本文選題：視上核　切入點(diǎn)：神經(jīng)元放電　出處：《山東師范大學(xué)》2011年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：下丘腦是神經(jīng)內(nèi)分泌活動(dòng)的中心,它將神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)結(jié)合起來形成了調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)的中樞,對(duì)動(dòng)物的體溫、攝食、生殖、體液滲透壓和內(nèi)分泌進(jìn)行著廣泛的調(diào)節(jié)。其解剖結(jié)構(gòu)從前向后依次為視前區(qū)、視上區(qū)、結(jié)節(jié)區(qū)、乳頭體區(qū)。視前區(qū)和視上區(qū)屬于下丘腦前部,結(jié)節(jié)區(qū)和乳頭體區(qū)屬于下丘腦后部。其前部最重要的核團(tuán)有視上核(supraoptic nucleus,SON)和室旁核,在高爾基著色或免疫組化實(shí)驗(yàn)下這兩個(gè)核團(tuán)的細(xì)胞形態(tài)都極為相似,都主要由兩種大細(xì)胞分泌型神經(jīng)元構(gòu)成,即抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH)能神經(jīng)元和催產(chǎn)素(oxytocin,OT)能神經(jīng)元。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,這2種神經(jīng)元合成的抗利尿激素和催產(chǎn)素經(jīng)SON發(fā)出的視上垂體束和室旁核發(fā)出的室旁垂體束運(yùn)輸至神經(jīng)垂體,暫時(shí)儲(chǔ)存在那里。當(dāng)機(jī)體需要的時(shí)候,如血漿滲透壓升高、分娩時(shí),這2種激素便由神經(jīng)垂體釋放入血,經(jīng)血液循環(huán)作用于靶器官�？估蚣に氐陌衅鞴偈悄I臟的遠(yuǎn)曲小管和集合管,使水的重吸收增多、尿量減少,以維持血漿滲透壓的恒定。催產(chǎn)素的靶器官是子宮和乳腺,分娩時(shí)能使子宮平滑肌收縮加強(qiáng)以利于分娩的進(jìn)行,使乳腺的肌上皮細(xì)胞收縮以利于泌乳。但越來越多的研究表明室旁核不僅具有上述機(jī)能,它和胃還存在著機(jī)能上的聯(lián)系,如電刺激室旁核中間區(qū)能顯著引起胃液分泌量的減少、胃運(yùn)動(dòng)的抑制;向室旁核內(nèi)注射神經(jīng)肽Y能抑制胃酸的分泌;損毀室旁核引起胃運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)等等。并且室旁核對(duì)胃機(jī)能的影響可被迷走神經(jīng)切斷術(shù)所消除,表明室旁核對(duì)胃機(jī)能的影響是通過支配位胃的迷走神經(jīng)實(shí)現(xiàn)的,而支配胃的迷走神經(jīng)中的傳出纖維(副交感纖維)主要來源于DMV和疑核。Sofromew, MV等根據(jù)免疫組化和神經(jīng)束路追蹤實(shí)驗(yàn)認(rèn)為室旁核是通過其傳出纖維直接投射到迷走神經(jīng)背核進(jìn)而調(diào)控胃機(jī)能的。 另有研究表明向狗SON注射興奮性神經(jīng)遞質(zhì)氯化乙酰甲膽堿能引起胃酸分泌量增加,這種現(xiàn)象能被預(yù)先剪斷雙側(cè)迷走神經(jīng)所消除,用4~8mL的氣囊擴(kuò)張刺激大鼠胃時(shí)能抑制VP能神經(jīng)元的電活動(dòng),胃擴(kuò)張能引起SON,室旁核,最后區(qū),孤束核的c- Fos蛋白表達(dá)的顯著增多,據(jù)此認(rèn)為孤束核和最后區(qū)可能和SON及室旁核存在纖維聯(lián)系,以及刺激貓的下丘腦腦前部能顯著增強(qiáng)胃肌電活動(dòng),但是SON是否也像室旁核一樣,和胃的生理機(jī)能之間存在著直接聯(lián)系,目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道。 本實(shí)驗(yàn)室前期的工作,探討了清醒大鼠束縛-浸冷水(水溫21±1℃)應(yīng)激不同時(shí)間段(分別為30、60、120、180min)延髓和下丘腦幾個(gè)主要核團(tuán)神經(jīng)元的c-Fos表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)延髓中迷走神經(jīng)背核(DMV)、疑核、孤束核(NTS)表達(dá)顯著,以DMV表達(dá)最強(qiáng),其次是疑核和NTS;下丘腦中c-Fos表達(dá)最強(qiáng)的是SON,其次是室旁核、視交叉上核等。而束縛-浸冷水應(yīng)激可導(dǎo)致胃機(jī)能紊亂,主要表現(xiàn)為胃運(yùn)動(dòng)亢進(jìn)、胃酸分泌增多等。這些結(jié)果提示DMV、疑核、NTS,下丘腦SON、室旁核與胃之間可能存在著直接或間接的機(jī)能上的聯(lián)系,可能參與調(diào)節(jié)束縛-浸水應(yīng)激狀態(tài)下的胃機(jī)能。 