大鼠苍白球HCN通道的电生理学和行为学研究
本文选题:苍白球 + HCN通道 ; 参考:《青岛大学》2012年硕士论文
【摘要】:苍白球作为基底神经节间接环路的重要中继核团,在正常和病理状态下对机体运动功能起重要的调节作用。研究表明超级化激活环核苷酸门控(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated, HCN)通道在苍白球自发起搏电活动中发挥重要作用。形态学研究证实苍白球有HCN通道表达。离体脑片膜片钳研究揭示HCN通道参与调节苍白球神经元自发放电活动。目的:探讨HCN通道阻断剂ZD7288对正常大鼠和6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)帕金森病模型大鼠苍白球神经元的在体电生理效应,ZD7288对氟哌啶醇僵直大鼠整体姿势行为的影响,以及正常和帕金森病模型大鼠苍白球神经元HCN通道各亚型的表达情况。方法:本实验采用多管微电极在体细胞外电生理记录、帕金森病大鼠模型的制备、埋管术以及免疫组织化学染色等实验方法。结果:1.在正常大鼠苍白球记录到的35个神经元中,有16个(45.7%)神经元在微量压力注射0.5mM ZD7288后自发放电频率由12.0±2.1Hz降低至6.5±1.3Hz,平均降低53.9±6.7%(P0.001);另外16个(45.7%)神经元可以被0.5mM ZD7288兴奋,自发放电频率由8.9±0.9 Hz升高到16.6±1.9Hz,平均升高90.3±14.8%(P0.001)。2.在6-OHDA帕金森病模型大鼠损毁侧记录到的27个苍白球神经元中,微量压力注射0.5mM ZD7288可以使其中10个(37.0%)神经元的自发放电频率由7.8±2.4Hz降低到3.1±1.3Hz,平均降低70.2±7.5%(P0.01);另外15个(55.6%)苍白球神经元在微量压力注射0.5mMZD7288后自发放电频率由7.8±1.4 Hz升高至17.1±3.0Hz,平均升高149.8±29.8%(P0.001)。3.在6-OHDA帕金森病模型大鼠损毁对侧记录到的28个苍白球神经元中,微量压力注射0.5mM ZD7288可以使其中12个(42.9%)神经元的自发放电频率由12.8±2.4Hz降低到7.1±1.4Hz,平均降低46.1±4.6%(P0.01);另外10个(35.7%)苍白球神经元在微量压力注射0.5mM ZD7288后自发放电频率由7.9±2.4Hz升高至14.3±3.0Hz,平均升高130.7±34.2%(P0.01)。在6-OHDA帕金森病模型大鼠,ZD7288对损毁侧苍白球神经元的抑制效应较损毁对侧明显增强,差别有统计学意义(P0.05)。4.应用D-AP5(0.8mM)和CNQX(1.0mmM)的混合物观察谷氨酸能突触传递是否参与ZD7288介导的兴奋效应。在17个苍白球神经元中,单独给予D-AP5和CNQX的混合物不引起苍白球神经元兴奋性的改变。在D-AP5和CNQX存在的情况下,ZD7288仅兴奋了3个神经元(17.7%),兴奋细胞率较不给予D-AP5和CNQX时(45.7%)明显降低(P0.05)。在D-AP5和CNQX存在的情况下,有8个苍白球神经元兴奋性未发生明显改变,无反应细胞率(47.0%)较不给予D-AP5和CNQX时(8.6%)明显升高(P0.01)。5.在行为学实验中,腹腔注射氟哌啶醇能使大鼠产生相对稳定的僵直症状,单侧苍白球微量注射ZD7288可致帕金森病僵直模型大鼠出现不同的偏转行为。其中在实验组9只大鼠中,有4只大鼠表现出明显的对侧偏转行为,与生理盐水组相比有统计学意义(u=132.500,P0.001);另外5只表现为明显的同侧偏转行为,与生理盐水组相比有统计学意义(u=9.000,P0.001)。6.在免疫组织化学染色实验中,正常及帕金森病模型大鼠苍白球内均观察到HCN1、HCN2和HCN4的表达,其中以HCN2亚型为主,HCN1及HCN4呈少到中等量表达。三种亚型在苍白球神经元胞体及神经纤维上均有表达。HCN1亚型在神经元胞体表达较多;HCN2亚型主要表达于神经纤维,胞体表达较少;而HCN4亚型在神经元胞体及神经纤维上的表达量相当。 结论:电生理学研究结果显示ZD7288阻断HCN通道后可改变正常及帕金森病模型大鼠苍白球神经元的兴奋性,分别产生放电频率降低和升高的效应。ZD7288引起的兴奋效应可能与谷氨酸传递有关。行为学实验则进一步揭示苍白球微量注射ZD7288能够诱导氟哌啶醇所致的帕金森病僵直大鼠出现不同的偏转行为,提示可能与ZD7288对苍白球神经元的不同电生理效应有关。形态学研究显示正常及帕金森病模型大鼠苍白球中均有HCN1、HCN2、HCN4受体的表达。 本实验结果为深入探讨苍白球HCN通道在帕金森病发病机制中的作用提供了一定的理论和实验依据。
[Abstract]:The globus pallidus, an important relay nucleus of the indirect loop of the basal ganglia, plays an important role in regulating the movement function of the body in normal and pathological conditions. The study shows that the hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channel is an important role in the self initiated pacing activity of the globus pallidus. The morphological study confirmed that the globus pallidus had HCN channel expression. The study revealed that the HCN channel was involved in regulating the spontaneous discharge activity of the pallid bulb. Objective: To explore the body power of the HCN channel blocker ZD7288 on the globus pallidus neurons in the normal rats and the 6- hydroxy dopamine (6-hydroxydopamine, 6-OHDA) Parkinson's disease model rats. The effects of physiological effects, ZD7288 on the overall posture of haloperidol rats and the expression of the HCN channel subtypes in the white ball neurons of normal and Parkinson's disease rats. Methods: the electrophysiological record of multi tube microelectrodes, the preparation of the rat model of Parkinson's disease, the buried tube and the immunohistochemical staining were used in this experiment. Results: 1. of the 35 neurons recorded in normal rat pallidus, 16 (45.7%) neurons were reduced to 6.5 + 1.3Hz from 12 + 2.1Hz to 6.5 + 1.3Hz after micro pressure injection of 0.5mM, and the average decreased 53.9 + 6.7% (P0.001), and the other 16 (45.7%) neurons could be excited by 0.5mM ZD7288 and were self distributed. The electrical frequency increased from 8.9 + 0.9 Hz to 16.6 + 1.9Hz, with an average increase of 90.3 + 14.8% (P0.001).2. in 27 globus pallidus neurons recorded in the damage side of the 6-OHDA Parkinson's disease model rats. The micro pressure injection of 0.5mM ZD7288 could reduce the self distribution frequency of 10 (37%) neurons from 7.8 + 2.4Hz to 3.1 + 1.3Hz, with an average reduction of 70.2 + 7.. 5% (P0.01); the other 15 (55.6%) globus pallidus neurons increased to 17.1 + 3.0Hz from 7.8 + 1.4 Hz to 17.1 + 3.0Hz after micro pressure injection. The average increase was 149.8 + 29.8% (P0.001).3. in the 28 pale ball neurons recorded on the contralateral side of the rat model of 6-OHDA Parkinson's disease. The micro pressure injection of 0.5mM ZD7288 could make it possible. The spontaneous discharge frequency of the 12 (42.9%) neurons decreased from 12.8 + 2.4Hz to 7.1 1.4Hz, with an average decrease of 46.1 + 4.6% (P0.01), and the other 10 (35.7%) globus pallidus neurons increased from 7.9 + 2.4Hz to 14.3 + 3.0Hz from 7.9 + 2.4Hz to 14.3 + 3.0Hz after the micro pressure injection of 0.5mM ZD7288. The inhibitory effect of ZD7288 on the damaged side pallidus neurons was significantly enhanced than the damage to the contralateral side. The difference was statistically significant (P0.05) the mixture of.4. and D-AP5 (0.8mM) and CNQX (1.0mmM) was used to observe whether glutamate synapse transmission was involved in ZD7288 mediated excitatory effects. In 17 globus pallidus neurons, a mixture of D-AP5 and CNQX was given alone. No changes in the excitability of the globus pallidus neurons. In the presence of D-AP5 and CNQX, ZD7288 was only excited by 3 neurons (17.7%), the rate of excitatory cells was significantly lower than that of D-AP5 and CNQX (45.7%) (P0.05). In the presence of D-AP5 and CNQX, there were no significant changes in the excitability of 8 pallid neurons, and the rate of non reactive cells (47) .0%) when D-AP5 and CNQX were not given (8.6%) (8.6%) significantly increased (P0.01).5. in behavioral experiments, intraperitoneal injection of haloperidol could produce relatively stable stiffness in rats, and unilateral globus pallidus micro injection of ZD7288 could lead to different deflection behavior in Parkinson's disease rigid model rats. Among the 9 rats in the experimental group, 4 rats were displayed. The obvious contralateral deflection was statistically significant compared with that of the normal saline group (u=132.500, P0.001); the other 5 showed obvious ipsilateral deflection, compared with the normal saline group (u=9.000, P0.001).6. was observed in the white ball of normal and Parkinson's disease rats in the globus pallidus of the normal and Parkinson's disease model rats in the immunohistochemical staining experiment. 1, HCN2 and HCN4 were expressed as HCN2 subtypes, and HCN1 and HCN4 were expressed in less medium level. The three subtypes expressed.HCN1 subtypes in the cell bodies and nerve fibers of the pallid globule neurons, and the HCN2 subtypes were mainly expressed in the nerve fibers, and the cell surface was less; and HCN4 subtypes were in the neurons and nerves of the neurons. The amount of expression on the fiber is equal.
