發(fā)布時間：2020-05-15 22:16

【摘要】：大電導(dǎo)鈣激活鉀離子通道(Large-conductance Ca2+-activatedK+channel,BK channel)廣泛分布在興奮性和非興奮性細(xì)胞中,參與包括調(diào)節(jié)腦內(nèi)神經(jīng)元興奮性、控制神經(jīng)遞質(zhì)釋放等多種重要的生理功能。Martentoxin(MarTX)是一種從東亞鉗蝎(Buthus martensi Karsch,BmK)粗毒中提取的由37個氨基酸殘基組成的短鏈多肽毒素。本文著重研究了在急性驚厥模型、慢性點燃模型以及KA顳葉癲癇模型中BK通道及其輔助亞基的動態(tài)表達(dá)變化,探討B(tài)K通道在癲癇發(fā)病過程中的作用。研究結(jié)果如下:1.BK通道PTZ誘導(dǎo)的急性驚厥模型和慢性點燃模型的腦內(nèi)均異常表達(dá),被VPA所干預(yù)或慢性點燃失敗后異常表達(dá)有所減弱。經(jīng)免疫共標(biāo)檢測,異常表達(dá)的BK通道主要位于VGluT1陽性興奮錐體神經(jīng)元,且分布在整個海馬區(qū)和皮層,但未在齒狀回顆粒細(xì)胞上檢測到。BK通道輔助亞基β2和β4在癲癇急性模型和慢性模型的表達(dá)分布均發(fā)生變化,β2亞基在急性模型和慢性模型的海馬和皮層表達(dá)均升高,但與VGluT1幾乎不共標(biāo)。β4亞基在急性模型的海馬和皮層表達(dá)升高,慢性模型有所回落,大部分能位于VGluT1陽性的神經(jīng)元上。2.MarTX能夠有效緩解PTZ引起的急性模型和慢性模型的的驚厥復(fù)發(fā)。海馬內(nèi)注射低劑量(0.1μg)和高劑量(0.5μg)MarTX能延長PTZ誘導(dǎo)的急性模型和慢性模型驚厥復(fù)發(fā)的潛伏期,劑量依賴地減少驚厥發(fā)作總時程,緩解驚厥復(fù)發(fā)的發(fā)作的嚴(yán)重程度。經(jīng)腦電記錄,0.1μg MarTX有效降低PTZ引起的場電位能量激增,抑制β節(jié)律含量的提升。通過小波包分解和短時傅里葉變換進一步分析,MarTX能抑制p節(jié)律、β節(jié)律、γ節(jié)律等高頻節(jié)律的能量的上升,降低整體場電位能量變化。經(jīng)過離體細(xì)胞的電生理記錄,MarTX能提升動作電位發(fā)放閾值并降低靜息膜電位,降低海馬神經(jīng)元的興奮性。3.LRRC55(新發(fā)現(xiàn)的BK通道的輔助亞基)在正常大鼠海馬內(nèi)高表達(dá),在KA顳葉癲癇的發(fā)病過程中出現(xiàn)降低。經(jīng)免疫共沉淀發(fā)現(xiàn),其與海馬錐體神經(jīng)元細(xì)胞膜上BK通道p亞基結(jié)合。下調(diào)LRRC55的表達(dá)能顯著增加海馬錐體神經(jīng)元BK通道的電流密度,改變激活動力學(xué),增加海馬神經(jīng)元的興奮性。下調(diào)LRRC55的動物表現(xiàn)出對亞驚厥劑量PTZ(35mg/kg)的高敏感性。4.先前研究發(fā)現(xiàn),BmK I(鈉通道位點3毒素)和BmK IT2(鈉通道位點4毒素)在調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性的藥理功能是相反的,但是BmK粗毒(包含BmK I和BmKIT2)能引起比BmKI更加強烈的通道反應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn),共同施加BmK I和BmKIT2能夠顯著增加ND7-23的電壓門控鈉通道的電流幅值,易化通道的激活。相對于BmK I或BmK IT2的單獨給藥,兩者共給藥能引發(fā)更大的鈉電流且使激活曲線向更加負(fù)向移動,顯著延緩DRG型電壓門控鈉離子通道的失活。本文研究結(jié)果提示:1.BK通道的異常表達(dá)是癲癇發(fā)生的病理基礎(chǔ),異常表達(dá)的BK通道為Ⅱ型BK通道(p+β4)即神經(jīng)型BK通道,β2亞基可能與癲癇慢性期神經(jīng)元突觸可塑性變化有關(guān);2.MarTX對急性模型和慢性模型的復(fù)發(fā)具有抗驚厥效應(yīng);3.LRRC55通過抑制BK通道的上膜,調(diào)制海馬錐體神經(jīng)元的興奮性;4.BmK IT2能正協(xié)同增強BmKI對電壓門控鈉通道的藥理學(xué)功能,增加神經(jīng)元興奮性。本工作結(jié)果有助于了解BK通道在癲癇等相關(guān)疾病上的功能變化,為后續(xù)藥物如抗癲癇藥的開發(fā)提供重要的依據(jù)。
【圖文】：

