本文關(guān)鍵詞：多巴胺對嗎啡作用下的伏隔核突觸可塑性的調(diào)控作用

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【摘要】：中腦邊緣多巴胺系統(tǒng)是天然獎賞以及藥物獎賞和強化的主要神經(jīng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),在藥物成癮中有著重要的作用。這一系統(tǒng)是由中腦的腹側(cè)被蓋區(qū)以及多巴胺能神經(jīng)元投射的邊緣結(jié)構(gòu),如前額葉皮質(zhì)(PFC)、伏隔核(NAc)、杏仁核、海馬、腹側(cè)蒼白球等組成的神經(jīng)環(huán)路系統(tǒng)。成癮藥物能夠?qū)υ摢勝p環(huán)路系統(tǒng)施加影響,誘發(fā)相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元或是突觸在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生持久改變,導致藥物成癮。該系統(tǒng)中的NAc可以接受來自于PFC、杏仁核以及海馬等邊緣系統(tǒng)的谷氨酸能神經(jīng)纖維的投射,也可以接受來自于中腦腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺能等神經(jīng)纖維的投射。這些神經(jīng)纖維投射匯集到NAc的同一類神經(jīng)元上,使得NAc能夠整合來自于邊緣皮質(zhì)系統(tǒng)有關(guān)于動機與目標指向等行為方面的信息。研究表明,精神刺激劑類的藥物可以誘發(fā)多巴胺能與谷氨酸能突觸傳遞效能的長時程改變,而這些長時程的改變是動物對這類藥物濫用等成癮性行為的細胞機制。而且,多巴胺可以調(diào)節(jié)谷氨酸能突觸傳遞活動,但其具體的生物學機制并不清楚。 為了探討急性嗎啡對谷氨酸能突觸傳遞活動的影響,以及多巴胺對急性嗎啡作用下的突觸可塑性的調(diào)節(jié)作用與分子機制,本研究利用成年麻醉大鼠的在體電生理記錄的實驗方法,記錄電刺激PFC至伏隔核殼區(qū)(NAcSh)的谷氨酸能傳入纖維所產(chǎn)生的興奮性突觸后場電位(filed excitatory postsynaptic potentials, fEPSPs)。以fEPSPs的幅值作為谷氨酸能突觸傳遞活動的指標,研究急性嗎啡作用對fEPSPs的影響,以及多巴胺對該過程的調(diào)節(jié)作用的分子機制。研究結(jié)果表明,急性嗎啡可以通過激活NAc腦區(qū)的μ型阿片受體,在PFC至NACSh的谷氨酸能突觸上,誘導產(chǎn)生一個fEPSPs的長時程增強(LTP)效應(yīng),并且該LTP的產(chǎn)生依賴于含有GluN2A亞基的N-甲基-D-天冬氨酸(NMNDA)受體的激活。激活NAc腦區(qū)內(nèi)的D1樣受體,可以通過D1受體與GluN2A受體之間的直接相互作用,來完全抑制嗎啡誘導的LTP。具體的結(jié)果如下： 1.急性嗎啡作用在PFC-NAcSh突觸可誘導產(chǎn)生一個在體LTP 在體記錄麻醉大鼠NAc殼部的fEPSPs,顱內(nèi)NAc定位注射1μL嗎啡,可以誘導產(chǎn)生一個穩(wěn)定的fEPSPs的LTP。而且,頸部皮下嗎啡(10mg/Kg)注射也可以誘導產(chǎn)生LTP,并且該LTP可以被顱內(nèi)NAc定位注射μ型阿片受體的選擇性阻斷劑納洛酮所阻斷。 2.急性嗎啡作用增強NAc中谷氨酸能突觸傳遞的突觸前機制 實驗中采用間隔為100ms的雙刺激模式,記錄雙刺激引起的兩個fEPSPs,分析急性嗎啡作用對PPR的影響。在急性嗎啡的顱內(nèi)NAc定位給藥組和頸部皮下給藥組中,fEPSPs的PPR的幅值均顯著性減�。辉诩{洛酮組,納洛酮可以反轉(zhuǎn)由急性嗎啡作用導致的PPR減小這一效應(yīng)。 3.