通道开放频率，是重要的生理调控机制。在pH 7.0~7.4条件下，含有GluN2A、GluN2B及GluN2D亚基的NMDARs大多处于质子介导的“静默”状态。脑缺血、癫痫等病理过程中，组织酸化可使pH进一步下降，抑制NMDARs的过度激活，发挥内源性神经保护作用[2]。突触活动释放的Zn2+，以电压非依赖方式结合NMDARs的NTD，对受体发挥变构抑制作用；其中含GluN2A亚基的NMDARs对Zn2+尤为敏感，这一特性使Zn2+可有效调控高频突触活动中的NMDARs功能，进而影响LTP等突触可塑性过程，对神经网络的兴奋/抑制平衡的维持起调节作用[14]。 二、NMDARs相关神经精神疾病 (一)抗NMDAR脑炎 抗NMDAR脑炎是一类由抗NMDARs抗体介导的自身免疫性脑炎[15]。其核心病理机制为：靶向含GluN1亚基的NMDARs的免疫球蛋白G(immunoglobulin G，IgG)抗体经Fab段与NMDARs中的NTD结合，以2∶1或1∶2的抗体－受体结合比例诱导受体交联与异常簇集，导致NMDARs被内吞降解[16]；之后，突触表面NMDARs密度降低、Ca2+内流受阻及兴奋性信号传导被抑制，同时抗体Fc段与小胶质细胞表面的Fcγ受体结合，触发局部神经炎症反应[16]。有研究表明，抗NMDAR脑炎模型小鼠的外周单核细胞中干扰素调节因子7通路被异常激活，从而驱动单核细胞活化并破坏血脑屏障完整性，为自身抗体和炎性因子进入中枢神经系统开辟了通道，加剧了神经损伤，形成“自身抗体－炎症”双重损伤[3，17-18]。Steinke等[19]设计了可结合含GluN1亚基和GluN2B亚基的NMDARs氨基末端结构域与IgG Fc段的融合蛋白，能高亲和力结合致病性自身抗体，阻止其攻击内源性NMDARs。人源化单价抗体ART5803可高亲和力结合GluN1‑NTD，通过竞争性阻断自身抗体与受体的结合防止受体内化，并在细胞及神经元模型中恢复细胞表面NMDARs表达与突触信号传导功能，且不影响受体的正常生理活性；该抗体目前已进入IIa期临床试验[20]。 (二)精神分裂症与抑郁症 精神分裂症的病理机制与NMDARs功能减退密切相关，这一功能异常由多层面机制介导：GluN1亚基表达异常或功能受损、内源性激动剂D-Ser代谢紊乱以及GluN2D亚基相关的皮质兴奋/抑制环路失衡。有研究显示精神分裂症患者齿状回等脑区的GluN1亚基表达选择性降低，可能与自身抗体生成有关；GluN1亚基功能缺陷可扰乱多巴胺能神经元的放电，进而导致认知障碍和感觉运动门控受损[21]。Hons等[22]的一项前瞻性临床研究显示，精神分裂症患者常伴有Ser代谢异常，表现为血清总Ser水平降低、D-Ser/总Ser值升高，且D-Ser水平与执行功能损害程度显著相关。有研究通过对比精神分裂症高危状态、首次发作及慢性期的患者发现，血清D-Ser/总Ser值升高是疾病早期进展的特定血液生化标志，该代谢失调先于临床症状[23]。在敲除GRIN1基因小鼠模型中，选择性干扰GluN1亚基可重现社交退缩与认知缺陷，并引发多巴胺及γ-氨基丁酸(GABA)系统失衡；而GluN1亚基的功能依赖Gly/D-Ser结合位点激活，该位点异常可致其功能低下，进而诱发精神分裂症相关病理异常，提示GluN1亚基上的Gly/D-Ser结合位点有望成为改善精神分裂症阴性症状及认知功能的干预靶点[24]。在一项II期临床研究中，精神分裂症患者通过补充D-Ser或使用其前体D-Ser氧化酶抑制剂提升突触D-Ser水平可改善精神分裂症认知评分[25]。此外，编码GluN2A亚基的基因罕见功能丧失型突变也被证实可显著增加精神分裂症发病风险[26]。