D-絲氨酸是L-絲氨酸經(jīng)消旋作用轉(zhuǎn)化而來(lái)的。
D-絲氨酸是在認(rèn)知增強(qiáng)和精神分裂癥治療中起作用的氨基酸。補(bǔ)充D-絲氨酸可以減少認(rèn)知能力下降的癥狀。它還能減少以減少N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）信號(hào)為特征的疾病癥狀，其中包括可卡因依賴和精神分裂癥。
已知谷氨酰胺能信號(hào)傳導(dǎo)可增強(qiáng)記憶形成，因?yàn)镹MDA受體的激活引起鈣內(nèi)流和動(dòng)員鈣調(diào)蛋白依賴性激酶（CaMK）和CREB結(jié)合蛋白，其起作用以誘導(dǎo)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（LTP），其被稱為記憶的機(jī)制基礎(chǔ)形成，并導(dǎo)致NMDA信號(hào)傳導(dǎo)（特別是通過(guò)NR2B亞基）的增加引起記憶力和LTP的增加。這也是用L-蘇糖酸鎂觀察到的記憶增強(qiáng)機(jī)制。由于D-絲氨酸能夠通過(guò)NMDA受體增強(qiáng)信號(hào)傳導(dǎo)（在1μM時(shí)增強(qiáng)52+/-16％，活性增加至30μM），與此過(guò)程中D-絲氨酸的活力配對(duì)和已知海馬細(xì)胞對(duì)D-絲氨酸刺激的敏感性，認(rèn)為補(bǔ)充D-絲氨酸可促進(jìn)記憶和學(xué)習(xí)。
通過(guò)影響NMDA甘氨酸結(jié)合位點(diǎn)并因此通過(guò)NDMA受體正向調(diào)節(jié)信號(hào)傳導(dǎo)，D-絲氨酸施用被認(rèn)為能夠減輕精神分裂癥的癥狀。精神分裂癥似乎是一種D-絲氨酸缺乏狀態(tài)（原因或效果未確立）。陽(yáng)性和陰性癥狀量表（PNSS）評(píng)估，有限的陽(yáng)性研究?jī)A向于注意到精神分裂癥陰性癥狀改善17-30％，其中30mg/kg（總體為2.12+/-0.6g）D-絲氨酸在一種類似的研究條件下，效價(jià)與800mg/kg甘氨酸相似。隨著時(shí)間的推移，測(cè)量消極癥狀進(jìn)展的研究注意到補(bǔ)充劑2周內(nèi)的有益作用，其在6周觀察期內(nèi)增加效力，并且在60-120mg/kg范圍內(nèi)以更高劑量獲益更明顯。
D-絲氨酸似乎可有效減少精神分裂癥的所有癥狀（多數(shù)為陰性和認(rèn)知性，對(duì)陽(yáng)性反應(yīng)較少），但標(biāo)準(zhǔn)推薦劑量為30mg/kg似乎不可靠。這可能是由于D-絲氨酸達(dá)到血液的量有很大的變異性，并且基于有限的證據(jù)，服用更高的劑量似乎更可靠。
帕金森氏病似乎有一些癥狀（減損動(dòng)機(jī)和起始/情緒反應(yīng)），其類似于在精神分裂癥中的陰性癥狀（情感淡漠和隔離），并且由于二者的相似之處，被認(rèn)為服用D-絲氨酸可能是有用的。此外，紋狀體中的多巴胺能神經(jīng)元參與NMDA信號(hào)傳導(dǎo)，而帕金森病患者的NMDA受體已知會(huì)發(fā)生改變。
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