【摘要】：丘腦底核(subthalamic nuclcus,STN)是基底神經(jīng)節(jié)間接通路上的重要中繼核團(tuán),在正常和病理狀態(tài)下對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)功能起著非常重要的調(diào)節(jié)作用。研究表明超級(jí)化激活環(huán)核甘酸門控陽(yáng)離子(hyperpolarization-activated eyelie nueleotide gated,HCN)通道在STN自發(fā)起搏電活動(dòng)中起重要作用。形態(tài)學(xué)研究表明STN有HCN通道的表達(dá)。離體腦版膜片鉗研究發(fā)現(xiàn)HCN通道參與調(diào)節(jié)STN神經(jīng)元電活動(dòng)。 目的：探討HCN通道阻斷劑ZD7288對(duì)正常大鼠STN神經(jīng)元的在體電生理效應(yīng),激動(dòng)劑8-Br-cAMP以及另一種HCN通道陰斷劑CsCl對(duì)正常大鼠STN神經(jīng)元在體電生理效應(yīng),將記錄到的STN神經(jīng)元按照放電間隔直方圖和自相關(guān)進(jìn)行放電模式分類,觀察微量核團(tuán)注射ZD7288和8-Br-cAMP對(duì)氟哌啶醇僵直模型大鼠姿勢(shì)行為的影響,以及正常大鼠STN神經(jīng)元HCN通道各亞型的表達(dá)情況。 方法：本課題實(shí)驗(yàn)采用多管微電極在體細(xì)胞外電生理記錄、埋管術(shù)、免疫組織化學(xué)染色以及尼氏染色等實(shí)驗(yàn)方法。 結(jié)果：正常大鼠在體細(xì)胞外電生理實(shí)驗(yàn)中,在71只正常大鼠中共記錄到160個(gè)STN神經(jīng)元,平均放電頻率為10.2±0.8Hz,規(guī)則放電78個(gè)(48.8%),不規(guī)則放電52個(gè)(32.5%),簇狀放電30個(gè)(18.7%)。1.其中89個(gè)STN神經(jīng)元在微量壓力注射0.05rmM ZD7288后,42個(gè)(47.2%)自發(fā)放電頻率由11.6±1.8Hz降低至5.7±1.=3Hz(n=42,P0.001),平均降低56.7±5.3%(P0.001),另外47個(gè)(52.8%)STN神經(jīng)元可以被0.05mM ZD7288興奮,自發(fā)放電頻率由9.5±1.6Hz升高到16.3±2.4Hz(n=47,P0.001),平均升高142.2±29.8%(P0.001)。2.39個(gè)STN神經(jīng)元在微量壓力注射0.1mM8-Br-cAMP后,其中的18個(gè)(46.2%)STN神經(jīng)元發(fā)生興奮,自發(fā)放電頻率由9.0±1.9Hz升高到15.6±3.1Hz(n=18,P0.001),平均升高126.4±36.8%(P0.001)。15個(gè)(38.5%)STN神經(jīng)元可以被抑制,自發(fā)放電頻率由6.5±0.8Hz降低至2.0±0.5Hz(n=15,P0.001),平均降低66.7±6.5%(P0.01)。剩余的6個(gè)(15.4%)STN神經(jīng)元微量壓力注射0.1mM8-Br-cAMP后,自發(fā)放電頻率由11.9±3.2Hz升高到12.9±_4.0Hz(n=6,P0.05)，平均升高2.9±5.8%(P0.05),米發(fā)生顯著改變。3.在另外一組,21個(gè)STN神經(jīng)元經(jīng)微量壓力注射1mM CsCl后可以抑制其中的13個(gè)(61.9%)STN神經(jīng)元,使自發(fā)放電頻率由7.1±1.0Hz降低到2.4±0.611z(n=13,P0.001),平均降低67.0±8.1%(P0.001)。另外8個(gè)(38.1%)STN神經(jīng)元可以被1mM CsCl興奮,自發(fā)放電頻率由12.0±3.8Hz升高至20.2±6.0Hz(n=8,P0.05),平均升高110.6±48.7%(P0.05)。4.在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中,腹腔注射氟哌啶醇可誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的僵直癥狀,單側(cè)微量注射ZD7288或8-Br-cAMP可致帕金森病僵直模型大鼠出現(xiàn)不同的偏轉(zhuǎn)行為。其中在注射ZD7288實(shí)驗(yàn)組12只大鼠中,有7只表現(xiàn)出明顯的對(duì)側(cè)偏轉(zhuǎn)行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=47.5,P0.001),另外5只表現(xiàn)為明顯的同側(cè)偏轉(zhuǎn)行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=36.0,P0.001)。在注射8-Br-cAMP實(shí)驗(yàn)組12只大鼠中,有6只表現(xiàn)出明顯的對(duì)側(cè)偏轉(zhuǎn)行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=75.4,P0.001),另外6只表現(xiàn)為明顯的同側(cè)偏轉(zhuǎn)行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=61.0,P0.001)。5.在免疫組織化學(xué)染色實(shí)驗(yàn)中，正常大鼠丘腦底核神經(jīng)元HCN通道四利亞型均有表達(dá)。 結(jié)論：電生理學(xué)研究結(jié)果顯示ZD7288姐斷HCN通道后可改變正常大鼠丘腦底核神經(jīng)元的興奮性,出現(xiàn)放電頻率降低和升高的雙向效應(yīng)。用HCN通道激動(dòng)劑8-Br-cAMP和另一種阻斷劑CsCl作用于正常大鼠丘腦底核神經(jīng)元同樣可以產(chǎn)生放電頻率降低和升高兩種效應(yīng)。ZD7288引起的雙向效應(yīng)可能與HCN通道亞型在丘腦底核神經(jīng)元共表達(dá)有關(guān)。行為學(xué)實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步揭示丘腦底核微量注射ZD7288能夠誘導(dǎo)氟哌啶醇所致的帕金森病僵直大鼠出現(xiàn)不同的偏轉(zhuǎn)行為,提示可能與ZD7288對(duì)丘腦底核神經(jīng)元的不同電生理效應(yīng)有關(guān)。形態(tài)學(xué)研究顯示正常大鼠丘腦底核神經(jīng)元有HCN通道受體的表達(dá)。基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們認(rèn)為丘腦底核HCN通道的改變可能參與某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R338.2
【圖文】：

