【摘要】：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中,膠質(zhì)細(xì)胞的分布最為廣泛。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞只起著支持和填充作用,隨著對膠質(zhì)細(xì)胞研究的逐步深入,近年來形成了新的研究觀點(diǎn),即膠質(zhì)細(xì)胞可以參與腦內(nèi)突觸的形成、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌和攝取,從而對神經(jīng)元信息傳遞進(jìn)行調(diào)控。膠質(zhì)細(xì)胞對神經(jīng)元信息傳遞的調(diào)控對正常和病理性腦功能(如藥物成癮等)具有重要的作用。星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte)作為膠質(zhì)細(xì)胞的一種亞型,在CNS中的作用也得到了越來越多的關(guān)注。不同于神經(jīng)元興奮后可產(chǎn)生動(dòng)作電位,膠質(zhì)細(xì)胞的興奮性主要表現(xiàn)在胞內(nèi)Ca2+濃度的升高,興奮后的星形膠質(zhì)細(xì)胞還可以釋放膠質(zhì)遞質(zhì),膠質(zhì)遞質(zhì)可以反作用于神經(jīng)元,從而調(diào)控突觸的功能及其可塑性,所以關(guān)于星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Ca2+變化的研究成為了近年來的研究熱點(diǎn)。 本實(shí)驗(yàn)通過觀察Sprague-Dawley (SD)大鼠大腦皮層原代培養(yǎng)星形膠質(zhì)細(xì)胞在谷氨酸、NMDA、嗎啡作用下細(xì)胞內(nèi)Ca2+的變化的情況,目的是要了解神經(jīng)元突觸和星形膠質(zhì)細(xì)胞之間發(fā)生相互作用的受體途徑和阿片類藥物對星形膠質(zhì)細(xì)胞的直接影響。 實(shí)驗(yàn)選取出生1-3天的SD大鼠,無菌條件下分離、純化大鼠大腦皮層的星形膠質(zhì)細(xì)胞,培養(yǎng)出純度達(dá)95%以上的星形膠質(zhì)細(xì)胞(GFAP染色法鑒定)。以Fura-2/AM為Ca2+指示劑,觀察谷氨酸、NMDA、嗎啡分別灌流前后培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Ca2+的變化。實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步觀察分別用代謝型谷氨酸受體5(mGluR5)、含NR2A和NR2B亞基的NMDA受體(NMDA receptor, NMDAR)、阿片μ受體的拮抗劑MTEP、NVP-AAM077和Ro25-6981、CTAP孵育星形膠質(zhì)細(xì)胞,以阻斷mGluR5、 NMDAR和阿片μ受體后對誘導(dǎo)的胞內(nèi)鈣振蕩的影響。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示,谷氨酸、NMDA、嗎啡分別灌流Fura-2/AM加載后的星形膠質(zhì)細(xì)胞,熒光值F340/F380明顯升高,這就說明,這三種藥物均可明顯升高細(xì)胞[Ca2+]i,而將其相應(yīng)受體拮抗后,星形膠質(zhì)細(xì)胞[Ca2+]i的升高幅度分別較只灌流谷氨酸、NMDA、嗎啡明顯降低,這就說明將相應(yīng)受體拮抗后,[Ca2+]i升高的現(xiàn)象可以被顯著抑制。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1.谷氨酸可誘發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)游離鈣的濃度([Ca2+]i)升高； 2.谷氨酸通過激活mGluR5和NMDAR誘發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞[Ca2+]i升高； 3.嗎啡通過激活阿片μ受體誘發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞[Ca2+]i升高。 結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在離體培養(yǎng)的大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞膜上存在mGluR5、含NR2A和NR2B亞基的NMDAR,以及阿片μ受體,這些受體的激活可以升高星形膠質(zhì)細(xì)胞的[Ca2+]i,且這些受體依賴的[Ca2+]i的調(diào)控機(jī)制可能是星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元交互作用的重要途徑之一。
[Abstract]:In the central nervous system (CNS), glial cells are most widely distributed. The traditional view is that glial cells only play a supporting and filling role. With the gradual development of glial cell research, a new research view has been formed in recent years, that is, glial cells can participate in the formation of synapses in the brain. Neurotransmitters are secreted and ingested to regulate the transmission of neuronal information. Glial regulation of neuronal information transmission plays an important role in normal and pathological brain function, such as drug addiction. As a subtype of glial cells, astrocyte (astrocyte) has attracted more and more attention in CNS. The excitability of glial cells is mainly characterized by the increase of intracellular Ca2 concentration, and the release of glial transmitters by the excited astrocytes, which can counteract the neurons. In order to regulate synaptic function and plasticity, the study on the changes of Ca2 in astrocytes has become a hot topic in recent years. In this study, we observed the changes of Ca2 in primary cultured astrocytes of Sprague-Dawley (SD) rats induced by glutamate and NMDA, morphine. The aim of this study was to understand the receptor pathway that interacts with astrocytes and the direct effects of opioid drugs on astrocytes. The astrocytes of the cerebral cortex of SD rats were isolated and purified under aseptic condition. The astrocytes with purity of more than 95% were cultured (identified by GFAP staining). The changes of Ca2 in cultured astrocytes before and after administration of glutamate and NMDA, morphine were observed with Fura-2/AM as Ca2 indicator. The astrocytes were incubated with metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5), NMDA receptor (NMDA receptor, NMDAR), opioid 渭 receptor MTEP,NVP-AAM077 and Ro25-6981,CTAP containing NR2A and NR2B subunits, respectively. The effect of blocking mGluR5, NMDAR and opioid 渭 receptor on intracellular calcium oscillation was studied. The experimental results showed that the fluorescence value of F340/F380 was significantly increased in astrocytes after Fura-2/AM loading with glutamic acid and NMDA, morphine, which indicated that these three drugs could significantly increase [Ca2] I, but antagonize the corresponding receptors. The increase of [Ca2] I in astrocytes was significantly lower than that of glutamate and NMDA, morphine, respectively, which indicated that the increase of [Ca2] I could be significantly inhibited after antagonizing the corresponding receptor. Experimental results: 1. Glutamate could induce the increase of free calcium concentration ([Ca2] I) in astrocytes. Glutamate induced the increase of [Ca2] I in astrocytes by activating mGluR5 and NMDAR. Morphine induces the elevation of [Ca2] I in astrocytes by activating opioid 渭 receptors. Conclusion: the results indicate that there is NMDAR, and opioid 渭 receptor in mGluR5, containing NR2A and NR2B subunits on the cultured astrocytes in vitro. The activation of these receptors can increase [Ca2] I of astrocytes, and the regulatory mechanism of [Ca2] I dependent on these receptors may be one of the important pathways of astrocyte-neuron interaction.
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R329

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本文編號：2268405