HCN2蛋白在小鼠胃肠道神经系统的分布及生物学意义研究

发布时间：2018-02-22 09:20

本文关键词： HCN2 胃肠道肠神经系统胆碱能神经 cajal间质细胞 c-kit 发育学免疫荧光　出处：《第三军医大学》2010年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】： 超极化激活性环核苷酸门控性阳离子非选择性通道(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel.HCN)原是广泛分布于心脏窦房结、房室结、浦氏纤维、中枢神经系统和周围神经系统部位的节律性电活动细胞或神经元上的一种节律起始通道。人们普遍认为这种离子通道与自发节律电活动产生有关,它受常规神经递质,如去甲肾上腺素、乙酰胆碱(Ach)等调节,这些神经递质可以改变细胞内cAMP的浓度,从而改变HCN的生物物理学特性。该通道开放所产生的内向电流被称为If,在自主节律性细胞产生内向电流的开始阶段中发挥重要作用。HCN家族有四个成员,HCN1-HCN4,每种亚型都具有独特的电生理学特性,如被激活的相对速率、电压依赖性和受cAMP的调控。在肠神经系统中的AH神经元中发现了If电流,AH神经元是胃肠道中的一种感觉神经元。研究发现HCN2亚型在小鼠肠道绝大多数的神经元呈现免疫阳性。尽管如此,此种亚型的分布表达模式和生物学意义尚不清楚,因此关于这种亚型分布表达模式的分析可以提供给我们形态学的相关信息,有助于帮助我们弄清HCN在胃肠道神经系统中的生理功能和生物学意义。 Cajal细胞(Interstitial cells of Cajal, ICCs)作为一种特殊的间质细胞,以细胞网络的形式分布于整个胃肠道,能产生自发性电慢波、参与神经信息传递,在调节胃肠道平滑肌运动中具有重要作用。由于胃肠道的自发起搏性质与心脏起搏的性质相似,弄清它们之间的关系是非常有意义的。那么,HCN在胃肠道自主起搏性活动的过程所起的作用,目前国际尚未有相关报道,且胃肠道的自主起搏机制还尚未明了。因此,弄清ICCs和HCN之间的关系以及HCN在胃肠自主起搏性活动中作用意义重大。过去的研究显示,在中枢神经系统,HCN的表达水平伴随着神经活动的成熟而发生变化。那么,HCN在肠神经系统的发育变化是否类似于它在中枢神经系统中发生的变化,国际上还没有相关报道。因此,弄清HCN在肠神经系统的发育变化和HCN在周围神经系统发育过程中的作用显得至关重要。因此,本论文首先研究HCN2在成年小鼠胃肠道的变化规律,然后观察HCN2在新生小鼠小肠的表达变化规律,同时分析了HCN2在胃肠神经系统中功能。主要结果如下: 1.在胃肠道的不同节段,同一个视野下HCN2阳性神经节的的表面积和HCN2阳性神经元数的平均密度表现出相同的变化趋势,但胃肠道内神经经节内HCN2阳性神经元的平均密度保持不变。HCN2可能通过表达量节段性的改变来适应或调节各段的功能变化。 2. HCN2阳性神经和胆碱能神经高度重合,HCN2阳性神经元和胆碱能神经元多为Dogiel IΙ型神经元。HCN通道高度的功能可塑性,可能适应胆碱能神经功能的多样性,如神经递质的释放等。 3. HCN2阳性神经元与ICCs都形成独立而完整的细胞网络,未见两者胞体有共存现象,但ICCs的突起与HCN2阳性神经元距离很近。ICCs可能参与介导HCN2阳性神经信号的传递,调控胃肠活动。 4.在ENS的发育过程中,HCN2阳性神经元的平均密度显著增加。HCN2表达量的增加可能和ENS神经网络的建立有关。 5.新生小鼠小肠壁内HCN2阳性神经元在发育的过程中形态发生改变,Dogiel III型神经元的数量逐渐减少,Dogiel IΙ型神经元逐渐占据统治地位。这种转变可能涉及HCN亚型的亚细胞分布的改变和神经元功能的改变。综上所述,成年小鼠胃肠道内HCN2阳性神经呈节段性的分布,可能参与胃肠道自主起搏性活动。HCN通道高度的功能可塑性,可能是胆碱能神经功能多样性的基础。随着小鼠小肠神经系统的不断发育成熟,HCN的表达部位、表达水平都发生了改变。
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【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R341

【参考文献】