本文關(guān)鍵詞：常氧葡萄糖剝奪以及肌酸補充對皮層神經(jīng)元興奮性的影響

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【摘要】：研究目的:運動性中樞疲勞發(fā)生時伴隨腦內(nèi)能量耗竭和運動皮層興奮性下降。大電導(dǎo)鈣激活鉀通道(Large-conductance Ca~(2+)-and voltage-activated K~+,BK_(Ca))廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nervous System,CNS),對神經(jīng)元興奮性以及動作電位發(fā)放頻率具有重要的調(diào)控作用。因此,本實驗擬觀察BK_(Ca)通道在常氧葡萄糖剝奪時對皮層神經(jīng)元興奮性的調(diào)節(jié),并探討肌酸(Creatine,Cr)在葡萄糖耗竭過程中的神經(jīng)保護(hù)作用。研究方法:(1)多通道神經(jīng)信號采集系統(tǒng)在體記錄成年大鼠一次性負(fù)重游泳至力竭時中樞皮層第一運動區(qū)(Primary motor cortex,M1)興奮性的變化。(2)采用腦片膜片鉗技術(shù),觀察常氧葡萄糖剝奪對成年大鼠皮層M1 Betz細(xì)胞興奮性的影響。(3)采用原代培養(yǎng)的大鼠皮層神經(jīng)元,全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄常氧葡萄糖剝奪不同時長后BK_(Ca)通道電流的變化;并應(yīng)用激光共聚焦檢測神經(jīng)元胞內(nèi)游離鈣離子濃度的變化。(4)探究Cr補充對常氧葡萄糖剝引起的皮層神經(jīng)元興奮性、BK_(Ca)通道電流以及神經(jīng)元胞內(nèi)游離鈣離子濃度變化的影響。研究結(jié)果:(1)大鼠一次性負(fù)重游泳至力竭時,M1場電位(local field potentials,LFPs)總能量顯著下降(P0.05),功率譜低頻段(δ和θ)比例顯著增加,高頻段(β)顯著減小(均P0.01)。錐體神經(jīng)元放電頻率顯著下降(P0.01)(2)常氧糖剝奪0.5h-1h即使大鼠腦片M1Betz細(xì)胞動作電位發(fā)放頻率顯著下降(P0.01),動作電位閾值(Spike Threshold)、引發(fā)第一個動作電位的最小電流強(qiáng)度(Rheobase)、快后超極化電位(fast After-Hyperpolarizing Potential,f AHP)的幅度均顯著增加(均P0.01)。(3)常氧糖剝奪1h-2h BK_(Ca)通道電流密度顯著增加(P0.01),4h-5h顯著減小(P0.01)。胞內(nèi)游離Ca~(2+)熒光強(qiáng)度隨常氧糖剝奪1h-5h逐漸增強(qiáng)(均P0.01)。(5)Cr預(yù)先孵育30min顯著增加糖剝奪中M1Betz細(xì)胞的興奮性(P0.01),而在撤去葡萄糖的同時添加Cr并無顯著效果(P0.05)。此外,Cr孵育24h顯著減小原代培養(yǎng)神經(jīng)元BK_(Ca)通道電流密度以及胞內(nèi)游離Ca~(2+)熒光強(qiáng)度(均P0.01)。研究結(jié)論:(1)大鼠一次性負(fù)重游泳至力竭時M1興奮性顯著降低。(2)常氧糖剝奪1h-2h使胞內(nèi)游離Ca~(2+)濃度顯著升高,激活BK_(Ca)通道大量開放,使神經(jīng)元超極化,降低神經(jīng)元興奮性。(3)Cr補充可有效抑制常氧糖剝奪引起的錐體神經(jīng)元興奮性降低,BK_(Ca)通道電流增加以及胞內(nèi)鈣離子濃度升高。
【關(guān)鍵詞】：葡萄糖剝奪 神經(jīng)元興奮性 BKCa通道 肌酸
【學(xué)位授予單位】：北京體育大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G804.7
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 前言12-16
• 1.1 選題依據(jù)12-14
• 1.2 研究目的14
• 1.3 研究內(nèi)容14-15
• 1.4 技術(shù)路線15-16
• 2 文獻(xiàn)綜述16-22
• 2.1 腦能量代謝概述16-17
• 2.2 運動中的腦能量代謝17-19
• 2.2.1 運動中腦內(nèi)葡萄糖含量的變化17-18
• 2.2.2 運動中腦代謝率（Metabolism rate，MR）的變化18-19
• 2.2.3 運動中糖原以及乳酸的供能作用19
• 2.3 腦能量代謝與神經(jīng)元活動19-20
• 2.4 腦能量代謝與運動性中樞疲勞20-22
• 3 研究對象與研究方法22-31
• 3.1 研究對象22
• 3.2 主要儀器22-23
• 3.3 主要試劑與耗材23-24
• 3.4 主要試劑配制24-25
• 3.5 多通道神經(jīng)信號采集系統(tǒng)在體記錄大鼠一次性游泳至力竭時M1興奮性的變化25-27
• 3.5.1 植入微絲陣列電極手術(shù)25-26
• 3.5.2 記錄大鼠一次性游泳至力竭時M1興奮性的變化26-27
• 3.6 腦片膜片鉗技術(shù)記錄常大鼠M1 Betz細(xì)胞興奮性的變化27-28
• 3.6.1 腦片制備27-28
• 3.6.2 電流鉗記錄28
• 3.7 BK_(Ca)通道電流記錄28-30
• 3.7.1 新生大鼠大腦皮層神經(jīng)元原代培養(yǎng)28-29
• 3.7.2 分組29
• 3.7.3 BK_(Ca)通道全細(xì)胞電流記錄29-30
• 3.8 激光共聚焦檢測神經(jīng)元胞內(nèi)游離鈣離子濃度變化30
• 3.9 數(shù)據(jù)處理30-31
• 4 實驗結(jié)果31-43
• 4.1 一次性負(fù)重力竭游泳使大鼠M1興奮性降低，抑制性增強(qiáng)31-35
• 4.1.1 一次性負(fù)重力竭游泳對M1 LFPs的影響31-33
• 4.1.2 一次性負(fù)重力竭游泳降低大鼠M1錐體神經(jīng)元興奮性33-35
• 4.2 常氧糖剝奪降低大鼠腦片M1Betz細(xì)胞的興奮性35-38
• 4.3 常氧糖剝奪對培養(yǎng)神經(jīng)元BK_(Ca)通道電流密度的影響38-40
• 4.4 常氧糖剝奪對培養(yǎng)神經(jīng)元胞內(nèi)鈣離子濃度影響40-42
• 4.5 Cr對常氧糖剝奪引起錐體神經(jīng)元興奮性降低的保護(hù)作用42-43
• 4.5.1 Cr孵育可有效抑制常氧糖剝奪引起的錐體神經(jīng)元的興奮性降低42
• 4.5.2 Cr孵育可有效抑制常氧糖剝奪引起的BK_(Ca)通道電流增加以及胞內(nèi)鈣離子濃度升高42-43
• 5 討論43-52
• 5.1 一次性負(fù)重力竭游泳降低大鼠M1的興奮性43-45
• 5.2 常氧糖剝奪降低大鼠腦片M1 Betz細(xì)胞的興奮性降低45-46
• 5.3 常氧糖剝奪對培養(yǎng)皮層神經(jīng)元BK_(Ca)通道電流的影響46-48
• 5.4 Cr補充對常氧糖剝奪神經(jīng)元具有保護(hù)作用48-52
• 6 結(jié)論52-53
• 7 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 附錄60-61
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果61

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本文編號：532578