引言

谷氨酸是大腦中最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。許多不同類型的離子型和代謝型受體介導(dǎo)其對神經(jīng)元的刺激信號。但是，就像開關(guān)一樣，“關(guān)閉”信號和“開啟”信號同樣重要。興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運體（EAATs）家族通過將谷氨酸回收回神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞，迅速從突觸間隙和周圍細胞外空間中移除谷氨酸，從而幫助終止谷氨酸的興奮信號。通過這種方式，EAATs管理：

1、維持谷氨酸信號的時間保真度。通過從突觸間隙中移除谷氨酸，它們防止了初始信號發(fā)送后對突觸后受體的過度刺激，這會損害對下一個到達信號的檢測。

2、維持信號的空間保真度，防止谷氨酸從其釋放的突觸中“逃逸”，并刺激意外的突觸外或突觸谷氨酸受體。

3、保護神經(jīng)元免受細胞外空間中過量谷氨酸的毒性作用。谷氨酸受體的加劇或持續(xù)激活啟動了一系列神經(jīng)毒性反應(yīng)，最終導(dǎo)致神經(jīng)元功能喪失和細胞死亡，這被稱為興奮毒性。

谷氨酸和陰離子的運輸

EAATs作為共轉(zhuǎn)運蛋白工作，通過將一個K+離子從細胞外運輸出，同時將谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)/分子（也可以運輸天冬氨酸）和三個Na+離子以及一個H+離子帶入細胞內(nèi)（Alleva et al., 2022），見圖1（改編自Freidman et al., 2020）。這種運輸依賴于鈉離子的電化學(xué)梯度，并且由細胞膜上的EAATs的同源或異源三聚體促進（Kovermann et al., 2022）。

EAATs不僅是谷氨酸轉(zhuǎn)運體，還是陰離子通道（Cl+），它們在谷氨酸運輸周期內(nèi)的轉(zhuǎn)換響應(yīng)中打開（Otis & Jahr, 1998）。

圖1:EAAT對谷氨酸和陰離子的運輸

最近發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，EAAT5是EAAT家族中特定于視網(wǎng)膜的成員，它不僅作為谷氨酸的導(dǎo)入器，還作為谷氨酸門控的Cl-通道，特別是在視錐細胞中（Lukasiewcz et al., 2021）。

當(dāng)谷氨酸通過EAATs被吸收進入膠質(zhì)細胞時，它被轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺，隨后被運輸回突觸前神經(jīng)元，再轉(zhuǎn)化為谷氨酸，并由VGLUTs的作用被吸收進突觸小泡中。這個過程被稱為谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)（Andersen & Schousboe, 2023），見圖2。

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

(1) 谷氨酸（Glu）被釋放并與離子型和代謝型受體（AMPAR/GluA, KainateR/GluK, NMDAR/GluN, mGluRs）結(jié)合。(2) 谷氨酸主要由星形膠質(zhì)細胞通過興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運體EAAT 1/2吸收，部分由神經(jīng)元通過EAAT3吸收。(3) 星形膠質(zhì)細胞的谷氨酰胺合成酶將谷氨酸（Glu）轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺（Gln）。(4) 突觸不活躍的谷氨酰胺從星形膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)移到神經(jīng)元。(5) 谷氨酰胺（Gln）通過線粒體谷氨酰胺酶1（GLS1）被轉(zhuǎn)化回谷氨酸（Glu）。(6) 谷氨酸通過囊泡谷氨酸轉(zhuǎn)運體（VGLUTs）被轉(zhuǎn)運進小泡，并準備好進行下一輪的傳遞。

EAAT的分布

EAAT家族目前由5個成員組成，分別是EAAT1到EAAT5，它們在谷氨酸攝取動力學(xué)、氯離子通透性和分布程度上各不相同（Todd & Harding, 2020），見表1。

表1：

EAAT1:

EAAT1，也稱為GLAST-1，在整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達，在小腦的星形膠質(zhì)細胞和Bergmann膠質(zhì)細胞中高度表達。在視網(wǎng)膜中，EAAT1在Müller細胞中表達。

穩(wěn)健的EAAT表達，特別是EAAT1，是成人神經(jīng)干細胞（NSC）表型的廣泛使用的標(biāo)志物（Rieskamp等人，2023）。

我們提供幾種經(jīng)KO驗證的抗體用于檢測EAAT1。

EAAT2:

EAAT2，也稱為GLT-1，是大腦中EAATs中含量最豐富的。它主要位于星形膠質(zhì)細胞分支，分別在小腦和海馬體中高度表達（Yeung等人，2021）。最近，Dahlmanns等人在2023年綜述了幾種神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化癥和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS），發(fā)現(xiàn)EAAT2減少。在此背景下，值得注意的是，γ分泌酶的活性亞基早老素1（PS1）直接與EAAT2相互作用，并影響轉(zhuǎn)運蛋白的細胞表面定位（Perrin等人，2024）。

對于EAAT2的檢測，我們可以提供優(yōu)秀的、KO驗證的、多克隆的兔和豚鼠抗體。此外，還有一種小鼠單克隆抗體，在WB、ICC、IHC和FFPE（IHC-P）應(yīng)用中顯示出優(yōu)異的結(jié)果。

