【摘要】：內側膝狀體(MGB)是中樞聽覺系統(tǒng)中重要的中繼核團,它接受來自下丘及其他皮層下聽覺核團的上行纖維投射,同時,它也接受來自皮層的下行纖維投射。 代謝型G蛋白偶聯的GABAB受體與離子型GABAA受體和GABAC受體類似,在中樞神經系統(tǒng)中作為抑制性受體發(fā)揮作用。突觸后GABAB受體的激活可以引起內向整流K+通道(GIRK或Kir3)的開放,增加鉀離子電導,從而去極化神經元,而突觸前GABAB受體的激活可以抑制N型或者P/Q型電壓門控Ca2+通道,引起突觸前誘發(fā)的神經遞質釋放減少。 已有研究利用形態(tài)學方法證明,在MGB部位存在有GABAB受體,而突觸后的GABAB受體也已經被電生理方法所證實。但在MGB是否有功能性的突觸前GABAB受體存在?對于傳入到MGB的上行和下行通路,突觸前GABAB受體對突觸傳遞的調節(jié)是否有區(qū)別?對于興奮性和抑制性突觸傳遞,突觸前GABAB受體的激活對它們的調節(jié)是否一致?內源性GABA釋放是否能激活突觸前GABAB受體從而調節(jié)突觸傳遞?這種調節(jié)是否受到發(fā)育的調節(jié)?本論文運用腦片膜片鉗技術試圖回答以上提出的問題。本研究中,在下丘臂(BIC)和上丘腦輻射(STR)分別放置了雙極刺激電極,以激活到達MGB的上行和下行傳入纖維；在浴液中分別加入犬尿酸和木防已苦毒素以分別記錄抑制性突觸后電流(IPSCs)和興奮性突觸后電流(EPSCs)。為了研究突觸前GABAB受體的功能,電極內液中運用了含銫離子的成分,并加入了QX-314以阻斷突觸后的GABAB受體的作用。主要的研究結果如下： (1) GABAB受體激動劑baclofen能夠壓抑IPSCs和EPSCs,這種作用是可逆的,并且是濃度依賴性的。GABAB受體的拮抗劑CGP35348可以逆轉由baclofen引起的這種壓抑,證明了這種作用是通過激活GABAB受體引起的。(2)baclofen顯著地增加了IPSCs和EPSCs的雙脈沖比值(PPR, paired-pulse ratio),證明baclofen對IPSCs和EPSCs的抑制作用有突觸前的機制參與。(3)研究發(fā)現刺激上行通路得到的突觸后電流和刺激下行通路得到的突觸后電流被壓抑的程度沒有顯著性區(qū)別,而baclofen在這兩個通路上對EPSCs的壓抑要強于對IPSCs的壓抑。(4)baclofen可以壓抑反復刺激誘發(fā)的EPSC和IPSC的幅度,并且減緩了或者反轉了它們的幅度隨刺激下降的趨勢。此外,baclofen還顯著地增加了IPSC和EPSC歸一化的反應。(5)GABAB受體拮抗劑CGP55845可以提高年幼大鼠(P8-10)而非青少年大鼠(P15-18)的IPSC PPR,提示內源性釋放的GABA能夠激活突觸前的GABAB受體,并且這種作用是受到發(fā)育調節(jié)的。 以上研究結果為MGB存在功能性的突觸前GABAB受體提供了電生理證據,并且提示突觸前GABAB受體的功能可能受到了發(fā)育的調節(jié)。
[Abstract]:The medial geniculate (MGB) is an important relay nucleus in the central auditory system. It receives the ascending fiber projection from the inferior colliculus and other subcortical auditory nuclei, and at the same time, it also receives the descending fiber projection from the cortex. Metabolic G protein-coupled GABAB receptors are similar to ionic GABAA receptors and GABAC receptors and act as inhibitory receptors in the central nervous system. The activation of postsynaptic GABAB receptor can induce the opening of inward rectifier K channel (GIRK or Kir3), increase potassium ion conductance, thereby depolarization neurons. The activation of presynaptic GABAB receptor can inhibit the N type or P / Q type voltage-gated Ca2 channel. Reduced release of neurotransmitters caused by presynaptic stimulation. Morphological studies have demonstrated the presence of GABAB receptors in the MGB site and postsynaptic GABAB receptors have been confirmed by electrophysiological methods. But is there a functional presynaptic GABAB receptor in MGB? Is there a difference between the regulation of presynaptic GABAB receptors on synaptic transmission in the upstream and descending pathways from afferent to MGB? For excitatory and inhibitory synaptic transmission, is the activation of presynaptic GABAB receptors consistent with their regulation? Does endogenous GABA release activate presynaptic GABAB receptors to regulate synaptic transmission? Is this regulation regulated by development? In this paper, the patch-clamp technique is used to answer the above questions. In this study, bipolar stimulation electrodes were placed in the lower colliculus arm (BIC) and the hypothalamic irradiated (STR) to activate the ascending and descending afferent fibers to MGB. To record inhibitory postsynaptic current (IPSCs) and excitatory postsynaptic current (EPSCs).) by adding canine uric acid and pentachloropicrin to bath fluid, respectively. In order to study the function of presynaptic GABAB receptor, caesium ion was used in the solution of the electrode and QX-314 was added to block the postsynaptic GABAB receptor. The main results are as follows: (1) the inhibitory effect of GABAB receptor agonist baclofen on IPSCs and EPSCs, is reversible, and CGP35348, the antagonist of .GAAB receptor, can reverse the inhibition induced by baclofen. (2) baclofen significantly increased the double pulse ratio of IPSCs and EPSCs (PPR, paired-pulse ratio), proved that baclofen inhibited IPSCs and EPSCs by presynaptic mechanism. (3) it was found that the stimulation of uplink pathway was successful. There was no significant difference in the degree to which postsynaptic currents were suppressed from those resulting from stimulation of the downlink. The inhibition of EPSCs by baclofen on these two pathways was stronger than that on IPSCs. (4) baclofen could inhibit the amplitude of EPSC and IPSC induced by repeated stimuli and slow down or reverse their amplitude with the decrease of stimuli. In addition, baclofen significantly increased the normalized response of IPSC and EPSC. (5) CGP55845, a GABAB receptor antagonist, increased IPSC PPR, in young rats (P8-10) and not in adolescent rats (P15-18), suggesting that endogenous GABA could activate pre-synaptic GABAB receptors. And this action is regulated by development. These results provide electrophysiological evidence for the existence of functional presynaptic GABAB receptors in MGB and suggest that the function of presynaptic GABAB receptors may be regulated by development.
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R338

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