从神经环路角度看，分布于前额叶皮层小清蛋白阳性(parvalbumin-positive，PV+)快放电GABA能中间神经元上的GluN2D亚基的功能至关重要；当GluN2D功能受损时，PV+中间神经元的活性降低，对周围锥体神经元的抑制减弱，导致伽马振荡异常和皮层信息处理效率下降，并可通过皮质－纹状体通路间接引发多巴胺系统功能失调，从而产生阳性症状[27]。目前，开发GluN2D选择性正性变构调节剂已成为改善精神分裂症患者认知功能的重要研究方向。 抑郁症的病因目前尚不清楚，可能与慢性应激触发的星形胶质细胞功能障碍以及Glu-NMDARs系统失调、关键脑区神经环路失衡有关。Duarte等[28]的啮齿动物模型研究表明，慢性应激可促使腹侧海马星形胶质细胞通过Cx43半通道过度释放Glu，导致ExsynNMDARs过度激活并诱发抑郁样行为，而阻断该通道或使用特异性抑制剂能有效改善上述行为，还能预防压力引起的病理改变。这表明星形胶质细胞中的Cx43半通道在慢性应激诱发的抑郁症中起关键作用，提示靶向星形胶质细胞或有助于开发治疗NMDARs功能障碍的新药。前额叶皮层与海马区GRIN2A基因的超甲基化可引起GluN2A异常表达并增加抑郁易感性[29]。含GluN2D亚基的NMDARs在终纹床核(bed nucleus of the stria terminalis，BNST)的促肾上腺皮质激素释放因子(corticotropin-releasing factor，CRF)阳性神经元上表达，通过精细调控其兴奋－抑制平衡与活动水平，从而维持正常情绪行为。当GluN2D功能缺失时，会导致BNST-CRF阳性神经元过度兴奋、突触可塑性受损，进而加剧焦虑与抑郁样行为，这提示该受体亚基可作为干预情绪障碍的潜在靶点[30]。靶向NMDARs已成为抗抑郁治疗的重要方向，例如亚麻醉剂量的氯胺酮及艾氯胺酮通过瞬时拮抗NMDARs，触发突触后蛋白的快速合成，从而在前额叶皮层等脑区重建突触，并增加脑源性神经营养因子的释放，快速缓解抑郁症状[31]。 (三)癫痫 癫痫是一种由大脑异常电活动引起的神经系统疾病。部分患者可进展为药物难治性癫痫，在该过程中NMDARs的过度激活扮演关键角色。在颞叶癫痫模型中，NMDARs异常活化可诱导海马齿状回颗粒细胞LTP异常，驱动苔藓纤维向CA3区病理性发芽，形成自兴奋性环路，导致癫痫进展为慢性且难以控制的状态[32]。癫痫持续状态下，过量Glu可激活突触外富含GluN2B亚基的NMDARs，触发钙超载和线粒体功能障碍，导致神经元迟发性死亡[33]。选择性抑制含有GluN2B亚基的NMDARs可抑制海马网络重组和齿状回颗粒细胞的癫痫样放电[34]。除GluN2B亚基外，GluN2D亚基在癫痫发生中也起着重要调控作用，该亚基富集于丘脑网状核等核团，参与调控神经元兴奋性和爆发性放电。在特异性敲除GluN2D的小鼠模型中，因丘脑网状核神经元兴奋性和爆发放电降低、抑制性输出减弱，从而降低戊四唑诱发癫痫发作的易感性[35]。因此，靶向含GluN2D亚基的NMDARs的药物可能对癫痫具有治疗价值。 另外，需要特别留意的是，抗NMDAR脑炎、精神分裂症和癫痫在临床症状上存在重叠。例如，抗NMDAR脑炎和精神分裂症均可表现为精神行为异常，而抗NMDAR脑炎和癫痫均会表现为癫痫发作，但三者在病理机制上存在区别。抗NMDAR脑炎是由抗含GluN1亚基的NMDARs抗体介导的神经急症，抗体直接结合神经元表面NMDARs，进而引起受体急性大量内吞与功能丧失，临床表现为快速、相继出现急性神经系统症状[36]。