本文關(guān)鍵詞：ePet-EYFP小鼠腦干下行五羥色胺神經(jīng)元電生理學、形態(tài)學及神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)控性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腦干中的5-HT神經(jīng)元對行進運動的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用,但由于技術(shù)的限制過去沒有辦法系統(tǒng)研究此類神經(jīng)元。ePet-EYFP小鼠模型的出現(xiàn)使得此類研究成為可能,因此本文將使用該模型開展對5-HT神經(jīng)元的研究；過去沒有對5-HT神經(jīng)元進行細胞膜特性與神經(jīng)元形態(tài)的綜合性研究,而此類研究對揭示5-HT神經(jīng)元對行進運動產(chǎn)生的機制至關(guān)重要,為此開展了本課題的研究；行進運動的產(chǎn)生需要神經(jīng)遞質(zhì)(NMDA、5-HT、ACh等等)的參與調(diào)控,但此類遞質(zhì)(NMDA和ACh)對小鼠腦干5-HT神經(jīng)元的調(diào)控機制尚不清楚,因此本文進一步研究了NMDA和ACh對腦干下行5-HT神經(jīng)元膜特性的影響,進而探討行進運動神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)生的可能機制。1研究目的：利用ePet-EYFP新生小鼠(出生后1-11天),本文研究了腦干中縫核群(Midline Raphe Nuclei, MRN)和錐體旁側(cè)區(qū)域(Parapyramidal Region, PPR) 5-HT神經(jīng)元的電生理學和形態(tài)學特征,另鑒于NMDA和ACh兩種神經(jīng)遞質(zhì)在行進運動中起著重要的誘發(fā)和調(diào)節(jié)作用,本文研究了NMDA和ACh對腦干下行5-HT神經(jīng)元膜特性的影響,探討行進運動神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)生的可能機制。2研究方法：本研究使用健康轉(zhuǎn)基因ePet-EYFP小鼠39只。制備腦干切片,利用熒光顯微鏡尋找5-HT神經(jīng)元,進行膜片鉗全細胞記錄(Whole Cell Patch Clamp Recording),記錄神經(jīng)元的靜息膜電位、動作電位、細胞膜時間常數(shù)等,分析神經(jīng)元的輸入電阻,動作電位的閾值、幅度、寬度等；研究這些參數(shù)(靜息膜電位、輸入電阻和電壓閾值等)在加入神經(jīng)遞質(zhì)(NMDA和ACh)前后的變化特征。全細胞記錄的同時,通過電極內(nèi)加入的藍色熒光染料(Cascade Blue,10%)對神經(jīng)元進行細胞染色標記,觀察5-HT神經(jīng)元的形態(tài)。3試驗結(jié)果：(1)通過PCR檢測,對ePet-cre和R26-stop-EYFP小鼠進行繁殖篩選,通過四代篩選獲得ePet-EYFP純合子轉(zhuǎn)基因小鼠模型。(2)本研究使用出生后1-11天的轉(zhuǎn)基因ePet-EYFP小鼠,共記錄腦干5-HT神經(jīng)元67個(中縫核群34個,錐體旁側(cè)區(qū)域33個),非5-HT神經(jīng)元20個。根據(jù)神經(jīng)元對去極化脈沖電流的放電反應(yīng),5-HT神經(jīng)元可以分為三種類型：單峰型(11/67)、瞬變型(11/67)和持續(xù)型(45/67)。(3)在腦干5-HT神經(jīng)元中測到多種電生理特性,主要包括：超極化激活內(nèi)向電流(Hyperpolarization-activated inward current, Ih,5/67),抑制后反彈(Post-inhibitory rebound, PIR,3/67),持續(xù)性內(nèi)向電流(Persistent Inward Current, PIC,31/67),興奮性突觸后電位(Excitatory Post-synaptic Potential, EPSP,14/67),抑制性突觸后電位(Inhibitory Post-synaptic Potential, IPSP,1/67)。(4)MRN和PPR中5-HT神經(jīng)元膜特性無顯著性差異(P0.05)。膜電位分別為-60.5±5.0mV和-62.7±7.4 mV。與非5-HT神經(jīng)元相比,5-HT神經(jīng)元的輸入電阻和膜時間常數(shù)更大(P0.05),輸入電阻分別為944.0+315.9 MΩ和1402.8±944.1 MΩ；膜時間常數(shù)分別為32.7±11.8 ms和58.9+25.6 ms。(5)三種類型的動作電位中,持續(xù)型的電流閾值(16.9±15.6 pA)比單峰型(31.7±20.3pA)更低(P0.05)。持續(xù)型的電壓閾值(-36.5±6.6mV)和輸入電阻(1279.7±827.2 MΩ)比瞬變型(-29.9±5.9 mV,2124.7±1176.2 MΩ)更低(P0.05)。瞬變型電壓閾值(-29.9±5.9mV)最高,單峰型(-31.6±6.7 mV)居中,持續(xù)型(-36.5±6.6 mV)最低。三種動作電位類型的動作電位高度、寬度、后極化深度和寬度沒有顯著性差異(P0.05)(6)加入10-20μM的NMDA以及NMDA+ACh混合溶液,NMDA減小5-HT神經(jīng)元(n=12)的輸入電阻和動作電位后超極化深度(P0.05),而電壓閾值和動作電位高度沒有顯著性變化(P0.05)。NMDA+ACh混合液減小5-HT神經(jīng)元(n=12)的輸入電阻和動作電位后超極化深度、降低動作電位高度(P0.05),同時使5-HT神經(jīng)元的電壓閡值去極化(P0.05)。(7)本研究染色標記5-HT神經(jīng)元29個。