苍白球HCN通道的双向效应及其机制初探

发布时间：2017-05-27 11:12

  本文关键词：苍白球HCN通道的双向效应及其机制初探，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：苍白球(globus pallidus, GP)是基底神经节间接通路的重要中继核团,对机体正常和病理状态下运动功能起重要的调节作用。研究表明超极化激活环核苷酸门控(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated, HCN)阳离子通道在苍白球自发起搏电活动中发挥重要作用。形态学研究证实苍白球有HCN通道表达。离体脑片膜片钳研究揭示HCN通道参与调节苍白球神经元自发放电活动。 目的：通过研究HCN通道阻断剂ZD7288、CsCl及HCN通道激动剂8-Br-cAMP对正常大鼠苍白球神经元的电生理效应,ZD7288对损毁丘脑底核(subthalamic nucleus, STN)模型大鼠苍白球神经元的电生理效应,以及ZD7288和8-Br-cAMP对氟哌啶醇僵直大鼠整体姿势行为的影响,探讨苍白球HCN通道的双向效应及其机制。 方法：本实验采用多管微电极在体细胞外电生理记录、6-OHDA帕金森病大鼠模型的制备、损毁STN模型大鼠的制备、套管埋置术以及免疫组织化学染色和尼氏染色等实验方法。 结果：1.在体电生理实验中,共记录到40个正常大鼠苍白球神经元,有16个(40.0%)神经元在微压力注射0.05mM ZD7288后自发放电频率由15.6±3.0Hz降低至5.5±1.2Hz,平均降低61.2±4.3%,与微压力注射生理盐水的对照组神经元放电频率变化相比有显著统计学意义(P0.001)。另外有18个(45.0%)神经元可以被0.05mM ZD7288兴奋,自发放电频率由7.3±1.1Hz升高到14.7±2.1Hz,平均升高137.1±27.6%(P0.001)。2.在证常大鼠记录到的25个苍白球神经元中,微压力注射0.1mM8-Br-cAMP可以兴奋其中的15个(60.0%)苍白球神经元,使自发放电频率由15.9±1.8Hz升高到24.9±2.4Hz,平均升高63.0±9.3%(P0.001)。另外有7个(28.0%)苍白球神经元可以被0.1mM8-Br-cAMP抑制,自发放电频率由21.5±4.1Hz降低至11.6±2.9Hz,平均降低51.7±9.4%(P0.01)。3.正常大鼠在体细胞外电生理实验中,微压力注射1mM CsCl后,记录到的18个苍白球神经元中7个(38.9%)产生抑制效应,自发放电频率由16.8±4.9Hz降低至9.2±3.5Hz,平均降低52.4±5.8%(P0.01)；有8个(44.4%)产生兴奋效应,自发放电频率由21.3±2.1Hz升高至30.3±2.7Hz,平均升高44.5±10.3%(P0.01)。4.在损毁丘脑底核模型大鼠的在体细胞外电生理实验中,损毁侧共记录到30个苍白球神经元,其中13个(43.3%)神经元呈高频连续放电,15个(50.0%)神经元呈高频有间歇放电,2个(6.7%)神经元呈低频簇状放电。与正常大鼠(共44个苍白球神经元,29个高频连续放电,12个高频有间歇放电,3个簇状放电)相比,损毁STN模型大鼠放电模式中高频连续放电的神经元百分比显著减少,高频有间歇放电神经元百分比显著增多(χ2=4.13,d.f.=1,P0.05)；而低频簇状放电神经元百分比差异无显著性(χ2=3.35,d.f.=2,P0.05)。5.单侧损毁丘脑底核模型大鼠在体细胞外电生理实验中,微压力注射0.05mM ZD7288后,损毁侧记录到的30个苍白球神经元中有15个(50.0%)产生抑制效应,自发放电频率由11.7±2.3Hz降低至5.6±1.9Hz,平均降低60.5±5.7%(P0.001)；有12个(40.0%)苍白球神经元产生兴奋效应,自发放电频率由6.7±1.6Hz升高至15.7±3.7Hz,平均升高219.2±46.3%(P0.01)。另外,损毁对侧记录到的25个苍白球神经元中,微压力注射0.05mM ZD7288后,有13个(52.0%)产生抑制效应,自发放电频率由14.8±3.2Hz降低至9.1±2.0Hz,平均降低43.0±5.1%(P0.01)；还有11个(44.0%)苍白球神经元产生兴奋效应,自发放电频率由6.5±1.6Hz升高至12.8±2.7Hz,平均升高133.2±32.3%(P0.01)。