大鼠内嗅皮层微注射Orexin-A对睡眠—觉醒及空间记忆的影响

发布时间：2020-11-02 00:54

　　 1998年发现的Orexin是一类小分子神经肽，也称hypocretin(hypocretin-1和hypocretin-2)，由外侧下丘脑Orexin神经元产生，有两个单体：Orexin-A和Orexin-B。它们是来自同一基因转录产物。Orexin-A由33个氨基酸构成，其中有四个半胱氨酸形成链内的二硫键。Orexin系统主要通过Orexin-1（OX1R）受体和Orexin-2(OX2R)受体发挥作用，两受体均为G-蛋白偶联受体，OX1R和Orexin-A的亲和力高于Orexin-B，而OX2R与Orexin-A和Orexin-B亲和力相同。Orexin神经元的投射几乎遍布大脑的各个脑区，在维持觉醒中具有重要的意义，并且基因敲除小鼠或其受体基因突变可引起发作性睡眠病[1]。同时，研究发现Orexin神经元可以投射到海马（Hp），与空间学习记忆密切相关[2-4]。 内嗅皮层（entorhinalcortex, EC）在海马和联合皮层的双向信息交流中起着接替站的作用。EC浅层主要神经元接受新皮层的输入，投射至海马。深层主要接受海马CA1和下托的输入，将其传回至新皮层。EC参与形成的海马-EC-新皮层环路在情景记忆的形成以及巩固中发挥重要的作用[5]。EC可分为外侧内嗅皮层（LEC）和内侧内嗅皮层（MEC）。目前认为MEC主要参与传递和处理空间信息，在空间认知功能中具有重要的意义[6-9]。 本研究采用多导睡眠记录和微注射技术，首先观察内嗅皮层内，外源性的OrexinA对大鼠睡眠-觉醒周期时间的影响，然后采用T-迷宫交替选择模式初步观察内嗅皮层OrexinA对大鼠空间记忆的影响，之后采用旷场实验观察微注射OrexinA对大鼠运动功能及探索行为的影响。结果如下： 1． Orexin受体在EC中的表达及在浅层中与reelin和calbindin的共表达 对成年大鼠EC脑片进行OX1R和OX2R免疫荧光化学检测，观察orexin受体在EC中正常表达和在浅层中与reelin和calbindin的共表达情况。结果显示：浅层中OX1R的表达较深层要高得多，OX2R在EC中的表达模式与OX1R类似；OX1R在reelin阳性细胞和calbindin阳性细胞中均有表达，表明OX1R可能广泛表达于EC浅层的主要神经元中。同时考虑到EC的reelin和calbindin信号在空间学习记忆中的重要作用，这也暗示了Orexin受体在空间学习记忆中的重要作用。 2．Orexin A对睡眠-觉醒周期的影响 在内嗅皮层脑区微注射不同剂量Orexin A，观察大鼠睡眠-觉醒的变化。与ACSF自身对照相比，分别给大鼠内侧内嗅皮层双侧微注射不同浓度的0.04nmol,0.06nmol,0.1nmol orexinA后3小时11：00～12：00、12：00～13：00、13：00～14：00觉醒周期时间无影响（P0.05），给药后24h觉醒周期时间也无显著差异（P0.05）。及在11：00～14：003小时内对觉醒时间无影响（P0.05），在11：00～14：003h内NREM时间无影响（P0.05），在11：00～14：003小时后REM也无影响（P0.05），即对3h内（11：00～14：00）大鼠总睡-眠觉醒时间无显著性差异（P0.05）。结果显示大鼠内嗅皮层微注射OrexinA对它的睡眠-觉醒周期无影响。 3．Orexin A受体阻断剂SB-334867对睡眠-觉醒周期的影响 在内嗅皮层脑区微注射Orexin A受体阻断剂SB-334867，观察睡眠-觉醒周期变化。与DMSO自身对照相比，给大鼠内侧内嗅皮层双侧微注射SB-334867（0.1nmol，5μl）后3小时11：00～12：00、12：00～13：00、13：00～14：00觉醒周期时间无影响（P0.05），给药后24h觉醒周期时间也无显著差异（P0.05）。