急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP依賴于含有GluN2A亞基的NMDA受體的激活 嗎啡給藥前30分鐘分別向NAc腦區(qū)定位注射三種阻斷劑：NMDA受體選擇性阻斷劑AP-5、GluN2A亞基的阻斷劑NVP-AAM077以及GluN2B亞基的阻斷劑Ro25-6981,這三種阻斷劑對基礎(chǔ)的突觸傳遞活動并沒有顯著性的影響。急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP可以被AP-5和NVP-AAM077完全阻斷,但是不受Ro25-6981的影響。 4.內(nèi)源性多巴胺對急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP沒有影響 嗎啡給藥前30分鐘分別向NAc腦區(qū)定位注射多巴胺受體的兩種阻斷劑：D1樣受體選擇性阻斷劑SCH23390以及D2樣受體的選擇性阻斷劑sulpiride,這兩種阻斷劑對基礎(chǔ)的突觸傳遞活動和急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP均沒有顯著性的影響;而且這兩種阻斷劑對LTP的強度也沒有影響。 5.外源性多巴胺通過激活D1樣受體而不是D2樣受體,抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP 嗎啡給藥前30分鐘分別向NAc腦區(qū)定位注射多巴胺受體的三種激動劑：DA、D1樣受體選擇性激動劑SKF81297以及D2樣受體的選擇性激動劑quinpirole,這三種激動劑對基礎(chǔ)的突觸傳遞活動均沒有顯著性的影響。但是,急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP可以被DA和SKF81297完全阻斷,但不受quinpirole的影響。 6.外源性多巴胺激活D1受體后,通過D1-GluN2A受體之間直接相互作用而抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP 人工合成了D1受體與GluN2A亞基結(jié)合的一段氨基酸序列D1-t3,并在該肽前加入了一段跨膜短肽TAT,干擾肽TAT-D1-t3進入細胞后,具有阻斷D1受體與GluN2A受體間直接相互作用的功能。在D1樣受體激動劑SKF81297給藥前的90分鐘時,分別向NAc腦區(qū)定位注射干擾肽(TAT-D1-t3)以及氨基酸序列隨機打亂的對照肽(TAT)。在TAT-D1-t3組,SKF81297抑制急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP這一現(xiàn)象得到了恢復；而在TAT組,SKF81297抑制急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP這一現(xiàn)象仍然存在。 綜合以上結(jié)果可知：急性嗎啡作用可以通過激活NAc腦區(qū)內(nèi)的μ型阿片受體,增強突觸前谷氨酸的釋放并且激活含有GluN2A亞基NMDA受體,在PFC到NAc殼區(qū)的突觸上,產(chǎn)生一個fEPSPs的長時程增強效應(yīng)。內(nèi)源性多巴胺對急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP沒有影響；而外源性多巴胺可以激活D1受體,通過D1-GluN2A受體之間直接相互作用而抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP。
【關(guān)鍵詞】：嗎啡 谷氨酸能突觸 突觸可塑性 長時程增強 NMDA受體 多巴胺D1受體 伏隔核 前額葉皮質(zhì)
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R749.61
【目錄】：