^ 基底yL經(jīng)節(jié)既然Iji括許多核團(tuán)，它們的生理功能不可能相同的，某些神經(jīng)核團(tuán)與運(yùn)動(dòng)有關(guān)，有的則與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，除了與運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)外，還可能與植物性神經(jīng)功能，心理行為功能，感覺(jué)功能和學(xué)習(xí)記憶有關(guān)，這可能是因?yàn)榛咨窠?jīng)節(jié)與邊緣系統(tǒng)密切聯(lián)系有關(guān)["’"]。本文將重點(diǎn)闡述皮質(zhì)基底節(jié)回路在參與運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)中的作用�；咨窠�(jīng)節(jié)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)功能是通過(guò)大腦皮層中與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的區(qū)域而間接實(shí)現(xiàn)的。它們分別起自運(yùn)動(dòng)區(qū)，動(dòng)眼運(yùn)動(dòng)區(qū)，扣帶前K，背外側(cè)額前區(qū)以及外側(cè)眶額區(qū)，或同時(shí)起源于不同但神經(jīng)功能相關(guān)的兒個(gè)皮層區(qū)。經(jīng)典的基底神經(jīng)節(jié)回路包括直接通路和間接通路兩條通路（圖2)�；咨窠�(jīng)節(jié)各神經(jīng)核團(tuán)之間通過(guò)這兩條神經(jīng)通路的活動(dòng)對(duì)機(jī)體隨意運(yùn)動(dòng)的計(jì)劃和啟動(dòng)、肌緊張的調(diào)節(jié)以及對(duì)新刺激信號(hào)的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)等方面對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)[2|]。新紋狀體整合傳入信息，通過(guò)直接通路和間接通路將傳入信息投射到基底神經(jīng)節(jié)的各一輸出核團(tuán)，從而影響大腦皮層的興奮性。 _ -

在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的四種HCN通道亞型（HCN1-4)，每種亞型均具有由四個(gè)亞基組成的同源四聚體結(jié)構(gòu)而每個(gè)亞基NB由三個(gè)結(jié)構(gòu)模塊構(gòu)成(圖3) [?]。（1)跨膜的核心區(qū)：包含六個(gè)跨膜a螺旋片段（S1-S6)，其中S4_(帶正電荷的電壓感受器）和PR (S5-S6之間的區(qū)域，為離子通過(guò)孔）是該模塊中的最重要的功能區(qū)域。0 COOH末端：包括cAMP結(jié)合K (cyclic nucleotidebanding domain，CNBD)和連接跨膜結(jié)構(gòu)和CNBD的氨基酸片段(尤-linker),其中，CNBD不僅可以調(diào)節(jié)HCN通道的活化過(guò)程，還可以調(diào)控HCN在細(xì)胞膜上的表這兩個(gè)區(qū)域共同調(diào)節(jié)cAMP與HCN通道的結(jié)合過(guò)程，當(dāng)通道活化時(shí)，跨膜核心K和CNBD均發(fā)生別構(gòu)調(diào)節(jié)。（3)氨基末端下游序列長(zhǎng)度變異較大，一致性低[83、3. 4. 2 HCN通道生理學(xué)特性HCN通道結(jié)構(gòu)的特異性決定其生理特性，主要包括以下幾點(diǎn)：細(xì)胞膜超極化時(shí)激活，對(duì)Na+、K+離子具有選擇通透性，可被胞外Cs+阻斷，受胞內(nèi)cAMP調(diào)控。幾乎所有細(xì)胞膜上的電壓門控通道都是在細(xì)胞膜電位去極化時(shí)被激活，而

【參考文獻(xiàn)】

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1 沈頡飛;王海業(yè);麻穎宜;劉云飛;張書垣;杜莉;;細(xì)胞內(nèi)滲透壓改變對(duì)三叉神經(jīng)電壓門控鈉離子通道電流的影響[J];華西口腔醫(yī)學(xué)雜志;2012年04期

本文編號(hào)：2781537