總之,文獻(xiàn)報(bào)道和本實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果都暗示,SON和胃的生理機(jī)能之間可能存在直接聯(lián)系,但到底有無直接聯(lián)系,如果有,又有怎樣的聯(lián)系,以及通過什么途徑進(jìn)行的,本實(shí)驗(yàn)就對(duì)這些問題逐步進(jìn)行研究。 第一部分實(shí)驗(yàn),大鼠下丘腦SON與胃之間是否存在著雙向的機(jī)能聯(lián)系。將雄性Wistar大鼠用氨基甲酸乙酯麻醉后記錄下丘腦SON、DMV、NTS的神經(jīng)元細(xì)胞外放電,放電穩(wěn)定后從食道灌流4℃生理鹽水并從十二指腸流出,流速10mL/min。實(shí)驗(yàn)過程中確保水流通暢以免對(duì)胃產(chǎn)生擴(kuò)張刺激。統(tǒng)計(jì)灌流前后各3分鐘的放電頻率(spikes/s)變化,然后用免疫組化方法顯示胃內(nèi)灌流4℃生理鹽水對(duì)下丘腦SON、DMV、NTS的c-Fos蛋白表達(dá)的影響,最后通過胃內(nèi)放置水囊法(體積0.2 ml,初始?jí)毫?10 mmHg)將胃內(nèi)壓力變化通過壓力換能器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳導(dǎo)至BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),待胃運(yùn)動(dòng)波形穩(wěn)定后,向SON內(nèi)微量注射Glu(0.1mol/L,50 nL),以胃運(yùn)動(dòng)頻率、總幅度、總時(shí)程、胃運(yùn)動(dòng)指數(shù)為參數(shù)比較注射前后各10min內(nèi)胃運(yùn)動(dòng)波形的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再將2%的滂胺天藍(lán)100 nl勻速注射進(jìn)大鼠腦核團(tuán)內(nèi),然后灌流,切片,染色鏡檢,以作為鑒定刺激位點(diǎn)準(zhǔn)確與否的標(biāo)志。結(jié)果顯示,胃在4℃生理鹽水刺激下能引起下丘腦SON、DMV、NTS放電頻率的增加,只是增加程度不同,其中SON(放電頻率從4.5±0.68次/s增加到6.85±1.71次/s, n=7)、DMV放電頻率增加顯著,而三個(gè)核團(tuán)內(nèi)的c-Fos蛋白表達(dá)均顯著強(qiáng)于對(duì)照組(SON內(nèi)陽性神經(jīng)元數(shù)目實(shí)驗(yàn)組188.23±16.45而對(duì)照組102.82±7.39, n=5)。這表明胃內(nèi)溫度感受器被4℃生理鹽水刺激所興奮后,SON、DMV和NTS內(nèi)的神經(jīng)元均被興奮了,除了將感覺信號(hào)傳入到內(nèi)臟感覺核團(tuán)NTS,進(jìn)而到內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)核團(tuán)DMV外,還能將感覺信號(hào)傳入到下丘腦的SON。而且SON被注射Glu興奮后,能顯著抑制胃運(yùn)動(dòng),胃運(yùn)動(dòng)總幅度(mmHg)抑制率為14.5%,胃運(yùn)動(dòng)指數(shù)從1482.1±708.2降低到1185.5±639.2,抑制率為18.4%±15.5%,表明SON的興奮也可影響胃的收縮運(yùn)動(dòng),SON和胃之間存在雙向的機(jī)能聯(lián)系。在此刺激下DMV、NTS神經(jīng)元興奮性有著同步的變化,綜合本實(shí)驗(yàn)室其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提示SON和胃的機(jī)能聯(lián)系可能是通過迷走復(fù)合體中介的。 第二部分實(shí)驗(yàn),電刺激SON或注射L-Glu對(duì)胃運(yùn)動(dòng)影響的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),向SON微量注射不同濃度的L-Glu(0.1,0.01,0.001 mol/L)均能顯著抑制胃運(yùn)動(dòng)的總幅度和運(yùn)動(dòng)指數(shù),胃運(yùn)動(dòng)指數(shù)抑制率分別為21.3%、20.6%和17.9%,表明向SON內(nèi)注射L-Glu對(duì)胃運(yùn)動(dòng)的抑制作用具有一定的濃度依賴性。但對(duì)大鼠的呼吸,心率及血壓均無顯著影響,可能是因?yàn)镾ON興奮分泌的血管加壓素濃度很低,還不足以影響血壓。預(yù)先切斷膈肌下迷走神經(jīng)、股靜脈注射植物性神經(jīng)節(jié)中的突觸后膜和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中N1型受體的特異性阻斷劑六烴季銨(0.5 ml/100g體重,1.5 mg/100g體重)或乙酰膽堿(Ach,0.5 ml/100g體重,60μmol/100g體重)后,均能消除向SON內(nèi)微量注射Glu對(duì)胃運(yùn)動(dòng)的抑制作用。證明SON對(duì)胃運(yùn)動(dòng)的調(diào)控作用是通過迷走神經(jīng)途徑中的膽堿能通路實(shí)現(xiàn)的。