及在11：00～14：003小时内对觉醒时间无影响（P0.05），在11：00～14：003h内NREM时间无影响（P0.05），在11：00～14：003小时后REM也无影响（P0.05），即对3h内（11：00～14：00）大鼠总睡-眠觉醒时间无显著性差异（P0.05）。表明大鼠内嗅皮层微注射SB-334867对睡眠-觉醒周期无影响。 4．EC脑区Orexin A对空间记忆的影响 1）Orexin A受体阻断剂SB-334867对空间记忆的影响在内嗅皮层脑区微注射，分别按两种T-迷宫模式（保持模式，获得模式），观察对空间记忆的影响。连续训练大鼠，在内侧内嗅皮层区微注射，对大鼠DMSO组间对照和OrexinA受体阻断剂SB-334867给药后的T-迷宫选择正确次数进行统计。给大鼠内嗅皮层双侧微注射SB-334867（6mM，0.5μl），T-迷宫交替选择正确次数明显减少，正确率下降78%，有显著性差异（p0.05）。提示SB-334867影响了空间记忆，降低了空间记忆功能。即内嗅皮层内源性OrexinA促进了空间记忆功能。 2）敲低Orexin A受体表达（RAAV2/1-OR1-shRNA-EGFP）对大鼠空间记忆的影响大鼠内嗅皮层微注射手术，在内嗅皮层脑区微注射空白对照组SCR（RAAV2/1-SCR-shRNA-EGFP）及干扰组OR1(RAAV2/1-OR1-shRNA-EGFP)，观察内嗅皮层敲低Orexin A受体表达后对大鼠空间记忆的影响。以SCR对照在内嗅皮层微注射OR1干扰病毒，分两组，对大鼠SCR组间对照组和OR1干扰组分别21天后开始T-迷宫训练，训练持续21天。对其结果进行统计，交替选择正确次数减少，正确率下降48%，有显著性差异（p0.05）。提示，敲低Orexin A受体表达，降低了空间记忆功能。即内嗅皮层Orexin A受体参与了且提高了空间记忆能力。 5.术后内嗅皮层微注射药物对大鼠探索行为及运动功能的影响 大鼠内嗅皮层套管埋置手术恢复后，在内嗅皮层脑区微注射对照ACSF,DMSO以及药物组Orexin A及其受体阻断剂SB-334867，观察对探索行为和运动功能的影响。在内嗅皮层分别微注射药物（ACSF,DMSO,orexin A,SB-334867）分四组，对大鼠ACSF,DMSO组间对照和Orexin A及受体阻断剂SB-334867给药15min后在旷场中的站立次数和所走的格子数进行统计。给大鼠内嗅皮层微注射(0.1nmol，0.5μl)Orexin A，大鼠的站立次数和行走的格子数无明显变化，无显著性差异（P0.05）；微注射（6mM，0.5μl）Orexin A受体阻断剂SB-334867，大鼠站立次数和行走的格子数无明显变化，无显著差异（P0.05）。表明术后内嗅皮层微注射药物对大鼠探索行为及运动功能无影响。 综上所述，本研究结果表明:一，EC区OR1在reelin阳性和calbindin阳性神经元中都有表达。二，EC微注射不同剂量Orexin A对大鼠的睡眠-觉醒周期无影响。三，EC微注射Orexin A受体阻断剂SB-334867对大鼠睡眠-觉醒周期无影响。四，EC脑区的orexinA信号对大鼠空间记忆功能有重要影响。五，术后微注射药物对大鼠的探索行为和运动功能无影响。
【学位单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：R338
【文章目录】：
英文缩写一览表
英文摘要
中文摘要
前言
第一部分 大鼠内嗅皮层微注射 Orexin-A 对睡眠-觉醒的影响
    前言
    材料与方法
    结果
    讨论
    参考文献
第二部分 大鼠内嗅皮层微注射 Orexin-A 对空间-记忆的影响
    前言
    材料和方法
    结果
    讨论
    参考文献
全文总结
致谢
文献综述 Orexin 及其受体的主要生理功能及相关机制
    参考文献
在读硕士期间发表的论文

