孤啡肽对新物体识别记忆的调节作用及机制研究

发布时间：2020-08-09 20:41

【摘要】：实验目的:孤啡肽(nociceptin/orphanin FQ,N/OFQ)是阿片受体样受体(opioid receptor-like 1 receptor,ORL1,也称为NOPR)的内源性配体,在体内广泛分布。孤啡肽参与调节疼痛、摄食、心血管调节、应激、焦虑和抑郁等生理功能。孤啡肽及其受体广泛分布于神经系统中,在空间记忆、恐惧记忆和物体识别记忆的调节中起重要作用。嗅周皮层是调节新物体识别(novel object recognition,NOR)记忆的关键脑区,N/OFQ受体高表达于嗅周皮层。然而,N/OFQ在嗅周皮层是否参与新物体识别记忆的调节仍然未知。此外,孤啡肽是在哪个阶段(获取、巩固及回想)参与新物体识别记忆的调控仍然不清楚。因此,本文旨在研究N/OFQ对新物体识别记忆获取、巩固及回想的影响,并研究其在嗅周皮层是否参与该记忆的调节。实验方法:1对小鼠进行侧脑室或双侧嗅周皮层埋管手术,并在行为学实验后通过HE染色来判断给药位置是否正确。2依据小鼠喜欢探索新鲜事物的特性建立新物体识别模型,研究N/OFQ给药小鼠和对照小鼠在NOR记忆上的差异。3在NOR实验的三个阶段(训练前、训练后及检测前)对小鼠侧脑室注射N/OFQ及对照液体,研究N/OFQ对NOR记忆获取、巩固和回想的影响。4在NOR实验训练前对小鼠侧脑室注射N/OFQ的拮抗剂Nphe,研究N/OFQ发挥作用的机制。5 NOR实验训练前在小鼠双侧嗅周皮层注射N/OFQ(0.1及0.3 nmol/侧)及对照液体,研究N/OFQ在嗅周皮层对NOR记忆的调节机制。6在小鼠侧脑室和双侧嗅周皮层中注射N/OFQ后进行旷场实验,研究N/OFQ是否会影响运动能力从而干扰新物体识别记忆的结果。实验结果:1 NOR实验训练前在小鼠侧脑室注射N/OFQ(0.3及1 nmol)及对照液体,训练阶段中各组小鼠无明显表现差异,检测阶段中对照组小鼠的识别指数显著高于N/OFQ给药组小鼠,且差异性呈剂量依赖性上升。说明训练前在侧脑室注射N/OFQ能够剂量依懒性的损伤新物体识别记忆。2 NOR实验训练后在小鼠侧脑室侧脑室注射N/OFQ(1及3 nmol)及对照液体,训练及检测阶段中N/OFQ给药组小鼠与对照组小鼠都无明显表现差异。说明训练后侧脑室注射N/OFQ对新物体识别记忆的巩固阶段没有影响。3 NOR实验检测前在小鼠侧脑室注射N/OFQ 1 nmol及对照液体,训练及检测阶段中N/OFQ给药组小鼠与对照组小鼠都无明显表现差异。说明检测前侧脑室注射N/OFQ对新物体识别记忆的回想阶段没有影响。4提前给予孤啡肽选择受体拮抗剂Nphe([Nphe1]N/OFQ(1-13)NH2),发现10nmol的Nphe可以拮抗N/OFQ对小鼠NOR记忆的损伤。说明N/OFQ是通过激活NOP受体发挥作用的。5在NOR实验训练前在小鼠双侧嗅周皮层注射N/OFQ(0.1及0.3 nmol/侧)及对照液体,训练阶段中各组小鼠无明显表现差异,检测阶段中对照组小鼠的识别指数显著高于N/OFQ给药组小鼠,且差异性呈剂量依赖性上升。说明嗅周皮层对于N/OFQ削弱NOR记忆发挥着关键作用。6旷场实验前在小鼠侧脑室注射N/OFQ(1及3nmol)及对照液体,检测过程中发现1nmol N/OFQ对小鼠运动有轻微抑制,3nmol N/OFQ对小鼠运动有显著抑制。在小鼠双侧嗅周皮层注射N/OFQ(0.3nmol)及对照液体,检测过程中发现0.3nmol N/OFQ对小鼠运动无影响。综合结果说明,N/OFQ对NOR记忆的损伤不受其调控的运动抑制作用影响。结论:孤啡肽(N/OFQ)在记忆的获取阶段特异性的损伤新物体识别记忆,而对该记忆的巩固和回想阶段无影响,且是通过激活N/OFQ的受体发挥作用的;嗅周皮层是介导N/OFQ调节新物体识别记忆的关键脑区,N/OFQ在嗅周皮层中会损害新物体识别记忆。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R338
【图文】：

序列,孤啡肽,立体结构,序列

第 1 章前言2图1.1.1 孤啡肽的立体结构及序列在遗传水平上，N/OFQ 是由前孤啡肽原（Prepro-N/OFQ，PPN/OFQ）剪接而成的[6]。PPN/OFQ 基因位于人体第 8 号染色体的短臂上，与编码神经丝轻链（neurofilament-light，NEFL）的基因位点紧紧相邻，且编码序列在小鼠、大鼠、牛和人类中高度保守[7]。PPN/OFQ 基因与其他阿片肽前体分子基因具有高度相似的结构特点，因而具有同源性。在 PPN/OFQ 的基因序列中，存在着多个蛋白水解酶酶切单元

模式图,模式图,受体,阿片受体

图1.1.2 N/OFQ受体结构模式图阿片受体分布不同，N/OFQ 受体广泛分布于外周器官组织在外周组织中，N/OFQ 受体主要分布在外周神经组织、免、输精管和视网膜等组织与器官中[18,19,20]。通过 RT-PCR 技十二指肠、回肠及结肠的粘膜下及平滑肌层中也有着 N/O中枢神经系统中，N/OFQ 受体在外周皮层、海马、杏仁核下丘脑、下丘脑相关区域和一些丘脑核团中大量存在[18,21,2μ受体）和 DOP（δ受体）表达的尾状核中，却没有发现说明 N/OFQ 受体并未遍布所有神经回路，而是位于局部的典阿片受体不同的调节功能。中枢组胺能神经系统起源于着包括脊髓在内的所有脑区，并且能够广泛地调节各种脑活动。中枢组胺能神经系统中 N/OFQ 受体的分布如图 1.1

受体,神经系统,阿片类药物,信号传导通路

图1.1.3 N/OFQ受体在脑内中枢组胺能神经系统中的分布N/OFQ 受体参与调节腺苷酸环化通路，在内向整流 K+通道和电压门控 Ca2+通道的调节中起着重要作用，N/OFQ 参与的信号传导通路见图 1.1.4[25]。在细胞水平上，N/OFQ 受体能够负调节腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC）的活性，抑制电压门控 Ca2+通道，激活内向整流 K+通道，对细胞产生抑制作用，这些过程涉及到的信号传导通路和学习与记忆有着重要的联系。由此可见，N/OFQ 和N/OFQ 受体构成了一个在药理学上有别于阿片类药物的全新神经调节系统。与其他阿片类药物相比，N/OFQ-NOP 受体系统在中枢神经系统中对记忆调节有着重要影响，这使其成为了一个极具潜力的潜在治疗靶点。

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