精神分裂症患者血清中可检出多种同种型的抗NMDARs抗体，其结合NMDARs的GluN1/GluN2异源二聚体结构，可能诱导慢性、低度的免疫异常，可作为Glu假说病因学的微弱特征之一。此类患者多表现为典型的慢性精神病症状，一般不伴急性弥漫性脑炎综合征，且对Glu调节疗法存在潜在敏感性。而癫痫发作是抗NMDAR脑炎的常见急性症状，不等同于癫痫疾病，广泛的临床研究尚未证实特发性癫痫与抗NMDARs抗体存在显著关联[36-37]。 (四)AD AD是一种以认知功能损害为核心的神经退行性疾病，核心病理特征为脑内淀粉样蛋白(β-amyloid，Aβ)沉积以及tau蛋白异常磷酸化[38]。在AD病程中，SynNMDARs与ExsynNMDARs的分布失衡是神经元功能障碍的关键环节。Aβ和tau蛋白通过促进SynNMDARs内吞作用，降低其在突触的表达，抑制突触可塑性，同时增强Glu释放，造成ExsynNMDARs过度激活与LTP受损，最终损害记忆功能[39]。研究发现，AD患者额叶皮层中突触膜上的GluN2B和GluN2A亚基水平显著降低，而突触外膜上的GluN2B和GluN1亚基水平升高，这种NMDARs亚基的重新分布使神经毒性信号通路占据主导，导致突触传递障碍和兴奋性毒性[40]。在AD病理状态下，Aβ寡聚体选择性增强含GluN2B亚基的NMDARs活性，导致Ca2+内流异常和MAPK通路中关键激酶蛋白(如ERK1/2、p38)的过度磷酸化，引发突触损伤与神经元死亡[41]。在分子层面，该功能失衡与翻译后修饰异常密切相关，AD患者突触GluN2B亚基上Tyr1472位点的磷酸化水平显著降低，该位点的磷酸化对于稳定NMDARs与突触后致密蛋白95(PSD95)的结合、防止NMDARs内吞至关重要；该位点磷酸化水平下降削弱了GluN2B亚基在突触中的锚定能力，导致其更容易从突触移向突触外或被内吞清除[40]。因此，靶向抑制GluN2B或增强GluN2A亚基活性已成为潜在的AD治疗策略。 (五)ASD ASD是以社交障碍、重复刻板行为及兴趣狭窄为特征的神经发育性疾病，其发病涉及遗传与环境因素的交互作用，可能与NMDARs功能障碍所介导的Glu能系统异常有关，主要体现在其可调节损害关键脑区的突触可塑性和神经环路发育。Fatemi等[42]发现特发性ASD儿童前额叶皮层中，突触后致密区组分(包括AMPAR、NMDARs及Ser/Ser激酶等)表达水平普遍下调，导致突触发育受损和认知缺陷。Cao等[43]对ASD模型小鼠的研究证实，其前额叶皮层存在NMDARs功能减退及PV+中间神经元数量减少，D-环丝氨酸可恢复NMDARs功能，缓解PV+中间神经元功能障碍并改善社交缺陷。此外，mGluR5正变构调节剂CDPPB能够增强NMDARs功能，修复Shank2基因敲除小鼠的突触传递缺陷与社交障碍；NMDARs拮抗剂美金刚，也被报道可改善ASD的社交障碍、刻板行为、认知缺陷症状[44]。综上，前额叶皮层中NMDARs功能减退及其引发的PV+中间神经元功能障碍可能是ASD社交障碍的核心病理机制。 (六)GRIN基因相关疾病 编码NMDARs核心亚基的基因包括GRIN1、GRIN2A、GRIN2B、GRIN2C、GRIN2D。该类基因突变与神经发育障碍及神经精神疾病密切相关。GRIN基因变异常为错义变异，致病变异以GRIN2A和GRIN2B为主，分别为45%、38%，GRIN1变异占14%，这些变异通过改变氨基酸序列影响NMDARs的结构和功能，干扰受体配体结合、离子通道通透性或亚基间的相互作用，导致突触信号传递异常[45]。具体而言，GRIN2B变异与癫痫、ASD、AD、发育迟缓、精神分裂相关，GRIN2A变异与早发性癫痫、语言障碍等有关，而GRIN1变异则主要与肌张力低下、运动障碍等相关[46]；GRIN2D相关疾病发病率低，常表现早期严重发育性脑病伴癫痫、智力障碍等[47]。