Conclusion: the results of electrophysiological study showed that ZD7288 blocking the HCN channel could change the excitability of the globus pallidus neurons in the normal and Parkinson's disease model rats. The effect of the decrease and increase of the discharge frequency was related to the transmission of glutamic acid, respectively. The behavioral experiment further revealed the microinjection of ZD in the globus pallidus by the behavioral experiment. 7288 the different deflection behavior of the Parkinson's disease rats induced by haloperidol may be related to the different electrophysiological effects of ZD7288 on the globus pallidus neurons. The morphological study showed that the expression of HCN1, HCN2 and HCN4 receptors in the globus pallidus of normal and Parkinson's disease rats.
These results provide a theoretical and experimental basis for further study of the role of globus pallidus HCN channel in the pathogenesis of Parkinson's disease.
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R338
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 付鹏,赵焕蒂,徐惠康,,刘明;苍白球-锥体束综合征一家系二例报告[J];临床神经病学杂志;1994年04期
2 黄光;孙利;唐煜;康更洁;;山豆根中毒致苍白球损害2例报告[J];临床神经病学杂志;2009年01期
3 吕小云;;基底神经节的新模型探索(英文)[J];青海医学院学报;2009年03期
4 薛雁;陈蕾;;苍白球神经降压素对氟哌啶醇所致帕金森病僵直症状的影响:行为学和电生理学研究(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2010年05期
5 成良正,凌至培;苍白球腹后外侧毁损治疗Shy-Drager综合征一例报告[J];立体定向和功能性神经外科杂志;1994年04期
6 肖凤荣,王少军;苍白球-锥体束综合征1家系2例报告[J];中风与神经疾病杂志;1998年03期
7 王少萍!266042,韩仲岩;血管性帕金森综合征[J];临床神经病学杂志;2000年06期
8 景猛,董长珲,Emad N.E鍎 ,Leslie A鍎 ,John B P鍎 ,JR.Stereotactic;非微电极导向的立体定向苍白球切开术:手术技术和2年回顾[J];中国微侵袭神经外科杂志;2000年04期
9 李耀宇,江贵平,舒斯云,包新民;大鼠尾壳核、边缘区和苍白球生后发育的计算机三维重建研究[J];神经解剖学杂志;2001年04期
10 刘伟钦,唐运林,周明,罗旭坚;丘脑腹外侧核与苍白球腹后内侧核毁损术治疗帕金森病的比较[J];中国临床神经外科杂志;2001年01期
相关会议论文 前10条
1 徐蓉;陈蕾;;大鼠苍白球HCN通道的电生理效应及其表达[A];中国生理学会第九届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2011年
2 郭阳;郑东明;范国光;陈庆洪;;苍白球区磁共振异常信号的临床意义[A];中华医学会第七次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2004年
3 吴永峻;陈武标;田国强;郑桂英;;探讨一氧化碳中毒苍白球MRI改变[A];中国医学影像技术学术研讨会论文集(上)[C];2004年
