心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經的影響與機制研究
發(fā)布時間:2017-05-22 20:01
本文關鍵詞:心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經的影響與機制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現代社會的高速發(fā)展、日趨激烈的社會競爭、以及快節(jié)奏的生活狀態(tài)使越來越多的人們承受著各種生理、心理上的應激。越來越多的系統(tǒng)性疾病被證實與心理應激、過度的精神壓力存在著相關關系?陬M肌是口頜系統(tǒng)的重要組成部分,具有維持下頜穩(wěn)定、參與咀嚼運動、以及參與下頜發(fā)育的重要功能。大量研究結果表明,異常的心理狀態(tài)與口頜肌的結構功能異常存在著相關關系,包括口頜肌疲勞、疼痛敏感、微結構和功能等一系列變化。本課題組前期研究結果證實,心理應激能夠激活腦內控制下頜運動的相關核團,并且興奮性遞質谷氨酸傳遞增強,使得口頜肌肌緊張度升高,直接或間接導致其病理變化。在口頜肌,尤其是深層咬肌內,含有較多的本體覺感受器肌梭,肌梭的主要功能是感知肌肉的牽拉、張力、運動速率的變化等,并將這些本體覺信息傳遞至神經中樞而做出反應。研究表明,咬肌肌梭傳入神經與腦內頜面部運動相關核團形成復雜的神經聯系,是參與口頜肌牽張反射、調節(jié)口頜肌運動的重要組成部分。咬肌肌梭傳入神經元屬于假單極神經元,其細胞體位于腦干部位的三叉神經中腦核(Mesencephalic trigeminal nucleus,Vme),是全身唯一一類胞體位于腦內的初級傳入神經元,因此,Vme神經元的興奮性不僅受到口頜肌的牽張變化所影響,還同時被一系列來自于腦內其他部位的神經終末投射所調節(jié)。研究證實,肌梭傳入神經元屬于谷氨酸能神經元,興奮性神經遞質谷氨酸以及其相關受體在肌梭傳入神經傳導本體覺信息過程中發(fā)揮重要作用。那么,在機體受到心理應激時,咬肌肌梭以及肌梭傳入神經元會發(fā)生怎樣結構與功能的變化,谷氨酸及其受體又在其中發(fā)揮了怎樣的作用,目前尚未見相關研究報道。本研究建立大鼠慢性束縛應激模型,采用行為學實驗、ELISA技術、組織病理染色、全細胞膜片鉗技術、免疫組織熒光染色、以及透射電鏡等方法,探究了大鼠在慢性心理應激狀態(tài)下咬肌肌梭以及肌梭傳入神經的一系列變化,并從谷氨酸受體之一N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptors,NMDARs)出發(fā),采用NMDARs抑制劑MK801對其進行拮抗,探討神經遞質谷氨酸及其受體在這一過程中的作用機制。本研究分為兩部分實驗,具體如下:第一部分:心理應激對大鼠咬肌肌梭形態(tài)學及肌梭傳入神經元興奮性影響的研究實驗一大鼠心理應激模型的建立與評價我們將大鼠采用隨機方法分為四組:對照組,心理應激組,低劑量MK801組(0.1mg/kg),高劑量MK801組(0.2mg/kg)。應激組大鼠給予6 h/day的束縛應激,持續(xù)14天,建立大鼠慢性心理應激模型。藥物組大鼠通過腹腔注射藥物,兩天一次。我們通過體重測定、行為學檢測以及血清學檢測驗證動物模型,結果顯示,心理應激組大鼠的體重增長速度明顯減慢;大鼠在曠場中的中央活動距離、總活動路程、移動速率明顯降低;高架十字迷宮中大鼠進入開臂的時間與次數、以及活動總路程明顯降低;血清皮質酮(Corticosterone,CORT)與促腎上腺皮質激素(Adrenocorticotropic hormone,ACTH)水平明顯升高。而MK801能夠劑量依賴性的減輕動物的應激樣行為學、血清學變化。本部分實驗結果證實了慢性束縛應激能夠造成大鼠處于心理應激狀態(tài),保證了后續(xù)實驗的進行。實驗二心理應激對大鼠咬肌肌梭形態(tài)學影響的研究在本實驗中,我們通過對深層咬肌進行組織學切片并進行HE染色,結果發(fā)現,心理應激以及MK801治療對大鼠深層咬肌的組織學結構沒有明顯的影響作用;并且,心理應激或MK801治療對咬肌肌梭的數目、梭內肌纖維數量、直徑以及肌梭囊壁厚度沒有明顯的影響。以上結果說明,心理應激對大鼠咬肌肌梭在光鏡水平下的結構沒有影響作用。實驗三心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經元興奮性影響的研究在本實驗中,我們通過全細胞膜片鉗技術,觀察心理應激對咬肌肌梭傳入神經元電生理特性的影響。結果發(fā)現,心理應激能夠明顯降低肌梭傳入神經元的靜息膜電位(Resting membrane potential,RMP),升高動作電位(Action potential,AP)發(fā)放幅度,延長AP發(fā)放時間,降低后超極化電位(After hyperpolarization,AHP)幅度,并且增加了一定刺激電流下神經元的AP發(fā)放頻率。同時,心理應激還明顯增加了肌梭傳入神經元自發(fā)性興奮性突觸后電流(Spontaneous excitatory postsynaptic current,s EPSC)的頻率與幅度。MK801能夠劑量依賴性拮抗心理應激帶來的上述變化。實驗結果說明,心理應激能夠明顯提高肌梭傳入神經元的神經興奮性。而MK801治療能夠一定程度上減輕心理應激對神經元興奮性的增強作用。第二部分:心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經元影響的機制研究實驗一心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經元谷氨酸相關物質表達影響的研究在本部分實驗中,我們通過免疫組織熒光染色技術,從谷氨酸及其受體出發(fā),觀察心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經元相關物質表達的影響。