谷氨酸是大腦中最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。多種離子型和代謝型受體介導(dǎo)其向神經(jīng)元傳遞的興奮信號(hào)。然而，在信號(hào)調(diào)控中，"關(guān)閉"信號(hào)與"開(kāi)啟"信號(hào)同等重要。興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（EAATs）家族通過(guò)將谷氨酸回收至神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞，快速清除突觸間隙及周?chē)?xì)胞外空間中的谷氨酸，從而終止其興奮信號(hào)。EAATs通過(guò)以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)調(diào)控：

1. 維持谷氨酸信號(hào)的時(shí)間保真度：通過(guò)清除突觸間隙中的谷氨酸，防止初始信號(hào)傳遞后突觸后受體被過(guò)度激活，從而保障后續(xù)信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)。

2. 維持信號(hào)的空間保真度：防止谷氨酸從其釋放的突觸"逃逸"至非目標(biāo)區(qū)域，避免意外激活突觸外或非目標(biāo)突觸的谷氨酸受體。

3. 防止神經(jīng)毒性：細(xì)胞外谷氨酸過(guò)量會(huì)通過(guò)過(guò)度激活谷氨酸受體引發(fā)神經(jīng)毒性級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致神經(jīng)元功能喪失和細(xì)胞死亡（稱為興奮性毒性）。

谷氨酸與陰離子的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制  

EAATs作為同向轉(zhuǎn)運(yùn)體，通過(guò)以下方式完成轉(zhuǎn)運(yùn)：每轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)谷氨酸分子（天冬氨酸也可被轉(zhuǎn)運(yùn)）進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，同步將1個(gè)K+離子運(yùn)出細(xì)胞，并攜帶3個(gè)Na+和1個(gè)H+進(jìn)入細(xì)胞（Alleva et al., 2022）。這種轉(zhuǎn)運(yùn)依賴于鈉離子的電化學(xué)梯度，并通過(guò)細(xì)胞膜上的EAAT同源或異源三聚體實(shí)現(xiàn)（Kovermann et al., 2022）。值得注意的是，EAATs不僅是谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體，還能在谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)周期中作為氯離子通道（Cl+）開(kāi)放（Otis & Jahr, 1998）。

功能擴(kuò)展 

-星形膠質(zhì)細(xì)胞的EAAT2（GLT-1）承擔(dān)了約90%的谷氨酸清除任務(wù)，其功能缺陷與阿爾茨海默病、肌萎縮側(cè)索硬化等神經(jīng)退行性疾病直接相關(guān)。  

-EAAT5主要在視網(wǎng)膜表達(dá)，其氯離子通道特性參與視覺(jué)信號(hào)處理。  

-β-內(nèi)酰胺類抗生素（如頭孢曲松）可通過(guò)激活NF-κB通路上調(diào)EAAT2表達(dá)，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。

圖1：谷氨酸和陰離子通過(guò)EAATs運(yùn)輸

最近發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，EAAT5（谷氨酸/天冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白5）是EAAT家族中視網(wǎng)膜特異性的成員，它不僅作為谷氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，還在視錐光感受器中作為谷氨酸門(mén)控的Cl?通道發(fā)揮作用。

當(dāng)EAATs將谷氨酸攝取到膠質(zhì)細(xì)胞中時(shí)，谷氨酸會(huì)被轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺，隨后被運(yùn)回突觸前神經(jīng)元，在那里再轉(zhuǎn)化為谷氨酸，并通過(guò)VGLUTs（囊泡谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）的作用被攝取到突觸小泡中。這一過(guò)程被稱為谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)，見(jiàn)圖2。

圖2：谷氨酸能神經(jīng)元與星形膠質(zhì)細(xì)胞之間的谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)。

(1) 谷氨酸（Glu）被釋放并結(jié)合到離子型和代謝型受體（AMPA受體/GluA、海人酸受體/GluK、NMDA受體/GluN、mGluRs）。

(2) 谷氨酸主要通過(guò)谷氨酸/天冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（EAAT）1/2被星形膠質(zhì)細(xì)胞攝取，部分通過(guò)EAAT3被神經(jīng)元攝取。

(3) 星形膠質(zhì)細(xì)胞中的谷氨酰胺合成酶將谷氨酸（Glu）轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺（Gln）。

(4) 突觸惰性的谷氨酰胺從星形膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到神經(jīng)元。