按照突起數(shù)量(除去3個無突起神經(jīng)元)分為假單極(n=4)、雙極(n=9)和多極神經(jīng)元(n=13)；按照胞體形態(tài)分為三角形(n=7)和橢圓形(n=22),不同形態(tài)的5-HT神經(jīng)元的胞體直徑和表面積無顯著性差異(P0.05)。雙極5-HT神經(jīng)元和多極5-HT神經(jīng)元各電生理指標之間無顯著性差別(P0.05),假單極5-HT神經(jīng)元的膜時間常數(shù)小于多極5-HT神經(jīng)元(P0.05)。三角形和橢圓形5-HT神經(jīng)元各電生理指標之間并沒有顯著性差異(P0.05)4結(jié)論：(1)腦干5-HT神經(jīng)元和非5-HT神經(jīng)元興奮性無顯著性不同,說明5-HT神經(jīng)元的興奮性可能不是誘發(fā)行進運動的主要因素,而5-HT神經(jīng)元的下行脊髓投射特性和脊髓調(diào)節(jié)機制有可能是主要的因素；(2)腦干5-HT神經(jīng)元的形態(tài)特征可能不是5-HT神經(jīng)元誘發(fā)行進運動產(chǎn)生的主要機制,但形態(tài)上的差別可能為5-HT神經(jīng)元提供接受其他神經(jīng)系統(tǒng)(如中腦運動區(qū))不同調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)；(3) NMDA和ACh對腦干下行5-HT神經(jīng)元膜特性的調(diào)控可能是產(chǎn)生行進運動神經(jīng)調(diào)控的可能機制之一。
【關(guān)鍵詞】：腦干 下行5-HT神經(jīng)元 電生理學 形態(tài)學 神經(jīng)遞質(zhì)
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R338
【目錄】：

• 論文摘要6-9
• ABSTRACT9-14
• 第一部分、文獻綜述14-23
• 1 5-HT神經(jīng)元14-18
• 1.1 5-HT的產(chǎn)生和代謝14-15
• 1.2 5-HT神經(jīng)元的分布15-18
• 2 5-HT神經(jīng)元在肢體運動中的作用18-20
• 2.1 中樞模式發(fā)生器18-19
• 2.2 5-HT神經(jīng)元與肢體運動19-20
• 3 神經(jīng)元膜特性概述20-23
• 3.1 神經(jīng)元膜特性20-21
• 3.1.1 被動電學特征20
• 3.1.2 主動膜特性20-21
• 3.2 5-HT神經(jīng)元膜特性21-22
• 3.3 5-HT神經(jīng)元形態(tài)特征22-23
• 第二部分、試驗部分23-55
• 1. 材料和方法23-36
• 1.1 試驗材料23-25
• 1.1.1 實驗動物23-24
• 1.1.2 主要試劑24-25
• 1.1.3 主要儀器25
• 1.2 實驗方法25-36
• 1.2.1基因型鑒定25-28
• 1.2.1.1 小鼠DNA提取25-26
• 1.2.1.2 標準PCR擴增26-27
• 1.2.1.3 瓊脂糖凝膠電泳27-28
• 1.2.2 膜片鉗試驗儀器和設(shè)備28-29
• 1.2.3 主要溶液的配制29-30
• 1.2.4 記錄玻璃微電極的制備30-31
• 1.2.5 腦干切片的制備31
• 1.2.6 腦干切片的全細胞膜片鉗記錄31-32
• 1.2.7 藥劑灌流系統(tǒng)32-33
• 1.2.8 5-HT神經(jīng)元電生理學測試33-35
• 1.2.9 5-HT神經(jīng)元形態(tài)學測試35-36
• 1.2.10 信號采集和統(tǒng)計方法36
• 2 實驗結(jié)果與分析36-50
• 2.1 5-HT神經(jīng)元在腦干的分布36-38
• 2.2 5-HT神經(jīng)元電生理學特性38-42
• 2.2.1 持續(xù)內(nèi)向電流(PIC)40
• 2.2.2 超極化激活電流(I_h)和超極化激活電流反彈(Rebound)40-41
• 2.2.3 興奮性突觸后電位(EPSP)41-42
• 2.2.4 抑制性突觸后電位(IPSP)42
• 2.3 三種類型的5-HT神經(jīng)元42-45
• 2.4 NMDA和ACh對5-HT神經(jīng)元膜特性的綜合調(diào)控作用45-46
• 2.5 不同形態(tài)5-HT神經(jīng)元膜特性46-50
• 3 討論50-55
• 3.1 5-HT神經(jīng)元電生理特點50-53
• 3.1.1 5-HT神經(jīng)元電生理指標50-51
• 3.1.2 腦干PPR和MRN 5-HT神經(jīng)元膜特性51
• 3.1.3 三種動作電位類型的5-HT神經(jīng)元51-52
• 3.1.4 NMDA和ACh對5-HT神經(jīng)元膜特性的綜合調(diào)控作用52-53
• 3.2 5-HT神經(jīng)元形態(tài)特征53
• 3.3 空間鉗問題53-55
• 第三部分、研究總結(jié)55-57
• 1 主要結(jié)果與結(jié)論55-56
• 2 主要創(chuàng)新之處56
• 3 主要缺陷與不足56
• 4 研究展望56-57
• 附錄1 試劑盒說明書57-60
• 附錄2 縮略詞60-61
• 參考文獻61-68
• 后記68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉少雄;許鹿希;;大鼠腦干5-羥色胺神經(jīng)元的分布——免疫細胞化學研究和定量分析[J];神經(jīng)解剖學雜志;1987年02期

  本文關(guān)鍵詞：ePet-EYFP小鼠腦干下行五羥色胺神經(jīng)元電生理學、形態(tài)學及神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)控性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：267930