１．１邐ＢＫ通道逡逑１．１．１邐ＢＫ通道的結(jié)構(gòu)逡逑大電導(dǎo)鈣激活鉀離子通道（ＢＫ）廣泛分布在神經(jīng)和非神經(jīng)組織中，在調(diào)節(jié)逡逑包括分泌、肌肉收縮和神經(jīng)元興奮在內(nèi)的基本生理過程中起著關(guān)鍵作用。其得逡逑名是由于其異常“火”的屯導(dǎo)，約１００－３Ｏ０ｐＳ，并且屬于鉀離子通道這個大家逡逑族。盡Ｉｆ在結(jié)構(gòu)上１邋ｊ其他鉀離子通道類似，ＢＫ通道在進化過程上獲得丫丨ｉ大逡逑的胞內(nèi)Ｃ末端，具有能感應(yīng)胞內(nèi)因子使其能改變門控并控制鉀滲透［１］。ＢＫ通道逡逑可以通過電壓和細(xì)胞內(nèi)配體來激活，如鈣和鎂離子［２４］。在動作電位中，電逡逑控鈣通道迎過細(xì)胞膜去極化和鈣內(nèi)流激活ＢＫ通道，從而導(dǎo)致構(gòu)象變化和孔Ｋ逡逑開放。這縮短了動作電位并引發(fā)一個關(guān)閉鈣通道的快速后超極化（ｆＡＨＰ）。通逡逑過控制動作電位形成，ＢＫ通道控制著神經(jīng)元放電以及調(diào)節(jié)yL經(jīng)遞質(zhì)釋放［５］。逡逑ＡＢＣ

１．１．３邋ＢＫ通道與癲癇逡逑癲癇是常見以自發(fā)性和復(fù)發(fā)性驚厥發(fā)作特點的ｆ曼性中樞系統(tǒng)疾病，發(fā)病率逡逑為０．６％？１．１％，病因復(fù)雜，其主要特征為中樞神經(jīng)系統(tǒng)局部或整個腦區(qū)神經(jīng)元逡逑的異常同步化放電，臨床表征主要為肌肉抽搐和（或）意識喪失［５５］。逡逑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能平衡被破壞是癲癇發(fā)病的主要機制。其中海馬的神經(jīng)環(huán)路對逡逑整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能平衡極為重要，海馬內(nèi)存在一條由三級神經(jīng)元構(gòu)成的興奮性逡逑局部回路：１）內(nèi)嗅皮層（ｅｎｔｏｒｈｉｎａｌｃｏｒｔｅｘ，，邋ＥＣ）的穿通纖維與齒狀回的顆粒細(xì)逡逑胞的突觸聯(lián)系；２）齒狀Ｍ的顆粒細(xì)胞發(fā)出的苔蘚纖維１ｊ邋ＣＡ３區(qū)的錐體細(xì)胞形逡逑成突觸聯(lián)系；３）邋ＣＡ３區(qū)的錐體細(xì)胞發(fā)出的Ｓｃａｆｆｅｒ纖維與ＣＡ１區(qū)的錐體細(xì)胞形逡逑成突觸聯(lián)系。在各個區(qū)還布局部環(huán)路聯(lián)系興奮性或抑制性中間神經(jīng)元。此外，逡逑海馬中還存在穿通纖維直接與ＣＡ１區(qū)神經(jīng)元在分子層形成突觸聯(lián)系１５６，５７］。逡逑Ｐｅｒｆｏｒａｎｔａｔｈｗａ
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R742.1

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本文編號：2665710