烟碱型乙酰胆碱受体增强低氧时新生大鼠基本节律性呼吸放电

发布时间：2020-11-09 12:18

　　 背景呼吸是哺乳动物一切生命活动的前提,延髓基本节律性呼吸放电起源于延髓腹侧呼吸中枢的面神经后核内侧区。烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)是一种广泛分布在中枢神经系统的离子通道型受体,参与调节包括中枢神经系统在内的人体多种生理功能,如注意力、学习、觉醒和认知功能等。近年来对nAChRs功能的研究大多集中在中枢神经元损伤后的神经保护作用,对它在调节延髓呼吸中枢方面的研究不多见。随着新生儿缺血缺氧性脑病和新生儿发育缓慢引起的延髓呼吸中枢抑制的发生率逐年增加,研究nAChRs在常氧和低氧条件下对延髓呼吸中枢基本节律性呼吸放电作用的研究有重要意义。腺苷作为直接能量物质ATP的中间代谢产物通过增加腺苷浓度间接增加ATP浓度和作为神经递质通过腺苷受体调节神经元兴奋性。ATP在临床上广泛用于治疗缺血缺氧性疾病,ATP进入体内后会改变体内腺苷浓度。为研究nAChRs在常氧和低氧条件下对新生大鼠离体延髓脑片基本节律性呼吸放电(respiratory related rhythmic discharge,RRDA)的调节作用和腺苷是否参与该调节作用我们设计并完成本实验,为中枢性呼吸疾病的研究及治疗提供新的实验依据及理论支持。目的探讨nAChRs在常氧和低氧条件下对新生大鼠离体延髓脑片RRDA的调节作用,检测不同氧浓度下和激活(阻断)nAChRs时的腺苷浓度,研究分析腺苷是否参与nAChRs对新生大鼠离体延髓脑片RRDA的调节作用,为治疗新生动物缺氧条件下延髓呼吸中枢疾病提供实验基础和思路。方法1.nAChRs增强低氧条件下新生大鼠延髓脑片RRDA。制备新生2d大鼠的离体延髓脑片并记录脑片舌下神经根RRDA。将脑片分为6组,每组6只。对照组,对比95%氧浓度下RRDA在10min、20min、30min、40min、50min有无差异,检验实验模型是否成立并提供空白对照;低氧组,依次使用含95%、65%、50%氧浓度下的人工脑脊液依次灌流脑片,记录RRDA;不同浓度尼古丁组,在95%氧浓度下,观察不同浓度nAChRs激动剂尼古丁对RRDA的作用并选择最适尼古丁浓度。不同浓度美加明组,在95%氧浓度下,观察不同浓度nAChR抑制剂美加明对RRDA的作用并选择最适美加明浓度。不同氧浓度尼古丁组,观察分别在95%、65%、50%氧浓度下最适尼古丁浓度对RRDA的作用。不同氧浓度美加明组,观察分别在95%、65%、50%氧浓度下最适美加明浓度对RRDA的作用。2.采用高效液相色谱法检测脑片腺苷浓度。制备36只新生2d的大鼠离体延髓脑片,将脑片随机分6组:95%对照组、50%低氧组、95%尼古丁组、95%美加明组、50%尼古丁组、50%美加明组。各组脑片分别在含95%氧浓度、50%氧浓度、95%氧浓度最适尼古丁浓度、50%氧浓度最适尼古丁、95%氧浓度最适美加明浓度、50%氧浓度最适美加明的人工脑脊液中孵育20min后检测各组脑片腺苷浓度。结果1.对照组离体脑片各时间点RRDA在统计学上无差异(P0.05),确认了实验可靠性和稳定性。低氧抑制RRDA,随着氧浓度的降低RRDA逐渐减弱,且不同氧浓度间有统计学差异(P0.01)。尼古丁在10μmol/L至80μmol/L浓度范围内兴奋RRDA,40μmol/L尼古丁是最适浓度(P0.01)。美加明在2.5μmol/L至20μmol/L浓度范围内抑制RRDA,10μmol/L美加明是最适浓度(P0.01)。尼古丁增强相应氧浓度下RRDA(P0.01),随氧浓度下降尼古丁对RRDA的作用逐渐减弱。美加明降低相应氧浓度下RRDA(P0.01),随氧浓度下降美加明对RRDA的作用逐渐增强。2.高效液相色谱检测实验结果显示:95%氧浓度时腺苷浓度是50%氧浓度的860.47%;95%氧浓度时尼古丁增加腺苷浓度252.70%,50%氧浓度时尼古丁增加腺苷浓度511.63%;95%氧浓度时美加明降低腺苷浓度71.62%,50%氧浓度时美加明降低腺苷浓度290.69%。nAChRs增强低氧时腺苷浓度,腺苷参与nAChRs对新生大鼠离体延髓脑片RRDA的兴奋作用。结论激活nAChRs兴奋新生大鼠离体延髓脑片RRDA;低氧抑制新生大鼠离体延髓脑片RRDA;nAChRs对低氧时的RRDA有兴奋作用。腺苷参与nAChRs对低氧时RRDA的兴奋作用。
【学位单位】：新乡医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R332
【部分图文】：

