离体脊髓运动神经元突触可塑性的谷氨酸受体机制

发布时间：2020-07-14 05:43

【摘要】：为研究谷氨酸受体(glutamate receptors,GluRs)在离体脊髓运动神经元(motoneuron, MN)同侧中央管周围区(ipsilateral pericentral canal, iPCC)长时程增强(long-term potentiation, LTP)现象中的作用,以及GluRs在脊髓MN突触可塑性中的作用机制,本文应用新生SD乳大鼠(7-14天龄)脊髓切片腹角MN细胞内记录技术,对电刺激iPCC在MN诱发的兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential, EPSP)给予强直刺激,诱导LTP维持30min后,灌流NMDA受体阻断剂APV和非NMDA受体阻断剂DNQX;对诱发的抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential, IPSP)灌流抑制性氨基酸受体阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline)和士的宁(strychnine)预处理后,给予强直刺激诱导LTP,再灌流APV和DNQX。观察强直刺激对EPSP表观受体动力学相关参数的影响并分析LTP的维持的受体机制。结果如下：1、对9个MNs的iPCC-EPSPs表观受体动力学参数分析表明,iPCC-EPSPs的K1值在1T-1.2T时随刺激强度增大而缓慢增大,在刺激强度增大到1.3T时,短暂减小后又呈增大趋势；K2值与刺激强度呈负相关(r=-0.8564,P0.05)；KT值在1T-1.2T时,与刺激强度呈负相关(r*=-0.9999,P*0.01),在刺激强度增大到1.3T时短暂增大后又开始减小。2、对记录到iPCC-EPSPs的7个MNs进行强直刺激(频率100 Hz,50脉冲／串,共6串,串间隔10 s,波宽0.4～1.0ms,电压10～100 V),其中有3个MN(MN1-3)的iPCC-EPSPs幅度增大到或超过基础值的120%,且持续30 min以上,强直刺激前后细胞基本电生理参数稳定,判定为LTP现象(iPCC-LTP) 。3、诱发iPCC-LTP的3个MNs,其中MN3的iPCC-EPSP幅度是在强直刺激30min后才表现出明显增大的现象。在iPCC-LTP过程中,3个MNs的iPCC-EPSPs曲线下面积、最大上升斜率均增大到基础值的120%及以上；潜伏期均缩短；MN2、4、MN3时程表现出延长现象,而MN1的时程缩短：MN1、MN2的最大下降斜率先增大后降至基础值的100%,MN3最大下降斜率均未发生明显改变5、对诱导出iPCC-LTP的3个MN表观受体动力学参数分析,结果显示MN1的K1值在强直刺激10 min内明显减小,后恢复至基础值的90%,但仍低于强直刺激前水平,MN2、MN3的K1值在强直刺激前后未发生明显改变；MN1的K2和KT值都在强直刺激10 min内迅速增大后减小至基础值的200%,MN2的K2和KT值在强直刺激前后未发生明显改变,MN3的K2和KT值均在强直刺激后短暂增大后减小。5、对诱导出iPCC-LTP的1个MN,LTP现象维持30min后,可观察到给予30μmol/L的APV后,iPCC-EPSP的幅度先增大后减小,曲线下面积、时程减小明显,潜伏期、最大上升斜率、最大下降斜率均无改变；给予50 μmol/L的APV, iPCC-EPSP各项参数改变不明显。6、对记录到iPCC-IPSP的1个MN,依次灌流GABA受体阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline,30 μmol/L)、甘氨酸受体阻断剂士的宁(strychnine,1 μmol/L)各15min后,IPSP翻转为EPSP。在bicuculline和strychnine的混合溶液灌流下,稳定记录iPCC-EPSP 15min后,对iPCC强直刺激,诱导出iPCC-LTP维持1h后,APV (30 μmol/L) 15 min可观察到iPCC-EPSP幅度、曲线下面积、时程、最大下降斜率减小；最大上升斜率略有降低；潜伏期无明显改变；灌流DNQX (1 μmol/L) 5min后,iPCC-EPSP各项参数改变不明显。结论：MNs iPCC-EPSPs的表观受体动力学参数分析,表明随着刺激强度的增大突触后可能存在更多其他的受体被激活,提示可能除了NMDA和AMPA受体外,还存在其他更复杂的受体参与介导。在iPCC-LTP过程中可能涉及更复杂的递质-受体机制,GABA受体和甘氨酸受体可能影响iPCC-LTP的诱导,而在iPCC-LTP的维持过程中,谷氨酸受体的参与起主要作用。
【学位授予单位】：皖南医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R338

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本文编号：2754574