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张川里;电刺激和低镁引起的大鼠内嗅皮层游离钙和钾离子浓度的动态变化[J];生物物理学报;1994年03期

2 周文波，蒋芝华，倪紫美，周长福;固定后脑组织的HRP轴突追踪-光镜和电镜研究[J];中国神经科学杂志;1996年01期

3 卢守祥;薛振东;赵鸣;贺建广;;大白鼠海马传入纤维的来源——HRP法研究[J];解剖学报;1985年03期

4 章惠英;吴晋宝;秦月琴;;蒙古种沙土鼠背海马传入纤维的来源[J];解剖学杂志;1992年04期

5 胡志安;夏建霞;;觉醒系统的活动对学习记忆的影响[J];第三军医大学学报;2011年11期

6 杨钦照;刺激大脑皮层所引起的皮肤电反应及其传导通路[J];复旦学报(自然科学版);1964年01期

7 李红运,罗东明,刘祚周;慢性痛大鼠痛行为的变化与某些脑区Fos表达的关系[J];针刺研究;1994年Z1期

8 郭树仁,吴俊芳;海马长时程增强的研究进展[J];中国临床药理学与治疗学;1999年04期

9 徐虹,韩太真,陈耀文,秦达念;与长时程增强相关的基因表达的研究进展[J];生理科学进展;2001年02期

10 王锦琰 ,罗非;海马神经元参与空间定位的长时程记忆[J];生理科学进展;2002年03期

相关博士学位论文 前10条

1 彭炳蔚;内侧颞叶癫痫与记忆关系及影响因素的研究[D];中国协和医科大学;2008年

2 许正浩;低频率深部脑刺激对大鼠电点燃癫痫的干预作用及其机制研究[D];浙江大学;2012年

3 董静慧;胶质细胞活化的研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

4 王岩;损伤引起的中枢神经系统结构可塑性研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

5 朱宁;几种与神经可塑性有关的分子在出生后小鼠和鸣禽脑内的动态表达[D];北京师范大学;2006年

6 有慧;嗅觉系统结构和功能MR成像研究[D];中国协和医科大学;2007年

7 张立华;影像学技术在颞叶癫痫中的应用价值研究[D];中国协和医科大学;2007年

8 钱丽霞;Alzheimer病及轻度认知障碍的MRS、DWI和MTI随访研究及其与ApoE基因型关系的研究[D];天津医科大学;2005年

9 刘欣;去传入海马差异表达基因的筛选和SPARC表达[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

10 涂艳阳;学习记忆相关基因的筛选、鉴定与功能研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 齐爱萍;大鼠内嗅皮层微注射Orexin-A对睡眠—觉醒及空间记忆的影响[D];第三军医大学;2012年

2 杨位霞;OREXIN-A对癫痫大鼠学习记忆功能影响的研究[D];泰山医学院;2011年

3 任彩霞;原发全身强直阵挛性癫痫内嗅皮层和嗅周皮质体积与认知的相关性[D];大连医科大学;2011年

4 张尚荣;精神分裂症患者血浆orexin-A水平及药物治疗的影响[D];中国人民解放军军医进修学院;2012年

5 张丹;OrexinA对大鼠内侧内嗅皮层和前额叶皮层深层神经元的作用及其机制研究[D];重庆医科大学;2012年

6 王天昊;觉醒肽（orexin-A）对大鼠酒精性昏迷促醒作用中单胺能神经递质机制的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年

7 李洋;促觉醒肽orexin-A和稳态因子腺苷调节大鼠内嗅皮层浅层主要神经元兴奋性及其机制研究[D];第三军医大学;2010年

8 王臻;长时连续作业对大鼠觉醒能力的损害及机制研究[D];第三军医大学;2006年

9 张春青;Orexin-A对大鼠前额皮层神经元谷氨酸受体功能的影响及其机制的研究[D];第三军医大学;2007年

10 王东;Orexin-A对氯胺酮麻醉老年大鼠苏醒的影响及其机制研究[D];第三军医大学;2009年

本文编号：2866345