水杨酸钠提高啮齿类动物背侧中缝核五羟色胺能神经环路活动水平的机制

发布时间：2024-12-01 03:26

　　背景：五羟色胺(serotonin,5-HT)是一种主要存在于动物和人类的胃肠道和中枢神经系统的单胺类神经递质或神经调质。在中枢神经系统中,5-HT能神经元的胞体主要分布在脑干中缝核团中,并向各个脑区,包括听觉系统发出纤维投射。5-HT能系统与许多神经精神疾病或症状有关,包括耳鸣,即一种在没有外部声音情况下的一种幻听感觉。耳鸣可以由多种因素诱导发生,包括噪声暴露、耳毒性药物。已有的研究表明,可以诱导耳鸣样症状的水杨酸钠(阿司匹林在体内的主要代谢产物),能够显著提高大鼠下丘和听皮层中5-HT的水平。另有研究也发现,在水杨酸钠诱导耳鸣的沙鼠模型中,背侧中缝核团里的神经元,包括5-HT能神经元活动增强。本论文旨在探究水杨酸钠导致背侧中缝核团神经环路活动水平升高的神经机制。具体地,我检测了水杨酸钠对大鼠和小鼠背侧中缝核上5-HT能神经元和γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid, GABA)能神经元的功能型内在模特性和突触传递的影响。 方法：利用Wistar大鼠和VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠制备脑片标本。在转基因小鼠上,GABA能神经元上表达有光明感通道蛋白ch...

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 五羟色胺(5-HT)能系统概述
        1.1.1 外周五羟色胺能系统
            1.1.1.1 五羟色胺与胃肠道
            1.1.1.2 五羟色胺与心血管系统和血小板
            1.1.1.3 五羟色胺与骨代谢和糖代谢
        1.1.2 中枢五羟色胺能系统
            1.1.2.1 中脑脑桥上部五羟色胺能系统的解剖学结构
            1.1.2.2 中脑脑桥上部五羟色胺能系统的纤维投射
            1.1.2.3 延髓下部五羟色胺能系统的解剖学结构和功能
    1.2 背侧中缝核概述
        1.2.1 背侧中缝核的结构
        1.2.2 背侧中缝核神经元的分布和功能
            1.2.2.1 五羟色胺能神经元的分布和功能
            1.2.2.2 GABA能神经元的分布和功能
            1.2.2.3 谷氨酸能神经元的分布和功能
        1.2.3 背侧中缝核的神经传出
            1.2.3.1 背侧中缝核五羟色胺能的上行投射
            1.2.3.2 背侧中缝核五羟色胺能的脑干下行投射
        1.2.4 背侧中缝核的神经传入
    1.3 中枢五羟色胺能系统与听觉信息加工
        1.3.1 五羟色胺与外周听觉系统
        1.3.2 五羟色胺与中枢听觉系统
            1.3.2.1 五羟色胺能系统对耳蜗核的投射和调控
            1.3.2.2 五羟色胺能系统对下丘的投射和调控
            1.3.2.3 五羟色胺能系统对听觉丘脑的投射和调控
            1.3.2.4 五羟色胺能系统对听皮层的投射和调控
    1.4. 五羟色胺能系统与神经精神疾病
        1.4.1 五羟色胺能系统与神经疾病
        1.4.2 五羟色胺能系统与精神疾病
        1.4.3 五羟色胺能系统与耳鸣
    1.5 水杨酸钠与五羟色胺能系统
        1.5.1 水杨酸钠的生理功能与五羟色胺能系统的关系
        1.5.2 水杨酸钠诱导的耳鸣与五羟色胺能系统的关系
    1.6 光遗传学在神经元环路研究中的应用
        1.6.1 光遗传学技术原理
        1.6.2 光遗传学技术在神经环路研究中的优势
    1.7 本研究所要回答的问题
第二章 实验材料和方法
    2.1 脑片的制备
        2.1.1 实验动物
        2.1.2 Wistar大鼠脑片制备
        2.1.3 VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠脑片制备
    2.2 全细胞膜片钳记录
    2.3 光刺激VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠脑片
    2.4 VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠的基因型鉴定
    2.5 VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠背侧中缝核冰冻切片
    2.6 溶液和药品
        2.6.1 人工脑脊液
        2.6.2 全细胞膜片钳电极内液
        2.6.3 全细胞膜片钳记录相关药品
        2.6.4 转基因小鼠鉴定相关溶液
    2.7 数据分析
        2.7.1 原始数据导出
        2.7.2 数据分析参数设定
        2.7.3 统计学分析
第三章 实验结果
    3.1 大鼠背侧中缝核5-HT能神经元和GABA能神经元的鉴定
        3.1.1 形态学和电生理学特性
        3.1.2 药理学特性
    3.2 水杨酸钠对大鼠背侧中缝核5-HT能和GABA能神经元膜输入阻抗和静息膜电位的影响
    3.3 水杨酸钠只压抑大鼠背侧中缝核GABA能神经元自发动作电位
    3.4 水杨酸钠对大鼠背侧中缝核5-HT能和GABA能神经元上电流诱发动作电位发放及其特性的影响
        3.4.1 水杨酸钠压抑GABA能神经元上的电流诱发动作电位发放
        3.4.2 水杨酸钠压抑GABA能神经元上电流诱发发放的输入-输出功能
        3.4.3 水杨酸钠改变GABA能神经元上电流诱发动作电位的特征属性
    3.5 水杨酸钠对大鼠背侧中缝核GABA能抑制性突触传递的影响
        3.5.1 水杨酸钠降低5-HT能神经元上的GABA能IPSCs
        3.5.2 水杨酸钠压抑GABA能神经元上的GABA能IPSCs
    3.6 水杨酸钠对大鼠背侧中缝核谷氨酸能兴奋性突触传递的影响
        3.6.1 水杨酸钠增加5-HT能神经元上的谷氨酸能EPSCs
        3.6.2 水杨酸钠不影响GABA能神经元上的谷氨酸能EPSCs
    3.7 VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠的基因型鉴定
    3.8 VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠背侧中缝核5-HT能和GABA能神经元的鉴定
    3.9 水杨酸钠对VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠背侧中缝核神经元兴奋性的影响
        3.9.1 水杨酸钠提高5-HT能神经元的膜兴奋性
        3.9.2 水杨酸钠降低GABA能神经元的膜兴奋性
    3.10 水杨酸钠显著压抑VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠背侧中缝核5-HT能神经元上蓝光刺激诱发的IPSCs的增加
第四章 讨论
    4.1 实验结论
    4.2 实验结果分析
        4.2.1 水杨酸钠偏向性地作用于GABA能神经元
        4.2.2 水杨酸钠削弱了5-HT能神经元上GABA能抑制性突触传递
        4.2.3 水杨酸钠增强了5-HT能神经元上谷氨酸能兴奋性突触传递
        4.2.4 水杨酸钠增强背侧中缝核5-HT能神经环路兴奋性
        4.2.5 本研究的意义
    4.3 本研究的创新、不足之处及展望
参考文献
附录1 缩略词表
附录2 仪器设备
附录3 主要原始数据文件名称
附录4 脑片膜片钳设备原理图
附录5 背侧中缝核脑片制作步骤
附录6 记录电极的制备和参数
附录7 电极内液、ACSF溶液的配制步骤
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
个人简历



本文编号：4013479