目前尚无针对这类疾病的个性化治疗方案。 总之，NMDARs功能失衡是多种神经精神疾病的共同病理基础，其机制主要包括NMDARs活性异常、Glu稳态破坏、SynNMDARs与ExsynNMDARs分布失衡及及Ca2+信号紊乱等。然而，目前对神经精神疾病的研究多集中于单一疾病，缺乏跨疾病的系统视角，尤其对于NMDARs功能失衡如何从分子层面的失调，经由神经环路异常，最终转化为临床表型的这一关键路径，仍认识不足。未来需构建一个能够整合从神经环路到临床表型的研究框架，以推动NMDARs相关神经精神疾病精准治疗的进展。 三、NMDARs相关疾病的靶向治疗 NMDARs通过基因突变、自身免疫攻击、兴奋性毒性、胶质细胞调控异常等多种机制参与神经精神疾病的病理过程，已成为该类疾病药物研发的重要靶点[48]。目前已开发的NMDARs拮抗剂按作用机制可分为竞争性拮抗剂、非竞争性拮抗剂和变构调节剂三类，其作用靶点、药理学特征等方面内容见表1。 (一)竞争性拮抗剂 竞争性拮抗剂通过直接结合GluN1或GluN2亚基上的Gly或Glu结合位点阻断NMDARs激活，代表药物包括D-CPP、D-AP5、D-AP7等。这种靶向治疗主要应用于抑郁症、AD、癫痫及精神分裂症。其中D-CPP最初被认为是有前景的抗癫痫药物，曾进入II期临床试验，但因严重中枢副作用(如意识模糊、步态共济失调、嗜睡)以及日剂量为500~1 000 mg/d时癫痫发作恶化等而被迫终止相关研究[49]。此类药物具有抗惊厥及改善缺血作用，但中枢副作用明显，暂无药物获批上市。 (二)非竞争性拮抗剂 鉴于NMDARs竞争性拮抗剂在神经精神疾病治疗中存在局限，研究焦点逐渐转向NMDARs非竞争性拮抗剂。这类药物通过作用不同结合位点，不仅有望减缓抑郁症、AD等疾病进展，还可能规避竞争性NMDARs拮抗剂常见的不良反应。非竞争性拮抗剂通过与受体通道内的通道阻滞剂位点结合，阻断Ca2+内流，减少兴奋性毒性反应，且不依赖Glu浓度，也称为通道阻滞剂；其代表药物包括苯环利定、马来酸地唑西平(MK-801)、美金刚、氯胺酮及替他明等，在癫痫、AD和其他神经退行性疾病中展现出神经保护作用[5]。苯环利定、MK-801因具有高受体亲和力，会导致药物分子与NMDARs通道阻滞剂位点缓慢结合和解离，延长Ca2+介导的细胞内信号传导，这种持续的信号激活易引发拟精神病样症状和多巴胺能紊乱，相关临床研究已终止，当下主要作为科研工具模拟精神分裂症等疾病的症状和神经病理变化[1，50]。相比之下，美金刚可选择性抑制过度激活的NMDARs，同时保留其正常生理功能，表现出良好耐受性，已被批准用于治疗AD[51-52]。新型药物氟乙基正金刚(FENM)为美金刚的氟化类似物，现处于I期临床试验阶段，临床前研究显示其具有神经保护作用及抗抑郁潜力[53]。氯胺酮已被批准用于抑郁症治疗，但因多靶点作用可影响多巴胺、5-羟色胺、乙酰胆碱及GABA系统，存在依赖和耐受风险[54]。总而言之，NMDARs非竞争性拮抗剂在神经退行性疾病及抑郁症治疗中具有巨大潜力，但需在疗效与安全性之间寻求平衡。 (三)变构调节剂 靶向亚基的变构调节，为调控NMDARs功能提供了一种替代性新策略，不同亚基间的结构差异，使得高选择性干预成为可能。其中，GluN2亚基是调控NMDARs生物物理特性(如通道门控动力学、离子通透性等)的关键亚基，因其核心调控作用，已成为开发NMDARs变构调节剂的潜在靶点。 突触内含GluN2A亚基的NMDARs的激活与认知功能改善和精神障碍缓解密切相关，代表性配体激动剂包括Npam43衍生物、SAGE-718和磺胺衍生物(TCN-201)。