EAAT3:

EAAT3，也稱為EAAC1或SLC1A1，是大腦中的“神經(jīng)元”谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白，主要位于軸突末端和大腦皮層、海馬、紋狀體和基底節(jié)的樹突（Escobar等人，2019）。最新的研究結(jié)果假設(shè)EAAT3表達與強迫癥（OCD）之間存在聯(lián)系，Escobar等人于2019年對此進行了綜述。中樞神經(jīng)系統(tǒng)外的EAAT3可以在肺、小腸、骨骼肌、腎外髓質(zhì)、髓質(zhì)射線和皮質(zhì)中發(fā)現(xiàn)（Todd&Hardingham，2020）。

我們的產(chǎn)品組合中提供2種優(yōu)秀的多克隆兔抗體。

 圖7:用兔多克隆抗EAAT3（目錄號250 313）對大鼠腦突觸膜部分（LP1）中的EAAT3進行免疫印跡。

EAAT4:

EAAT4，也稱為SLC1A6，是一種主要的神經(jīng)元谷氨酸進口商。它主要位于小腦的浦肯野細胞上，在前腦和中腦的某些亞區(qū)有一些稀疏的表達（Massie等人，2008）。最近的數(shù)據(jù)顯示，EAAT4的表達遵循類似于醛縮酶C（zebrin）表達的副矢狀帶模式，產(chǎn)生了EAAT4水平高低的分子多樣性浦肯野細胞的微區(qū)（Malhotra等人，2021）。與EAAT1和EAAT2相比，EAAT4的谷氨酸轉(zhuǎn)運能力相當(dāng)?shù)停虼艘恍┭芯咳藛T推測EAAT4在生理上主要作為陰離子通道發(fā)揮作用（Suslova等人，2023）。

我們的產(chǎn)品組合中新增了2種針對EAAT4的優(yōu)秀兔多克隆抗體。

EAAT5:

EAAT5蛋白，有時也稱為AAAT，主要存在于脊椎動物視網(wǎng)膜中，在那里它（與EAAT2一起）將谷氨酸轉(zhuǎn)運到視桿細胞、視錐細胞和視桿雙極細胞中。EAAT5轉(zhuǎn)運蛋白聚集在突觸前桿和錐活性區(qū)的突觸帶下方，位置完美，可以捕獲最近釋放的谷氨酸。對EAAT5的抑制表明，該蛋白對視網(wǎng)膜中甘氨酸能無長突細胞（AII無長突細胞）的時間信號分辨很重要（Tang等人，2022）。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)外，EAAT5也在肝臟、腎臟、腸道、心臟、肺和肌肉中表達。我們提供了一種針對EAAT5的多克隆豚鼠KO驗證抗體。

產(chǎn)品：

文獻參考：

Alleva et al., 2022: Molecular Basis of Coupled Transport and Anion Conduction in Excitatory Amino Acid Transporters. PMID: 33587237

Andersen & Schousboe, 2023: Glial Glutamine Homeostasis in Health and Disease. PMID: 36322369

Dahlmanns et al., 2023: Glial Glutamate Transporter-Mediated Plasticity: System xc-/xCT/SLC7A11 and EAAT1/2 in Brain Diseases. PMID: 37005761

Escobar et al., 2019: The Neuronal Glutamate Transporter EAAT3 in Obsessive-Compulsive Disorder. PMID: 31803055

Freidman et al., 2020: Amino Acid Transporters and Exchangers from the SLC1A Family: Structure, Mechanism and Roles in Physiology and Cancer. PMID: 31981058

Kovermann et al., 2022: Cellular Physiology and Pathophysiology of EAAT Anion Channels. PMID: 35087380

Lukasiewcz et al., 2021: EAAT5 Glutamate Transporter-Mediated Inhibition in the Vertebrate Retina. PMID: 34025361

Malhotra et al., 2021: Climbing Fiber-Mediated Spillover Transmission to Interneurons Is Regulated by EAAT4. PMID: 34400517

Massie et al., 2008: High-affinity Na+/K+-dependent glutamate transporter EAAT4 is expressed throughout the rat fore- and midbrain. PMID: 18770868

Otis & Jahr, 1998: Anion currents and predicted glutamate flux through a neuronal glutamate transporter. PMID: 9736633

Perrin et al., 2024: Identification of PS1/gamma-secretase and glutamate transporter GLT-1 interaction site. PMID: 38499151

Rieskamp et al., 2023: Excitatory amino acid transporter 1 supports adult hippocampal neural stem cell self-renewal. PMID: 37534178

Suslova et al., 2023: Apo state pore opening as functional basis of increased EAAT anion channel activity in episodic ataxia 6. PMID: 37538371

Tang et al., 2022: Glutamate Transporters EAAT2 and EAAT5 Differentially Shape Synaptic Transmission from Rod Bipolar Cell Terminals. PMID: 35523583

Todd & Hardingham, 2020: The Regulation of Astrocytic Glutamate Transporters in Health and Neurodegenerative Diseases. PMID: 33348528

Yeung et al., 2021: EAAT2 Expression in the Hippocampus, Subiculum, Entorhinal Cortex and Superior Temporal Gyrus in Alzheimer’s Disease. PMID: 34588956