下神经根的位置，用负压吸附电极吸附到脑片腹侧面的舌下神经根，RRDA 经直流前置放大器放大后由 BL-420F 信号采集系统采集并储存在计算机内，离体延髓脑片结构如下图1 所示。在实验中使用不同氧浓度的人工脑脊液灌流脑片前，该脑脊液使用相应氧浓度的混合气体饱和 30min 并在灌流过程中注意持续通气和做好灌流槽的密封以防止氧气弥散外漏。图 1 新生大鼠离体延髓脑片结构示意图1.2.1.3 实验分组本次实验分为对照组、低氧组、不同浓度尼古丁组、不同浓度美加明组、不同氧浓度尼古丁组、不同氧浓度美加明组，共 6组，每组随机分 6 只脑片，各组如下：

本组实验用 95%氧浓度的混合气体饱和并持续通气的人工脑脊液灌流离体延髓脑片，对比 10min、20min、30min、40min、50 min 等 5 个时间点离体延髓脑片 RRDA 参数 TI、IA、RC 数据之间有无统计学差异。实验结果发现 5 个时间点 RRDA 的TI、IA、RC 在统计学上无差异（p＞0.05），说明 RRDA 在 50min 内稳定、无增强无衰减，本部分实验模型成立。结果见表 1、图 2。表 1 对照组不同时间点的 RRDA 数据（ x±s ,n =6）时间（min） TI IA RC10 100 100 10020 98.33±3.26 99.36±5.39 102.06±6.2730 102.29±3.74 102.68±4.70 98.33±5.9140 98.75±4.45 98.67±5.53 99.16±7.1250 97.67±5.22 98.13±6.01 98.35±6.1F 0.521 0.369 0.674P 0.643 0.727 0.531

测量不同氧浓度灌流 10min 时离体延髓脑片 RRDA 的 TI、IA、RC，通过对比不同浓度下 RRDA 低氧对 RRDA 的作用。实验结果显示随氧浓度的降低，离体延髓脑RRDA 逐渐减弱、TI 降低、IA 缩短、RC 延长。65%、50%氧浓度下 RRDA 与95%氧浓度下 RRDA 相比有统计学差异；65%氧浓度和 50%氧浓度下 RRDA 相比同样在显著性差异。结果如下表 2、图 3。表 2 不同氧浓度对 RRDA 作用（ x±s ,n =6）氧浓度 TI IA RC对照组 100 100 10095% 100.57±3.72 101.67±4.70 102.67±3.2465% 75.57±5.09*73.09±5.89*128.28±4.25*50% 56.39±6.02*#54.59±7.48*#147.01±6.17*#F 25.162 39.153 17.947P 0.000 0.000 0.000注：与 95%氧浓度比较*P＜0.05 , 与 65%氧浓度比较#P＜0.05
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本文编号：2876420