SAGE-718被开发用于治疗亨廷顿病的认知障碍；其逆转NMDARs急性或持续功能减退引起的行为和体内电生理损伤的效应曾拓展至AD，但在II期试验中其因对轻度认知障碍无效而被终止[55]。TCN-201曾用于癫痫治疗领域的研究，其虽具GluN2A亚基选择性，但因溶解性差无法进入生物研究阶段，其改良物MPX-004与MPX-007在溶解性与药效方面均有显著提升，正处于临床前研究阶段，显示出良好治疗潜力[7，56]。 靶向含有GluN2B亚基的NMDARs选择性拮抗剂可有效抑制兴奋性毒性，其中代表性药物包括伊芬地尔、雷普地尔、Ro 25-6981、CP-101/606等，这些药物在抑郁症、AD、癫痫中起保护作用且副作用小[7，57]。伊芬地尔等变构调节剂通过特异性结合于GluN1与GluN2B亚基的NTD，稳定GluN2B NTD的闭合构象，通过变构机制抑制NMDARs功能[57]。GluN2B亚基的选择性拮抗剂在抑郁症治疗中具有重要作用，动物实验结果证实Ro 25-6981具有高效抗抑郁作用[57]。雷普地尔和Ro 25-6981在II期临床试验中虽展现神经保护和抗抑郁作用，但因生物利用度差或副作用而终止[57-58]。CP-101/606在II期临床试验中显示出显著抗抑郁效应，但因解离性副作用和心脏毒性，该试验被终止[59]。在癫痫动物模型中，小分子ZL006通过破坏GluN2B-PSD95-神经元型一氧化氮合酶复合物干扰病理性信号转导而不影响正常受体功能，目前处于临床前研究阶段[57，60]。 除GluN2A和GluN2B亚基外，对其他亚基的变构调节也在探索中。DQP-1105能选择性阻断GluN2D亚基以调控丘脑底核、黑质等区域突触传递，并通过抑制GluN2C亚基影响GABA能神经元活动，目前处于临床前研究阶段[7]。UBP792、UBP512等菲和萘酸衍生物对含GluN2C/D亚基的NMDARs具有部分选择性，兼具良好血脑屏障通透性与药代动力学特性，处于癫痫适应征的临床前研究阶段[61]。 NMDARs拮抗剂的研发仍面临受体结构复杂、亚基异质性强及临床转化难等挑战，现有药物疗效有限且副作用明显。未来研究应聚焦于亚基特异性变构调控，结合多靶点干预、纳米递药及结构生物学策略，以提高脑内靶向性并协同抑制兴奋性毒性及神经炎症。通过融合结构生物学与系统神经科学，开发高选择性变构调节剂，有望克服亚基代偿及疾病异质性难题，实现NMDARs靶向治疗的临床转化。 四、总结与展望 NMDARs作为中枢神经系统的关键离子通道，其功能紊乱与抗NMDAR脑炎、精神分裂症、抑郁症、AD、ASD及癫痫等多种神经精神疾病密切相关。近年来，靶向NMDARs治疗策略在临床前及临床研究中展现潜力，但仍面临以下几个方面的挑战：(1)NMDARs亚基在脑区、细胞与突触位置的复杂分布，病理性状态下难以特异性调控；(2)目前，其疾病相关分子机制尚未完全阐明，不同亚基在具体疾病中的作用尚存争议，且受体与免疫、代谢及胶质细胞等多系统的相互作用网络仍需厘清；(3)现有药物普遍治疗窗窄且副作用显著，多数拮抗剂或调节剂缺乏亚型选择性，在抑制病理活动的同时易干扰NMDARs正常生理功能，引发精神类症状或其他不良反应。未来应整合高分辨活体成像、单细胞多组学、基因编辑等技术，系统解析NMDARs在疾病中的时空动态特点，开发亚基/位点选择性变构调节剂及智能靶向递药系统，建立基于生物标志物分型的精准干预体系，为NMDARs相关疾病的临床防治开辟新路径。 参考文献略 官网二维码     公众号二维码 欢迎关注！ 排版：周穗莉 校对：凌桂芳 审核：王志娟