(5) 谷氨酰胺（Gln）通過(guò)線粒體谷氨酰胺酶1（GLS1）重新轉(zhuǎn)化為谷氨酸（Glu）。

(6) 谷氨酸通過(guò)囊泡谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（VGLUTs）被轉(zhuǎn)運(yùn)到囊泡中，準(zhǔn)備進(jìn)行下一輪的傳遞。

EAATs的分布

EAAT家族目前共有5個(gè)成員，即EAAT1至EAAT5，它們的谷氨酸攝取動(dòng)力學(xué)、氯離子通透性程度以及分布各有不同。

-EAAT1（GLAST）：在腦中廣泛分布于星形膠質(zhì)細(xì)胞（包括小腦的Bergmann膠質(zhì)細(xì)胞和視網(wǎng)膜的Müller膠質(zhì)細(xì)胞），是小腦和視網(wǎng)膜中谷氨酸的主要收集者。在小腦皮層等區(qū)域的表達(dá)量較高。

-EAAT2（Glt-1）：是除小腦和視網(wǎng)膜外其他腦區(qū)的主要谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，尤其在海馬和皮層中最為突出。在所采樣的所有腦區(qū)中，其表達(dá)量大多處于較高水平，如在視覺(jué)皮層中處于99百分位。

-EAAT3：主要存在于興奮性和抑制性神經(jīng)元的胞體和樹(shù)突中。

-EAAT4和EAAT5：主要在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮作用，且被認(rèn)為主要作為谷氨酸門(mén)控的氯離子通道調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)。其中EAAT5是視網(wǎng)膜特異性的成員，主要在視錐光感受器和雙極細(xì)胞等的突觸部位以斑點(diǎn)狀表達(dá)，與谷氨酸釋放位點(diǎn)密切相關(guān)。

EAAT1：

EAAT1，也被稱為GLAST-1，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中廣泛表達(dá)，并且在小腦的星形膠質(zhì)細(xì)胞和Bergmann膠質(zhì)細(xì)胞中高表達(dá)。在視網(wǎng)膜中，EAAT1在Müller細(xì)胞中表達(dá)。強(qiáng)大的EAAT表達(dá)，特別是EAAT1，是成年神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）表型的廣泛使用標(biāo)記。我們提供幾種經(jīng)過(guò)基因敲除（KO）驗(yàn)證的抗體，用于檢測(cè)EAAT1。

圖3：在野生型（WT）和基因敲除（KO）小鼠小腦中EAAT1的間接免疫染色，使用兔多克隆抗EAAT1（Cat：#250 113，稀釋度1:5000；紅色）。 

圖4：使用豚鼠多克隆抗EAAT1（Cat：#250 114，稀釋度1:500；紅色）和兔抗parvalbumin（Cat：#195 002，稀釋度1:500；綠色）對(duì)PFA固定的鼠小腦進(jìn)行間接免疫染色。細(xì)胞核通過(guò)DAPI染色顯示（藍(lán)色）。

EAAT2：

EAAT2，也被稱為GLT-1，是大腦中含量最豐富的谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。它主要定位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的分支中，并在小腦和海馬中高度表達(dá)。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在阿爾茨海默病（Alzheimer’s Disease）、多發(fā)性硬化癥（Multiple Sclerosis）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）等多種神經(jīng)退行性疾病中，EAAT2的表達(dá)量有所減少。在此背景下，值得注意的是，γ-分泌酶的活性亞基前體蛋白1（Presenilin 1, PS1）能夠直接與EAAT2相互作用，并影響該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在細(xì)胞表面的定位。

為了檢測(cè)EAAT2，我們提供了經(jīng)過(guò)基因敲除（KO）驗(yàn)證的優(yōu)質(zhì)多克隆兔和豚鼠抗體。此外，還有一種小鼠單克隆抗體，在Western Blot（WB）、免疫細(xì)胞化學(xué)（ICC）、免疫組織化學(xué)（IHC）和福爾馬林固定石蠟包埋（IHC-P）等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

圖5：在雜合子（+/-）和基因敲除（-/-）小鼠的新皮層中EAAT2的間接免疫染色（Cat：#250 203，稀釋度1:2000；紅色）。

圖6：使用抗EAAT2（Cat：#250 204，稀釋度1:500；紅色）和小鼠抗MAP2（Cat：#188 011，稀釋度1:500；綠色）對(duì)PFA固定的鼠海馬神經(jīng)元進(jìn)行間接免疫染色。細(xì)胞核通過(guò)DAPI染色顯示（藍(lán)色）。