4 朱永村;陈桦;陈蕾;;大鼠苍白球多巴胺D_2样受体的电生理学及形态学研究[A];中国生理学会第九届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2011年
5 张礼萍;邹丽萍;;2个苍白球黑质变性家系的临床和基因诊断研究[A];中华医学会第十五次全国儿科学术大会论文汇编(上册)[C];2010年
6 赵欣;杨向军;Richard B.Robinson;;优化HCN基因提高生物起搏效率的研究[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年
7 彭碧文;;抗癫痫/惊厥药物作用机制的探讨——HCN通道的功能调节[A];中国生理学会第十一届张锡钧基金全国青年优秀生理学学术论文交流及评奖会议综合摘要[C];2011年
8 陈蕾;容永豪;;苍白球神经降压素易化谷氨酸能突触传递[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年
9 郭莲军;郑敏;徐徐林;吕青;何治;;HCN通道阻断剂对培养海马神经元氨基酸释放及谷氨酸引起的细胞钙内流的影响[A];转化医学研讨会论文集[C];2010年
10 王旭霞;雷皓;;锰中毒引起大鼠苍白球代谢紊乱的磁共振波谱研究[A];第十五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2008年
相关重要报纸文章 前10条
1 朱国旺;帕金森病治疗领域的“阿基米德”[N];中国医药报;2004年
2 周欣;认识帕金森病[N];中国医药报;2004年
3 小红 朱茜 桔梗;帕金森病:活着就有希望[N];医药经济报;2006年
4 蒋志君;人老手抖原因多[N];中国中医药报;2006年
5 ;STN损伤——安全性观点不一[N];医药经济报;2001年
6 陈艳萍;外科手术治巴金森氏症[N];江苏经济报;2000年
7 房明华;一氧化碳中毒救治体会[N];农村医药报(汉);2007年
8 王卫;走近华为认证[N];中国电脑教育报;2002年
9 姚向阳 王坤;我国治疗帕金森病有了新方法[N];中国医药报;2001年
10 本报特约记者 吉尔;双手发抖、全身无力咋回事?[N];健康时报;2005年
相关博士学位论文 前10条
1 孙向荣;苍白球代谢型谷氨酸受体的电生理学及功能学研究[D];青岛大学;2011年
2 薛雁;纹状体—苍白球GABA和神经降压素能递质系统的功能学研究[D];青岛大学;2010年
3 范新荣;基于起搏功能对HCN通道及异源复合体电生理学和电药理学特性的研究[D];武汉大学;2012年
4 何鹏;超级化激活环核苷酸门控(HCN)通道及其亚型在大鼠膀胱兴奋性调控中的作用初探[D];第三军医大学;2012年
5 罗恩丽;针刺苍白球内侧部治疗帕金森病模型大鼠的实验研究[D];黑龙江中医药大学;2002年
6 魏威;帕金森病小鼠模型中型多棘神经元突触前功能异常的实验研究[D];南方医科大学;2012年
7 张世忠;苍白球内侧部神经细胞电活动及其解剖特征的临床应用研究[D];第一军医大学;2001年
8 李博;HCN通道在蛛网膜下腔出血后神经元兴奋性紊乱中的作用[D];第三军医大学;2012年
9 王举磊;帕金森病猴苍白球神经元放电序列的时间模式研究[D];第四军医大学;2008年
10 李诗媛;高浓度有机废液在流化床中焚烧处理研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 徐蓉;大鼠苍白球HCN通道的电生理学和行为学研究[D];青岛大学;2012年
2 朱苏红;Gabazine对小鼠苍白球神经元放电的影响[D];青岛大学;2011年
3 邓剑平;大鼠苍白球结构的血压调节作用及其与原发性高血压病的关系[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
4 祁瑞;大鼠苍白球多巴胺D_1受体的电生理学和行为学研究[D];青岛大学;2011年
5 廖清泉;德国HCN公司营销渠道优化策略研究[D];华东理工大学;2012年
6 于占水;基于市场分析HCN公司平板电脑产品提升策略[D];兰州大学;2012年
7 蒋明;改性活性炭吸附净化低浓度HCN废气的研究[D];昆明理工大学;2009年
8 杨茂全;帕金森病大鼠运动皮层及苍白球脑电活动研究[D];山东师范大学;2012年
9 张健;HCN通道及调节受体在房颤患者心房肌中表达的研究[D];新疆医科大学;2012年
10 任正元;微波热解污泥过程中产生NH_3和HCN的规律及影响因素研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
本文编号:1947713
本文链接:https://www.wllwen.com/xiyixuelunwen/1947713.html