【摘要】：Orexins是下丘腦分泌的一類神經(jīng)肽,目前已知在機(jī)體參與多種生理功能的調(diào)控。蒼白球是基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路的關(guān)鍵核團(tuán),對運(yùn)動(dòng)功能的調(diào)控發(fā)揮重要作用。有研究報(bào)道蒼白球電活動(dòng)的變化與帕金森病相關(guān)。形態(tài)學(xué)顯示蒼白球接受orexin能纖維投射并表達(dá)orexin受體(orexin receptor,OXR)。目的:探究在正常及MPTP(1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine)帕金森病模型小鼠蒼白球orexin-B的電生理效應(yīng)及其受體機(jī)制。方法:本實(shí)驗(yàn)采用在體細(xì)胞外電生理記錄、免疫組織化學(xué)染色以及行為學(xué)測試等實(shí)驗(yàn)方法。結(jié)果:1.正常小鼠共記錄到67個(gè)蒼白球神經(jīng)元,平均放電頻率為6.13±0.58Hz。蒼白球神經(jīng)元放電模式分為三類,其中45個(gè)(67.16%)呈現(xiàn)規(guī)則放電,18個(gè)(26.87%)呈現(xiàn)不規(guī)則放電,4個(gè)(5.97%)呈現(xiàn)簇狀放電。2.在正常小鼠蒼白球神經(jīng)元微壓力注射0.1μM的orexin-B,記錄到的45個(gè)神經(jīng)元中,有29個(gè)神經(jīng)元的放電頻率由6.84±1.11Hz顯著升高至8.65±1.11Hz(t=-8.85,P=0.000)。放電頻率平均升高53.33±8.88%,與注射生理鹽水的對照組相比,差別具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(z=-4.72,P=0.000)。并且orexin-B對蒼白球神經(jīng)元的興奮效應(yīng)與其基礎(chǔ)放電頻率呈負(fù)相關(guān)(r=-0.67,P=0.000)。進(jìn)一步分析放電模式的CV(coefficient of variation)值和FF(fano factor)值,加藥前后CV值(加藥前:0.75±0.10;加藥后:0.81±0.14;t=-0.98,P=0.34,n=29)和FF值(加藥前:0.62±0.23;加藥后:0.89±0.36;t=-0.14,P=0.31,n=29)沒有顯著變化。3.在正常小鼠蒼白球記錄到的22個(gè)神經(jīng)元,微壓力注射0.01m M的OX2R阻斷劑TCS-OX2-29只使其中3個(gè)神經(jīng)元的放電頻率由3.75±0.86Hz降低至3.32±1.12Hz(超過均數(shù)±2倍標(biāo)準(zhǔn)差),但加藥前后差異不顯著(t=1.48,P=0.28)。TCS-OX2-29對其他19個(gè)蒼白球神經(jīng)元的放電頻率沒有明顯影響(加藥前:5.53±0.68Hz;加藥后:5.69±0.68Hz,t=-1.15,P=0.27)。放電頻率平均變化4.17±2.75%,與生理鹽水組相比差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(z=-1.06,P=0.29)。TCS-OX2-29對神經(jīng)元CV值(加藥前:0.94±0.14;加藥后:1.04±0.20;t=0.97,P=0.35,n=19)和FF值(加藥前:0.58±0.21;加藥后:0.57±0.17;t=0.018,P=0.99,n=19)均無明顯改變。4.在正常小鼠記錄到的9個(gè)對orexin-B有反應(yīng)的蒼白球神經(jīng)元,單獨(dú)給予orexin-B使蒼白球神經(jīng)元放電頻率由3.28±0.51Hz升高至5.22±0.76Hz,平均升高62.61±13.36%。待神經(jīng)元放電完全恢復(fù)后,再聯(lián)合給予orexin-B和TCS-OX2-29,放電頻率由2.91±0.70Hz升高至3.36±0.77Hz,平均升高18.11±7.23%,與單獨(dú)給予orexin-B組相比差異顯著(z=-2.34,P=0.019)。5.