有关５－ＨＴ７受体对帕金森病模型大鼠中缝背核５－ＨＴ能神经元电活动的调控作用.doc

会员专享推荐 · 你可能也用得上更多

开通会员，畅读全站文档

本篇文档已为你保留

本篇文档价值 ~~¥35.00~~会员免费解锁

全文不限次阅读，剩余内容即刻解锁
高速下载通道，免排队、无等待
专属客服 1 对 1 答疑，优先响应
每日赠送下载券，本篇文档免费送

有 86 篇商业计划书正在上传

下载原文档

有关５－ＨＴ７受体对帕金森病模型大鼠中缝背核５－ＨＴ能神经元电活动的调控作用=“news_bd”>帕金森病(Parkinson’sdisease，PD)是一种常见的神经退行性疾病，临床症状为运动迟缓、静止性震颤、肌强直和姿势步态异常。PD主要是由于中脑黑质致密部(subtantianigraparscompacta，SNc)中多巴胺(dopamine，DA)能神经元进行性变性引起纹状体中DA递质水平明显降低，导致基底节神经环路功能紊乱而引起的。然而，PD的病理进程不仅仅局限于SNc中DA能神经元的变性，最终还会导致非运动系统症状的出现。研究表明：非运动系统症状的出现与黑质-纹状体通路的变性导致5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)系统出现形态或功能的异常有关联。PD患者尸检证实了脑内5-HT能神经元变性、5-HT水平降低和多种5-HT受体亚型的变化。另外，在体研究显示：在PD患者脑脊液中的5-羟吲哚乙酸(5-hydroxyindoleaceticacid，5-HIAA)水平明显降低，特别是在抑郁症患者中更为明显。5-HIAA是5-HT的代谢产物，这些发现说明5-HT功能失调可能是PD抑郁症状和认知功能损害的病因和病理生理学原因。5-羟色胺-7(5-hydroxytryptamine-7，5-HT7)受体是发现较晚的一种5-HT受体亚型[6]，其与情绪调控、生物节律和睡眠紊乱等多种生物功能有密切关系[7]。应用Northernblotting和PCR技术发现5-HT7受体mRNA既存在于外周组织，也表达于中枢神经系统。以大鼠和豚鼠为实验对象的原位杂交研究证实：脑内5-HT7受体mRNA主要位于丘脑、下丘脑(包括视交叉上核)、大脑皮层、海马和杏仁核，而免疫细胞化学研究也发现大鼠脑内5-HT7受体主要表达在端脑和中脑。但是，目前有关5-HT7受体对中缝背核(DRN)5-HT能神经元电活动的影响以及PD情况下5-HT7受体变化的研究尚未见报道。本实验采用电生理技术在体研究5-HT7受体激动剂AS19对正常大鼠DRN5-HT能神经元电活动的影响，同时观察PD模型大鼠DRN5-HT能神经元对5-HT7受体刺激的反应性改变。1材料与方法1.1实验动物和主要药品雄性SD大鼠28只，体质量230～320g，购于西安交通大学医学院实验动物中心，许可证号：SCXK(陕)2007-001。实验所用药物均于实验当日配制。盐酸地昔帕米(desipraminehydrochloride)、盐酸6-羟基多巴胺(6-OHDA)和盐酸阿朴吗啡(apomorphinehydrochloride，APO)均购自美国Sigma公司，AS19和SB269970购自英国Tocris公司;6-OHDA和APO溶于含0.02%抗坏血酸的生理盐水，盐酸地昔帕米和SB269970溶于生理盐水，AS19溶于含1%和5%二甲基亚砜的生理盐水中。1.2动物分组和大鼠PD模型建立28只大鼠随机分为假手术组(n=12)和PD组(n=16)。标准环境饲养，室温20～25℃，24h昼夜循环光照，自由摄食饮水。采用传统的6-OHDA化学性毁损单侧SNc中的DA能神经元的方法建立PD大鼠模型，DA神经元损毁约98%，具体步骤：①术前3d开始给予青霉素腹腔注射(80000Ud-1)，以防止感染的发生;②用水合氯醛(400mgkg-1，i.p.)麻醉，将大鼠头部固定于脑立体定位仪上;③注射6-OHDA前30min，腹腔注射地昔帕米(25mgkg-1，i.p.)以保护去甲肾上腺素能神经元;④常规消毒，剪开头皮，剥离骨膜，暴露颅骨，将颅骨前后囟水平高度调整至相差0.2 mm以内;⑤定位右侧SNc，坐标位置：AP，-5.0～5.3 mm;R，1.9～2.1 mm;D，7.1～7.4mm;⑥用微型电钻在颅骨上钻1个直径约3mm的小孔，并剥离硬脑膜;⑦用两点注射法在SNc内注射6-OHDA(手术前配制，4℃避光保存)，每位点注射4μg2μL-1，总量8μg4μL-1，给药速度1μLmin-1，注射完毕后留置5～10min，6-OHDA于手术前配制，4℃避光保存;⑧手术后消毒止血缝合伤口，腹腔注射青霉素80000U预防感染，待清醒后放置笼内饲养。假手术组大鼠注射等量、含0.02%的维生素C(Vit-C)的生理盐水，方法与模型组大鼠相同。1.3PD模型大鼠的行为学检测术后第2周，大鼠皮下注射阿朴吗啡(0.05mgkg-1)，PD成功模型标准：①药物注射后1～15min出现向健侧旋转;②旋转速度每分钟大于6圈;③5min内超过20圈;④不出现旋转、向患侧旋转或旋转总圈数不足者则视为模型不成功，予以淘汰。1.4电生理学记录SNc损毁术后第3周进行电生理学记录，具体步骤如下：①4%水合氯醛(400mgkg-1，i.p.)