EAAT3：

EAAT3，也被稱為EAAC1或SLC1A1，是大腦中的“神經(jīng)元”谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，主要定位于大腦皮層、海馬、紋狀體和基底神經(jīng)節(jié)的軸突末梢和樹(shù)突。最新的研究結(jié)果表明，EAAT3的表達(dá)與強(qiáng)迫癥（OCD）之間存在聯(lián)系。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外，EAAT3還存在于肺、小腸、骨骼肌、腎外髓層、髓射線和皮質(zhì)中。

為了檢測(cè)EAAT3，我們提供了兩種出色的多克隆兔抗體。

圖7：使用兔多克隆抗EAAT3（Cat：#250 313）對(duì)大鼠腦突觸膜組分（LP1）進(jìn)行免疫印跡分析。

EAAT4：

EAAT4，也被稱為SLC1A6，是一種主要的神經(jīng)元谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。它主要定位于小腦的浦肯野細(xì)胞上，同時(shí)在前腦和中腦的某些亞區(qū)域也有少量表達(dá)。最新的研究表明，EAAT4的表達(dá)呈現(xiàn)出與醛糖酶C（zebrin）相似的矢狀帶狀模式，形成了具有高、低水平EAAT4的分子多樣性浦肯野細(xì)胞微區(qū)域。與EAAT1和EAAT2相比，EAAT4的谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)能力較低，因此一些研究者推測(cè)EAAT4在生理上主要作為陰離子通道發(fā)揮作用。

我們新推出的兩種針對(duì)EAAT4的兔多克隆抗體表現(xiàn)出色。

圖8：使用兔抗EAAT4抗體（Cat：#250 413，稀釋度1:500，紅色）和豚鼠抗Calbindin抗體（Cat：#214 318，稀釋度1:500，綠色）對(duì)甲醛固定的鼠小腦切片（矢狀面）進(jìn)行間接免疫染色。細(xì)胞核通過(guò)DAPI染色顯示（藍(lán)色）。

圖9：使用兔抗EAAT4抗體（Cat：#250 413，稀釋度1:500，紅色）和豚鼠抗Calbindin抗體（Cat：#214 318，稀釋度1:500，綠色）對(duì)甲醛固定的鼠小腦切片（冠狀面）進(jìn)行間接免疫染色。細(xì)胞核通過(guò)DAPI染色顯示（藍(lán)色）。

EAAT5：

EAAT5蛋白，有時(shí)也被稱為AAAT，主要存在于脊椎動(dòng)物的視網(wǎng)膜中，它與EAAT2一起將谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)到視桿細(xì)胞、視錐細(xì)胞和視桿雙極細(xì)胞中。EAAT5轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白聚集在視桿和視錐細(xì)胞突觸前活性區(qū)的突觸帶下方，正好位于谷氨酸釋放的區(qū)域，能夠高效地捕獲剛剛釋放的谷氨酸。抑制EAAT5的研究表明，這種蛋白對(duì)于視網(wǎng)膜中甘氨酸能無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞（AII無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞）的時(shí)間信號(hào)分辨率非常重要。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外，EAAT5還在肝臟、腎臟、腸道、心臟、肺和肌肉中表達(dá)。

我們提供了一種經(jīng)過(guò)基因敲除（KO）驗(yàn)證的豚鼠多克隆抗EAAT5抗體。基因敲除驗(yàn)證是一種確保抗體特異性的方法，通過(guò)CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)，驗(yàn)證抗體是否能夠特異性地識(shí)別其靶標(biāo)蛋白。這種驗(yàn)證方法可以提高抗體在研究中的可靠性和可重復(fù)性。

圖10：使用兔抗EAAT5抗體（Cat：#250 504，稀釋度1:2000；紅色）對(duì)野生型（WT）和基因敲除（KO）小鼠視網(wǎng)膜進(jìn)行間接免疫染色。組織經(jīng)4%甲醛固定，，使用1% SDS進(jìn)行抗原修復(fù)。 

圖11：使用豚鼠抗EAAT5抗體（Cat：#250 504，稀釋度1:1000，DAB；棕色）對(duì)甲醛固定的石蠟包埋（FFPE）小鼠回腸切片進(jìn)行間接免疫染色。細(xì)胞核通過(guò)蘇木精染色顯示（藍(lán)色）。