• 摘要3-6
• Abstract6-12
• 縮略詞表12-14
• 單位符號14-15
• 第一部分 文獻綜述15-37
• 1.1 阿片與阿片受體15-20
• 1.1.1 阿片與嗎啡15-16
• 1.1.2 阿片受體16-18
• 1.1.3 阿片受體介導的細胞內(nèi)信號通路18-20
• 1.2 藥物成癮20-23
• 1.2.1 藥物成癮的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)20-22
• 1.2.2 伏隔核的結(jié)構(gòu)與功能22-23
• 1.3 谷氨酸能突觸的可塑性23-30
• 1.3.1 谷氨酸受體的類型、結(jié)構(gòu)與分布24-26
• 1.3.2 NMDA受體依賴的AMPA受體介導的LTP和LTD26-27
• 1.3.3 NMDA受體介導的LTP和LTD27
• 1.3.4 突觸前的LTP和LTD27-28
• 1.3.5 內(nèi)源性大麻素的LTD28-29
• 1.3.6 伏隔核的LTP和LTD與藥物成癮29-30
• 1.4 多巴胺對谷氨酸能突觸的突觸可塑性的調(diào)節(jié)作用30-35
• 1.4.1 多巴胺受體30-31
• 1.4.2 多巴胺對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的調(diào)節(jié)作用31-32
• 1.4.3 多巴胺對AMPA受體的調(diào)節(jié)作用32
• 1.4.4 多巴胺對NMDA受體的調(diào)節(jié)作用32-35
• 1.5 選題目的和意義35-37
• 第二部分 研究方法與內(nèi)容37-43
• 2.1 實驗材料37-38
• 2.1.1 試劑與藥品37
• 2.1.2 實驗溶液37-38
• 2.1.3 主要儀器設(shè)備38
• 2.2 實驗方法38-42
• 2.2.1 實驗動物38
• 2.2.2 實驗動物的分組與處理38-39
• 2.2.3 電生理記錄39-42
• 2.2.4 組織學鑒定42
• 2.3 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計42-43
• 第三部分 實驗結(jié)果43-79
• 3.1 急性嗎啡作用誘導產(chǎn)生一個在體LTP43-49
• 3.1.1 急性嗎啡的顱內(nèi)NAc定位給藥誘導產(chǎn)生了LTP43-45
• 3.1.2 急性嗎啡的頸部皮下給藥也誘導產(chǎn)生了LTP45-47
• 3.1.3 急性嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP依賴于μ型阿片受體的激活47-49
• 3.2 急性嗎啡作用增強NAc中谷氨酸能突觸傳遞的突觸前機制49-51
• 3.3 嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP依賴于含有GluN2A亞基的NMDA受體的激活51-58
• 3.3.1 嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP依賴于NMDA受體的激活51-54
• 3.3.2 嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP不依賴于含有GluN2B亞基的NMDA受體的激活54-56
• 3.3.3 嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP依賴于含有GluN2A亞基的NMDA受體的激活56-58
• 3.4 內(nèi)源性多巴胺對嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP沒有影響58-63
• 3.4.1 阻斷D1樣受體不影響嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP59-61
• 3.4.2 阻斷D2樣受體也不影響嗎啡誘導的產(chǎn)生LTP61-63
• 3.5 外源性多巴胺通過D1樣受體而不是D2樣受體的激活,可以抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP63-69
• 3.5.1 外源性地激活多巴胺受體可以抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP63-65
• 3.5.2 外源性地激活D1樣受體可以抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP65-67
• 3.5.3 外源性地激活D2樣受體不影響嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP67-69
• 3.6 外源性多巴胺激活D1樣受體后,可以通過D1-GluN2A受體間直接的相互作用,抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP69-74
• 3.6.1 阻斷D1-GluN2A受體間直接的相互作用,外源性地激活D1樣受體后不能抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP70-72
• 3.6.2 不阻斷D1-GluN2A受體間直接的相互作用,外源性地激活D1樣受體后仍可以抑制嗎啡誘導產(chǎn)生的LTP72-74
• 3.7 攻讀博士學位前期的另外一部分工作74-79
• 第四部分 討論79-83
• 4.1 急性嗎啡誘導的LTP是NMDA受體依賴的LTP79-80
• 4.2 多巴胺對急性嗎啡作用下的突觸可塑性的調(diào)節(jié)作用80-81
• 4.3 D1受體與NMDA受體之間的直接的偶聯(lián)作用可以調(diào)節(jié)嗎啡誘導的LTP81-82
• 4.4 下一步工作展望82-83
• 第五部分 結(jié)論83-85
• 參考文獻85-105
• 致謝105-107
• 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文107

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韓潔韻;梁子敬;;阿片受體的病理生理研究進展[J];國際內(nèi)科學雜志;2007年02期

2 吳曉杰;張靜;魏春玲;劉志強;任維;;慢性嗎啡預處理減弱急性嗎啡對伏隔核谷氨酸能突觸傳遞的影響[J];生理學報;2012年02期

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本文編號：756344