麻醉，行气管及静脉插管术，头部固定于立体定位仪;②于右侧DRN位置(AP，-7.8～8.0 mm;R，1.6～1.9 mm;D，5.6～5.9mm)，为避免损伤矢状窦，在冠状面与中线成16°角处倾斜进针，采用玻璃微电极细胞外记录法记录5-HT能神经元的放电(电极尖端直径1～2μm，阻抗10～20 MΩ，充灌液为0.5molL-1醋酸钠含2%滂胺天蓝);③将信噪比大于3∶1的、稳定的单细胞放电经生物电信号采集与分析系统(CED1401Spike2)输入计算机，采样时间10～20min;④体循环给药：记录到5-HT能神经元自发放电后，稳定10min，然后通过颈外静脉连续给予累积剂量的5-HT7受体激动剂AS19(40、160和640μgkg-1，i.v.)，间隔约90s;最后1个剂量的AS19注射90s后，再给予5-HT7受体拮抗剂SB269970(200μgkg-1，i.v.)，继续观察放电10min。每次注射的溶液量为0.1mL;在药物注射前，记录神经元的基础电活动5min。体循环给予AS19和SB269970，观察和分析给药后第90～200秒的放电频率变化;⑤整个实验过程中监测大鼠的心电，直肠温度维持在(37.0±0.5)℃。1.55-HT神经元的确定DRN中5-HT能神经元通常表现为缓慢、规律的自发放电，频率0.1～4.0Hz，波宽2～4ms，呈现规则或爆发的放电形式。1.6统计学分析采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理。2组大鼠放电频率以x±s表示，不同剂量AS19作用后放电频率的比较应用单因素方差分析(One-wayANOVA)，组间比较以基础放电频率为标准，应用Dunnett’s多重比较。2结果2.1AS19和SB269970作用后假手术组大鼠5-HT能神经元的放电频率5-HT7受体激动剂AS19(40～640μgkg-1，i.v.)能够明显增加大鼠5-HT能神经元的放电频率，放电频率增加到2.35±0.16(P<0.01);这种作用可以被SB269970(200μgkg-1，i.v.)完全反转，使大鼠5-HT能神经元的放电频率恢复为0.37±0.03。见表1和图1。2.2AS19和SB269970作用后PD组大鼠5-HT能神经元的放电频率与假手术组比较，相同剂量(40～640μgkg-1，i.v.)AS19对大鼠5-HT能神经元的放电频率无兴奋效应(P=0.218);SB269970(200μgkg-1，i.v.)作用后，大鼠5-HT能神经元的放电率为2.02±0.13。3讨论本研究结果显示：PD大鼠DRN的5-HT能神经元5-HT7受体敏感性降低，AS19对5-HT能神经元的兴奋效应消失，可能与以下原因有关联：第一，在假手术组中，5-HT7受体激动剂AS19(40～640μgkg-1，i.v.)能够明显增加5-HT能神经元的放电频率，可能与5-HT7受体本身的性质有关联。实验证明5-HT7受体的激活能够使神经元的兴奋性增加。而且，离体的电生理实验研究显示：5-HT7受体的激活能提高多个脑区神经元的兴奋性，比如海马、丘脑和苍白球等;此外，对发育大鼠的研究显示：5-HT7受体的激活能引起内侧前额叶皮层(medialprefrontalcortex，mPFC)第Ⅴ层锥体神经元产生内向离子流。在本实验中，体循环给予AS19能够明显兴奋假手术组大鼠5-HT能神经元，并且这种兴奋作用能够被5-HT7受体拮抗剂SB269970完全反转，一方面证明5-HT能神经元上可能有5-HT7受体表达，另一方面还说明AS19引起的神经元电活动增强是由5-HT7受体所介导。除此之外，离体研究也证明了这一点，海马脑片电生理记录表明：激活5-HT7受体会引起海马CA1和CA3区锥体神经元兴奋，因为该受体的激活可以降低慢后超极化电位，增加超极化电位激活的Ih离子流。有文献[4]报道：5-HT7受体参与了离体去抑制海马切片CA3区癫痫样放电的调控和CA1及CA3区神经元电活动的易化，这些研究结果均对本研究提供了有力的支持。第二，在PD组中，5-HT7受体激动剂AS19(40～640μgkg-1，i.v.)对5-HT能神经元的放电频率并无兴奋作用，这可能与5-HT7受体的敏感性下降有关联。原因如下：①PD不仅影响DA递质系统，对5-HT递质同样有影响。Monfort等研究表明：PD患者和PD动物额叶皮层上5-HT1A和5-HT3受体的密度明显降低，说明黑质-纹状体通路变性会导致5-HT递质系统改变。神经化学研究结果显示：在PD患者和1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP)诱导的猴子模型中基底神经节、缝核、大脑皮层和脑脊液中5-HT及其主要代谢产物5-HIAA显著降低。缝核5-HT的减少是由于缝核5-HT能神经元的丧失所致。以往的神经病理学研究也支持这一结果，DRN的尼氏染色发现神经元平均丢失50%以上，与PD患者缝核中用免疫细胞化学确定的5-HT能神经元丢失数量相似。这些研究证明了在PD状态下，5-HT递质系统受到了严重的影响。另外，除了上述DRN中5-HT能神经元的胞体、树突5-HT7自身受体对电活动进行调控外，还有另一种可能，就是突触后5-HT7受体通过长的负反馈环路对5-HT能神经元进行调节作用。研究显示：这些受体大量存在于前额叶皮层(prefrontalcortex，PFC)和海马中。实验研究证明：在PD情况下，mPFC锥体神经元的5-HT7受体敏感性降低。以上这些原因均有可能会导致PD模型大鼠DRN中5-HT7受体敏感性降低。