芍药苷对大鼠小脑浦肯野细胞急性缺氧性电生理功能反应的作用

发布时间：2017-04-11 03:25

  本文关键词：芍药苷对大鼠小脑浦肯野细胞急性缺氧性电生理功能反应的作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：缺氧性脑损伤是导致急性期死亡和恢复期神经系统后遗症的主要原因,可发生于新生儿围产期窒息、心脑血管病、呼吸系统疾病、头部创伤、高原反应等多种疾病过程中,探索缺氧性脑损伤的病理生理机制及其有效治疗药物具有重要的临床意义。哺乳类动物中枢神经系统神经元对缺氧非常敏感,数分钟缺氧即可改变神经元的功能,甚至导致神经元损伤或死亡。缺氧引起的神经元功能改变主要是细胞膜去极化和突触传递衰减。谷氨酸能突触传递和GABA能突触传递在缺氧引起的神经元功能改变中均起着重要作用。大量研究发现缺氧时谷氨酸由兴奋性神经递质变成了兴奋性神经毒素,而GABA则通过激活GABAA受体抑制神经元电活动而起到神经保护作用。近几十年来,缺氧损伤的机制已在海马和皮层神经元中得到广泛的研究。然而,对缺氧高度敏感的小脑却未受到足够的关注。小脑主神经元浦肯野细胞(Purkinje cells,PCs)不仅接受来自平行纤维(parallel fibre,PF)和爬行纤维(climbing fibre,CF)的谷氨酸能兴奋性输入,而且接受来自中间神经元的强大的GABA能抑制性输入,因而是研究缺氧性脑损伤机制和缺氧时神经保护机制的理想对象。芍药是毛茛科植物芍药的根,味苦酸,性微寒,归肝脾经。神农本草经记载“主邪气腹痛,除血痹,破坚积寒热,疝瘕,止痛,利小便,益气”。芍药中的主要成分是芍药苷、羟基芍药苷、芍药内酯苷等,其中芍药苷含量最高,也是芍药的重要活性成分,可能具有良好的神经保护作用。由于芍药苷能够迅速透过血脑屏障,因而具有治疗神经系统疾病的潜在作用。已有研究发现芍药苷能够对抗缺氧引起的兴奋性氨基酸浓度升高,可抑制细胞内钙超载,而且能阻断钠离子通道,激活腺苷A1受体,但能否影响神经元缺氧时的功能反应仍不清楚。本研究采用全细胞膜片钳技术记录大鼠小脑PCs在急性缺氧时膜电位和突触传递的变化,研究了芍药苷对PCs缺氧反应的调节作用。实验一 芍药苷对大鼠小脑PCs急性缺氧性膜电位变化的影响目的:研究芍药苷对缺氧引起的PCs膜电位变化的影响及其机制。方法:采用全细胞膜片钳技术,在电流钳模式下,记录PCs膜电位,记录稳定后给予急性缺氧处理(2分钟缺氧灌流),观察短暂缺氧对PCs膜电位的影响。在缺氧灌流液中分别加入谷氨酸AMPA受体阻断剂CNQX、GABA受体阻断剂荷包牡丹碱(Bicuculline)和芍药苷,观察药物对缺氧引起的膜电位变化的影响。结果:短暂缺氧使PCs膜电位呈现三相型变化:短暂的早期超极化紧接着一个较大的去极化和稳定的缺氧后超极化,缺氧后超极化伴随自发放电频率增加。CNQX阻断了早期超极化和晚期超极化,对去极化无显著影响;Bicuculline阻断了早期缺氧性超极化,增加了缺氧去极化的幅度和持续时间,对缺氧后超极化无明显影响;芍药苷阻断了缺氧性早期超极化和晚期超极化,降低了缺氧性去极化的幅度,并缩短了缺氧性去极化的时间。结论:缺氧使PCs膜电位发生了三相型变化,AMPA受体和GABAA受体在PCs膜电位的缺氧性三相型变化中发挥不同作用,芍药苷可显著抑制PCs的缺氧性三相型变化,可能同时具有AMPA受体拮抗剂和GABAA受体激动剂的作用。实验二 芍药苷对大鼠小脑PCs缺氧后兴奋性变化的影响目的:研究芍药苷对缺氧引起的PCs兴奋性变化的影响。方法:采用全细胞膜片钳技术,在电压钳模式下向PCs内注射去极化电流,记录PCs动作电位。给予急性缺氧处理,观察缺氧对刺激诱发的PCs动作电位频率和阈刺激的影响。在缺氧时给予芍药苷,观察芍药苷对缺氧后刺激诱发的PCs动作电位频率和阈刺激的影响。结果:缺氧使PCs动作电位的发放频率增加、阈值降低,芍药苷对此变化无明显影响。结论:缺氧上调了PCs的兴奋性,芍药苷对缺氧引起的PCs高兴奋性无显著影响。实验三 芍药苷对大鼠小脑PF-PC急性缺氧性突触传递衰减的影响目的:研究芍药苷对缺氧引起的PF-PC突触传递衰减的影响及其机制方法:电刺激PF,在电压钳模式下,记录PCs的EPSCs,观察缺氧对PF-PC EPSCs的影响。缺氧处理时分别加入CNQX、Bicuculline和芍药苷,观察其对缺氧引起的PF-PC EPSCs变化的影响。结果:缺氧使PF-PC EPSCs幅值显著衰减,并持续30min以上,表现为LTD。缺氧同时加入CNQX,使缺氧引起的PF-PC EPSCs衰减幅度进一步增加;缺氧时加入Bicuculline,PF-PC EPSCs的幅值首先表现为短暂的增强,随即逐渐衰减到对照水平,芍药苷可显著抑制缺氧引起的PF-PC EPSCs LTD。结论:缺氧使PF-PC EPSCs表现为LTD,阻断AMPA受体并未挽救PF-PC突触传递的衰减,GABAA受体介导了PF-PC EPSCs的早期抑制;芍药苷显著减轻了缺氧引起的PF-PC EPSCs衰减程度,有助于维持PF-PC的突触功能。
【关键词】：芍药苷 缺氧 小脑 浦肯野细胞 膜电位 突触传递
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R285.5
【目录】：

• 缩略语表3-4
• 中文摘要4-7
• 英文摘要7-11
• 前言11-13
• 文献回顾13-22
• 实验一 芍药苷对大鼠小脑PCS急性缺氧性膜电位变化的影响22-30
• 1 材料22-24
• 2 方法24-25
• 3 结果25-27
• 4 讨论27-30
• 实验二 芍药苷对大鼠小脑PCS缺氧后兴奋性变化的影响30-33
• 1 材料30
• 2 方法30-31
• 3 结果31-32
• 4 讨论32-33
• 实验三 芍药苷对急性缺氧引起的大鼠小脑PF-PC突触传递变化的影响33-38
• 1 材料33
• 2 方法33-34
• 3 结果34-35
• 4 讨论35-38
• 小结38-39
• 参考文献39-50
• 研究成果50

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