結果發(fā)現,心理應激能夠增加咬肌肌梭傳入神經元外周末梢(肌梭環(huán)螺形末梢)與中樞末梢也就是三叉神經運動核(Trigeminal motor nucleus,Vmo)的囊泡膜谷氨酸轉運體1(Vesicular glutamate transporter of type 1,VGLUT1)的表達,同時增加了神經元胞體的谷氨酰胺酶2(Glutaminase 2,GLS2)的含量。其次,心理應激能夠明顯增加Vme內神經終末的VGLUT1表達量,并且增加了肌梭傳入神經元內NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B的表達量。MK801治療對于心理應激造成的VGLUT1陽性終末、以及GLS2的表達升高沒有抑制作用,而對心理應激造成的NMDARs表達有明顯的抑制作用。實驗結果表明,心理應激導致了肌梭傳入神經元谷氨酸合成與轉運的增加,同時其受到的谷氨酸能突觸傳遞也增加,兩者共同作用,導致了Vme神經元興奮性的增強。實驗二心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經元突觸結構影響的研究在本部分實驗中,我們采用透射電鏡技術,觀察了心理應激對Vme部位神經元超微結構的影響作用。結果發(fā)現,心理應激能夠明顯增加Vme內與神經元胞體形成的興奮性突觸的數量、突觸前終末內線粒體的數量、以及突觸后致密區(qū)(Post synaptic density,PSD)的長度與厚度,而心理應激對抑制性突觸的數量以及PSD沒有明顯影響作用。并且MK801治療能夠明顯降低心理應激導致的興奮性突觸PSD的長度與厚度的增加,但對興奮性突觸以及突觸前終末內線粒體的數量增加沒有明顯的抑制作用。實驗結果說明,心理應激通過增加對Vme神經元的興奮性神經終末投射作用而增強了肌梭傳入神經元的興奮性。研究結論:束縛應激模型造成的心理應激狀態(tài)能夠明顯增強大鼠咬肌肌梭傳入神經元的興奮性,其結果導致了咬肌本體覺傳入沖動增強。而谷氨酸作為肌梭傳入神經元傳遞信息的主要興奮性遞質,其在神經元胞體內的合成與其向神經終末的轉運都出現了明顯的增多。同時,心理應激還增加了肌梭傳入神經元胞體所在部位Vme的谷氨酸能投射,以及NMDARs的表達,并從超微結構的角度證實了心理應激確實增加了與Vme神經元形成突觸的數量以及PSD的長度與厚度。另一方面,NMDARs拮抗劑MK801通過抑制Vme內NMDARs的表達量,以及在超微結構下減少PSD的長度與厚度,達到減輕心理應激導致肌梭傳入神經元興奮增強的作用。因此,本研究結果為進一步系統(tǒng)深入的研究心理應激對口頜肌的影響作用、心因性因素致口頜系統(tǒng)疾患的發(fā)病機理及其防治措施提供理論基礎。本課題的創(chuàng)新點:1.通過建立動物模型,首次探究了心理應激對咬肌肌梭形態(tài)學與電生理學特性的影響作用。2.首次從神經遞質谷氨酸及其受體的角度出發(fā),探討了其在心理應激致咬肌肌梭傳入神經元興奮性升高過程中的作用機制。3.首次從細胞超微結構變化出發(fā),闡明了Vme神經元胞體接受的興奮性突觸變化在心理應激致肌梭傳入神經元興奮性變化中的作用。
【關鍵詞】:心理應激 咬肌 肌梭傳入神經 三叉神經中腦核 動作電位 自發(fā)性興奮性突觸后電流 NMDA受體 突觸后致密區(qū)
【學位授予單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R782
【目錄】:
- 縮略語表5-6
- 中文摘要6-10
- 英文摘要10-16
- 前言16-18
- 文獻回顧18-38
- 1 心理應激研究進展18-23
- 2 心理應激對口頜肌的影響研究進展23-27
- 3.頜肌肌梭研究進展27-37
- 4 問題的提出37-38
- 第一部分 心理應激對大鼠咬肌肌梭形態(tài)學及肌梭傳入神經元興奮性影響的研究38-67
- 實驗一 大鼠心理應激模型的建立與評價38-48
- 1 材料38-39
- 2 方法39-42
- 3 結果42-45
- 4 討論45-48
- 實驗二 心理應激對大鼠咬肌肌梭形態(tài)學影響的研究48-55
- 1 材料48-49
- 2 方法49-51
- 3 結果51-53
- 4 討論53-55
- 實驗三 心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經元興奮性影響的研究55-67
- 1 材料55-56
- 2 方法56-59
- 3 結果59-64
- 4 討論64-67
- 第二部分 心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經影響的機制研究67-90
- 實驗一 心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經元谷氨酸相關物質表達影響的研究67-80
- 1 材料67-68
- 2 方法68-70
- 3 結果70-77
- 4 討論77-80
- 實驗二 心理應激對大鼠咬肌肌梭傳入神經元突觸結構影響的研究80-90
- 1 材料80-81
- 2 方法81-82
- 3 結果82-87
- 4 討論87-90
- 小結90-92
- 參考文獻92-106
- 附錄106-107
- 個人簡歷和研究成果107-108
- 致謝108-109
本文關鍵詞:心理應激對大鼠咬肌肌梭及肌梭傳入神經的影響與機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:386696
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