在MPTP帕金森病模型小鼠共記錄到32個(gè)蒼白球神經(jīng)元,平均放電頻率為4.60±0.49Hz,與正常小鼠相比明顯減慢,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.02,P=0.047)。帕金森病模型小鼠蒼白球神經(jīng)元自發(fā)放電也有三種模式,其中16個(gè)(50.00%)表現(xiàn)為規(guī)則放電,13個(gè)(40.62%)表現(xiàn)為不規(guī)則放電,3個(gè)(9.38%)表現(xiàn)為簇狀放電。與正常小鼠相比,MPTP模型小鼠不規(guī)則放電和簇狀放電所占百分比有增加趨勢,規(guī)則放電所占百分比有減少趨勢,但統(tǒng)計(jì)分析后沒有明顯差異(?2=3.02,d.f.=2,P=0.22)。6.在MPTP帕金森病模型小鼠,微量注射0.1μM orexin-B使記錄到的18個(gè)蒼白球神經(jīng)元中的14個(gè)神經(jīng)元的放電頻率由4.78±0.57Hz升高至6.81±0.72Hz(t=-7.70,P=0.000),平均升高48.14±8.21%。與生理鹽水組相比,orexin-B對蒼白球神經(jīng)元的興奮效應(yīng)具有顯著差異(z=-3.34,P=0.000)。分析顯示orexin-B對放電模式CV值(加藥前:0.93±0.11;加藥后:0.86±0.12;t=0.83,P=0.42,n=14)和FF值(加藥前:0.40±0.10;加藥后:0.33±0.12;t=1.17,P=0.26,n=14)均沒有明顯影響。7.在MPTP模型小鼠共記錄到14個(gè)蒼白球神經(jīng)元,微壓力注射TCS-OX2-29使其中3個(gè)神經(jīng)元的放電頻率由6.33±2.26Hz降低至3.77±1.37Hz(超過均數(shù)±2倍標(biāo)準(zhǔn)差),放電頻率有所降低但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=2.79,P=0.11)。TCS-OX2-29對其他11個(gè)蒼白球神經(jīng)元放電頻率沒有明顯改變(加藥前:4.66±1.02Hz;加藥后:4.46±1.17Hz,t=0.26,P=0.81)。分析顯示加藥前后放電模式CV值(加藥前:1.12±0.20;加藥后:1.09±0.16;t=0.38,P=0.71,n=11)和FF值(加藥前:0.76±0.33;加藥后:0.66±0.21;t=0.76,P=0.47,n=11)均無顯著差異。8.Orexin-B對正常及MPTP帕金森病模型小鼠蒼白球神經(jīng)元的興奮效應(yīng)沒有顯著差別(z=-0.09,P=0.93)。9.在小鼠行為學(xué)爬桿測試中,蒼白球雙側(cè)微量注射orexin-B的小鼠與注射生理鹽水的小鼠相比,轉(zhuǎn)頭時(shí)間(T-turn time)顯著降低(t=2.38,P=0.03),并且爬桿時(shí)間(T-LA time)也顯著降低(t=5.12,P=0.000)。在曠場實(shí)驗(yàn)中,雙側(cè)蒼白球注射orexin-B可以增加MPTP帕金森病模型小鼠運(yùn)動(dòng)總距離。10.采用免疫組織化學(xué)染色方法,在正常及MPTP帕金森病模型小鼠蒼白球神經(jīng)元上均觀察到OX2R的表達(dá),并且表達(dá)量沒有顯著變化(z=-1.17,P=0.24)。結(jié)論:Orexin-B可以增加正常及MPTP帕金森病模型小鼠蒼白球神經(jīng)元放電頻率,其興奮效應(yīng)主要通過OX2R實(shí)現(xiàn)。TCS-OX2-29只能抑制少量蒼白球神經(jīng)元自發(fā)放電頻率,提示內(nèi)源性orexins很少通過OX2R調(diào)節(jié)蒼白球神經(jīng)元自發(fā)放電。行為學(xué)測試提示蒼白球orexin-B可改善小鼠運(yùn)動(dòng)行為。此外,本實(shí)驗(yàn)電生理學(xué)和形態(tài)學(xué)結(jié)果顯示正常和帕金森病模型小鼠蒼白球orexin-B和OX2R的功能和表達(dá)無明顯差異,為今后進(jìn)一步深入研究蒼白球orexins作為抗帕金森病的潛在的治療靶點(diǎn)提供了一定的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R742.5;R-332

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本文編號：2647397