大鼠基底外侧杏仁核五羟色胺Ⅱ受体的激活可通过NMDA介导的机制易化突触可塑性

发布时间：2020-11-13 04:41

　　 大量研究表明，五羟色胺(5-HT)作为晡乳类动物脑内的一种神经递质或调质，具有调节记忆、敌对行为、焦虑、抑郁、睡眠和神经内分泌的功能。杏仁核的五羟色胺能神经元来自背侧中缝核，其轴突和末梢较高密度地分布在杏仁核的大部分区域。杏仁核对於情绪和情感的控制和调节具有密切的关系，而且可能参与精神分裂症、抑郁、癫痫和应激后紧张性疾病的病理过程。在这些疾病中，五羟色胺能神经传递的重要作用已被广泛认可。 在中枢神经系统，持续时间长、活动依赖性的突触传递效能的改变被认为是记忆贮存的基本模式。在这类活动依赖性的突触可塑性中，长时程增强作为最重要的一种模型已被大量地研究。长时程增强最初是在海马的兴奋性突触发现的，之后这种现象在包括杏仁核在内的其它脑区相继被报道。杏仁核的突触可塑性与情感的形成和异常、自主性行为等密切相关。大量证据表明，五羟色胺等许多神经调质具有调节突触可塑性的作用。基底外侧杏仁核富含五羟色胺能终末端并表达较高密度的五羟色胺Ⅱ受体，但五羟色胺Ⅱ受体对突触可塑性和突触传递的调节作用及其机制目前尚不清楚，有待于深入的研究。 本课题采用细胞内记录、场电位记录和荧光成像等技术，在大白鼠脑片上研究五羟色胺Ⅱ受体选择性的激动剂DOI对基底外侧杏仁核神经细胞的突触可塑性、突触传递和钙内流的调节作用。来自皮层的神经纤维经外囊投射至基底外侧杏仁核，刺激外囊可激活皮层的兴奋输入。在解剖显微镜下把双极钨刺激电极置于外囊，把记录微电极(包括细胞内记录电极和场电位记录电极)的尖端置于杏仁核的基底外侧区，刺激电极与记录电极之间的距离大约为2毫米。刺激信号由MASTER～8刺激器产生，通过光电刺激隔离 器产生恒流输出。实验中采用波宽为0.lms、频率为0.1赫兹的单相方波刺激脑片的外 囊，在基底外侧杏仁核区用盲插的方法进行细胞刺穿记录细胞内突触电反应，当记录场 电位时，记录微电极的尖端置于脑片表面下大约250微米处。在突触可塑性的实验研究 中，采用o频率波(TBS)刺激外囊，以诱发短或长时程增强现象，即以SHz频率送出短时 间高频串脉冲(5个脉冲，频率为100赫兹)，刺激持续时间为4秒，之所以用e频率波刺 激是因为它模拟学习过程锥体细胞的放电模式。细胞内电位通过Aoc lamp一2B放大器放 大，场电位通过一差分放大器放大，输出信号通过1200数字采集接口，输入计算机，由 软件whole Cell eleetrophysiology program(WCP)进行信号的记录、分析和处理。 应用单串的e频率波刺激，在基底外侧杏仁核区可诱发强直后增强及之后的持续 时间约为10分钟的短时程增强。e频率波刺激30分钟后，细胞内记录突触电位的斜率为 基础值的96.8士2.20/0(n=5，户0.05)，场电位的斜率为基础值的1巧.5士5.10k(n=5， 户0.05)。灌流液中加100刚DOI，灌流15一20分钟，对基础的突触反应没有明显的作 用。然而，在DOI存在的情况下，单串的0频率波刺激就可引起基底外侧杏仁核的突触 可塑性从短时程增强转为长时程增强，即表现为o波刺激作用后30分钟，增强的场电位 和细胞内兴奋性突触后电位的斜率仍然分别维持在 164士n.8%(n=7，尽0.01)和 166.6士31.0%(n=5，尽0.05)。为检验DOI对上述e波诱导的突触增强的易化作用是否依 赖于NMDA受体的激活，NMDA受体拮抗剂APV与DO工加在一起灌流，在这种情况下，DOI易 化e频率波引导的突触增强作用被阻断，e波刺激30分钟后，场电位的斜率仍保持在基 础值的1巧.4士5.1%(n=4，户0.05)。上述结果表明在基底外侧区杏仁核，由e波刺激 激活NMDA受体是 DOI易化突触可塑性的必要环节。为进一步确认DOI对0波刺激诱导的突 触可塑性的易化作用是否与增强NMDA受体的功能相关，我们检验了DOI对基底外侧杏仁 核区NMDA受体介导的突触电位及钙内流的调节作用。灌流液中加100刚DOI灌流巧分 钟，DOI明显加强NMDA受体介导的突触电位而不影响配对双脉冲刺激引起的易化作用 (即F)的比率，提示，DOI可能是通过突触后五轻色胺n受体而加强NMDA受体介导的突 触反应。在D沮作用下，NMDA受体介导的兴奋性突触后电位显著增强，至基础值的 144.1士6.8%(坏0.01，n=12)。而且，DOI对突触可塑性和NMDA受体调节的兴奋性突触后 电位的易化作用呈剂量依赖性，在20和100刚时均作用明显，而1刚时无作用。100刚 D0工灌流脑片5分钟，虽然未观察到其本身引起的细胞内钙反应，NMDA介导的钙内流却增 加了43.0士13.4%(尽0.01，n=19)。然而，在基底外侧杏仁核区，DOI对AMPA/kainate 受体介导的突触传递功能并无影响，很显然，这说明DOI并不是通过易化突触前的谷氨 酸释放而调节NMDA受体功能的，否则，DOI应当也可增强AMPA/kainate受体介导的突触 电位。DOI对突触可塑性和NMDA受体介导的兴奋性突触后电位的易化作用可被五轻色胺 ZA/ZC受体选择性的拮抗剂ketanserin、五轻色胺2C受体拮抗剂RS102221所阻断。这些 结果表明，五轻色胺ZA/ZC受体的激活可增强基底外侧杏仁核区NMDA受体介导的突触功 能。本项研究首次发现五轻色胺n受体对脑部杏仁核区的NMDA受体功能具调节作用，这
【学位单位】：福建医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2003
【中图分类】：R33
【文章目录】：
一. 摘要
二. 英文缩写表
三. 前言
四. 材料和方法
    杏仁核脑片制备
    细胞内和场电位记录
    刺激
    膜阻抗的测定
    细胞内钙测定
    药物应用
    统计学分析
五. 结果
    DOI易化θ频率波刺激诱导的突触可塑性
    DOI易化作用是通过激活五羟色胺2A/2C受体起作用
    DOI特异性地增强突触后NMDA受体及通道的功能
六. 讨论
    五羟色胺2A/2C受体的激活可易化突触可塑性
    DOI对NMDA受体功能的增强作用
七. 总结
八. 参考文献
九. 文献综述
    中枢5-HT系统
    5-HT能神经元及其受体
    皮层的5-HT系统
    海马的5-HT系统
    杏仁核的5-HT系统
    5-HT的研究对医学的贡献
    总结
    参考文献
十. 致谢

【共引文献】

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本文编号：2881742