強(qiáng)度0.15 mA,頻率30 Hz的電刺激SON也能抑制胃運(yùn)動(dòng),抑制率為23.5%,能引起血壓的升高但和刺激前相比差異不顯著。 第三部分實(shí)驗(yàn),電刺激SON或注射L-Glu對(duì)胃酸分泌影響的研究。大鼠麻醉后,頸部作食管插管,腹部作十二指腸插管,同時(shí)檢驗(yàn)從食管灌水后幽門插管流出是否通暢。然后食管插管中由恒流泵恒流(2.0 ml/min)輸入37℃,pH7.4的生理鹽水,由十二指腸插管連續(xù)收集流出的灌洗液。先沖洗45 min,待胃內(nèi)殘存物沖洗干凈和胃酸分泌穩(wěn)定后,每20 min收集一次胃液,用pH計(jì)測(cè)量其pH值,量筒測(cè)量體積,連續(xù)收集3次作為刺激前的對(duì)照。向SON注射L-Glu或電刺激后以20 min為一個(gè)時(shí)間段收集胃液,比較刺激后胃酸分泌量與注射前的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)向SON注射不同濃度的L-Glu對(duì)胃酸均具有促進(jìn)作用,三種濃度的促進(jìn)效應(yīng)在2 h內(nèi)無顯著區(qū)別,在3小時(shí)左右達(dá)到最大,4小時(shí)后尚不能完全恢復(fù),并且促進(jìn)效應(yīng)可被預(yù)先切斷迷走神經(jīng)所消除。電刺激SON后也促進(jìn)了胃酸的分泌,但是與向SON注射0.1mol/L L-Glu組相比,增加效應(yīng)較快,隨后增加緩慢,1.5小時(shí)左右就到達(dá)了最大值,兩小時(shí)增加幅度小于0.1mol/L L-Glu組。 第四部分實(shí)驗(yàn),SON對(duì)胃生理機(jī)能的調(diào)控途徑及其他相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,當(dāng)注射L-Glu使SON興奮后,膈肌下迷走神經(jīng)電活動(dòng)顯著增強(qiáng),但支配胃的交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元并未興奮,胸段側(cè)角內(nèi)神經(jīng)元c-Fos蛋白表達(dá)和對(duì)照組無顯著差異。另外通過對(duì)五種脊椎動(dòng)物十二指腸電活動(dòng)的比較,發(fā)現(xiàn)胃腸電活動(dòng)的慢波,峰簇的頻率指標(biāo)比幅度更能反映其生理機(jī)能,因此記錄了向SON注射L-Glu后大鼠胃肌電的變化情況,發(fā)現(xiàn)與注射前相比胃肌電活動(dòng)顯著增強(qiáng),并發(fā)現(xiàn)胃肌電和胃運(yùn)動(dòng)并不完全同步。 綜上,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了大鼠下丘腦SON和胃生理機(jī)能(胃運(yùn)動(dòng)和胃酸分泌)的調(diào)控關(guān)系及其機(jī)制,得出如下結(jié)論: 1.冷水灌流大鼠胃引起了大鼠SON放電活動(dòng)的增強(qiáng),其c-Fos蛋白的表達(dá)量比對(duì)照組顯著增多,表明胃的應(yīng)激信號(hào)確實(shí)能引起SON的興奮。同時(shí)向SON注射L-Glu后能顯著抑制胃運(yùn)動(dòng),證明SON能調(diào)控胃的生理功能。SON和胃生理機(jī)能之間存在聯(lián)系,并且這種影響是雙向的。 2.電刺激SON或者化學(xué)刺激(注射不同濃度L-Glu)對(duì)胃生理機(jī)能的影響是不同步的,均能抑制胃運(yùn)動(dòng),卻促進(jìn)胃酸的分泌,這種促進(jìn)效應(yīng)持續(xù)時(shí)間比傳統(tǒng)上認(rèn)為的視前區(qū)的作用時(shí)間長(zhǎng),并且是通過迷走神經(jīng)途徑實(shí)現(xiàn)的。 3. SON被注射L-Glu而興奮后,迷走神經(jīng)放電顯著增強(qiáng),但脊髓側(cè)角內(nèi)交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元c-Fos表達(dá)與對(duì)照組相比并未增多,表明其未被興奮。進(jìn)而證明SON對(duì)胃生理機(jī)能的調(diào)控主要通過迷走神經(jīng)途徑實(shí)現(xiàn),交感神經(jīng)途徑不起主要作用甚或不起作用。 4.本實(shí)驗(yàn)記錄研究胃腸道肌電,為以后研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)胃腸道的調(diào)控提供了新的思路。 總之,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了SON和胃之間存在的生理功能上的聯(lián)系,從而為胃的生理機(jī)能調(diào)控機(jī)制,為下丘腦SON的生理功能的研究提供了更多的資料。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R33

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1583759