ZD7288对损毁丘脑底核模型大鼠损毁侧与损毁对侧苍白球神经元放电频率的抑制效应相比,损毁侧的抑制效应更强(P0.01)。6.行为学实验中,大鼠进行单侧苍白球微量注射ZD7288或8-Br-cAMP均可使帕金森病僵直模型大鼠出现同侧或对侧偏转行为。在注射ZD7288的实验组,11只大鼠中有9只表现为对侧偏转行为,与注射生理盐水的对照组相比有显著差异(u=57.500,P0.001)；另外2只表现为同侧偏转行为。在注射8-Br-cAMP的实验组,7只大鼠中有4只表现为对侧偏转行为,3只表现为同侧偏转行为,与对照组比均有显著差异(u=92.000、62.500,P0.001)。7.免疫组织化学染色结果显示正常及帕金森病模型大鼠苍白球神经元均表达HCN3通道。 结论：在体细胞外电生理实验显示HCN通道阻断剂ZD7288、CsCl和HCN通道激动剂8-Br-cAMP作用于大鼠苍白球神经元,可以产生放电频率降低或升高的双向效应。损毁丘脑底核后,ZD7288依然可以产生放电频率降低或升高的双向效应。行为学实验结果显示单侧苍白球微量注射ZD7288和8-Br-cAMP均能使氟哌啶醇帕金森病僵直大鼠出现同侧或对侧偏转行为,与电生理实验的双向效应结果相一致。 本实验结果为进一步探讨苍白球HCN通道的生物学效应提供了一定的理论基础和实验依据。
【关键词】：苍白球 HCN通道 帕金森病 细胞外电生理记录
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R338
【目录】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 引言9-11
• 第一章 实验材料11-13
• 1.1 实验动物11
• 1.2 药品及配制11-12
• 1.3 主要实验仪器12-13
• 第二章 实验项目及方法13-17
• 2.1 电生理学方法13-14
• 2.2 组织学检查14
• 2.3 模型大鼠制备14-15
• 2.4 形态学方法15
• 2.5 行为学方法15-16
• 2.6 实验项目16
• 2.7 统计学分析16-17
• 第三章 实验结果17-24
• 3.1 ZD7288对正常大鼠苍白球神经元放电的影响17-18
• 3.2 8-Br-cAMP对正常大鼠苍白球神经元放电的影响18-19
• 3.3 CsCl对正常大鼠苍白球神经元放电的影响19-20
• 3.4 ZD7288对损毁丘脑底核模型大鼠苍白球神经元放电的影响20-23
• 3.5 苍白球微量注射ZD7288和8-Br-cAMP对氟哌啶醇僵直大鼠偏转行为的影响23
• 3.6 正常和6-OHDA帕金森病模型大鼠苍白球HCN通道的表达23-24
• 第四章 讨论24-27
• 4.1 HCN通道阻断剂及激动剂对苍白球神经元放电的双向效应24-25
• 4.2 ZD7288对损毁丘脑底核模型大鼠苍白球神经元放电的影响25
• 4.3 HCN通道在正常及6-OHDA帕金森病模型大鼠苍白球神经元的表达25
• 4.4 苍白球内微量注射ZD7288和8-Br-cAMP对大鼠姿势行为的影响25-27
• 结论27-28
• 参考文献28-30
• 附图30-54
• 综述54-68
• 综述参考文献63-68
• 攻读学位期间的研究成果68-69
• 英文缩略词表69-70
• 致谢70-71

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 Judith A.Strong;;Recent evidence for activity-dependent initiation of sympathetic sprouting and neuropathic pain[J];生理学报;2008年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 蒋伟;骨髓间充质干细胞诱导分化为具有起搏功能的心肌样细胞[D];郑州大学;2010年

2 徐蓉;大鼠苍白球HCN通道的电生理学和行为学研究[D];青岛大学;2012年

  本文关键词：苍白球HCN通道的双向效应及其机制初探，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：399763