大鼠束縛—浸水應(yīng)激不同時(shí)間段不同腦區(qū)c-Fos表達(dá)的比較研究
本文選題:束縛-浸水應(yīng)激 切入點(diǎn):迷走復(fù)合體 出處:《山東師范大學(xué)》2009年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】: 大鼠束縛-浸水應(yīng)激(restraint water-immersion stress, RWIS),作為一種心理和軀體的復(fù)合應(yīng)激模型,能在幾小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生迷走神經(jīng)介導(dǎo)的胃運(yùn)動(dòng)機(jī)能亢進(jìn)、胃酸分泌增多和急性胃粘膜損傷等現(xiàn)象。此模型已被廣泛用來(lái)研究應(yīng)激性胃粘膜損傷的發(fā)生機(jī)制及其臨床治療藥物的篩選等。眾多研究表明束縛-浸水應(yīng)激狀態(tài)下胃機(jī)能紊亂主要是由于腦中神經(jīng)元的活動(dòng)異常導(dǎo)致的,而且是通過(guò)迷走副交感傳出纖維介導(dǎo)的。 支配胃的迷走副交感神經(jīng)纖維主要來(lái)自延髓的迷走神經(jīng)背核,部分來(lái)自疑核。此外,延髓孤束核接受來(lái)自胃的部分傳入信息。延髓最后區(qū)是嘔吐反射的化學(xué)感受觸發(fā)區(qū),也接受胃的迷走感覺(jué)纖維傳入。迷走神經(jīng)背核、孤束核和最后區(qū)位置鄰近,神經(jīng)元的相互聯(lián)系復(fù)雜,功能上關(guān)系密切,構(gòu)成迷走復(fù)合體。迷走復(fù)合體和疑核是調(diào)控胃機(jī)能的初級(jí)中樞。然而電刺激/化學(xué)刺激(L-谷氨酸)迷走復(fù)合體和疑核均抑制麻醉狀態(tài)大鼠的胃運(yùn)動(dòng)。因此,RWIS狀態(tài)下,調(diào)控胃機(jī)能的初級(jí)中樞——迷走復(fù)合體和疑核神經(jīng)元是否被興奮及其活動(dòng)的時(shí)-空模式成為研究的重點(diǎn)和需要解決的首要問(wèn)題。 邊緣前腦是調(diào)控內(nèi)臟機(jī)能的高位腦中樞,關(guān)于大鼠RWIS誘導(dǎo)邊緣前腦神經(jīng)元活動(dòng)的研究?jī)H局限于中間前額葉皮層(mPFC)和下丘腦室旁核(PVN),且未系統(tǒng)研究RWIS過(guò)程中邊緣前腦不同核團(tuán)中神經(jīng)元的活動(dòng)模式。 傳統(tǒng)觀念認(rèn)為應(yīng)激反應(yīng)的中樞效應(yīng)主要發(fā)生在下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)(HPA)軸,而眾多研究表明RWIS主要誘導(dǎo)副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)加強(qiáng)。RWIS狀態(tài)下,整個(gè)HPA軸的活動(dòng)是否加強(qiáng)需要進(jìn)行探討。 因此,本文擬用即刻早期基因c-fos表達(dá)產(chǎn)物c-Fos蛋白作為神經(jīng)元活動(dòng)的標(biāo)志,研究束縛-浸水應(yīng)激不同時(shí)間段誘導(dǎo)的大鼠不同腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)元的時(shí)空活動(dòng)模式,從而探討束縛-浸水應(yīng)激致胃機(jī)能紊亂的中樞神經(jīng)機(jī)制,為臨床探討從中樞方面防治應(yīng)激性胃粘膜損傷、改善胃腸動(dòng)力的新對(duì)策提供重要依據(jù)。 根據(jù)束縛-浸水應(yīng)激時(shí)間將雄性Wistar大鼠隨機(jī)分為5組,分別為應(yīng)激0 min (即對(duì)照組)和應(yīng)激30、60、120和180 min。此外,為探討c-Fos表達(dá)的內(nèi)在動(dòng)力學(xué)特征,額外設(shè)立一組,大鼠應(yīng)激30 min再恢復(fù)30 min(Group 30-30),分別與應(yīng)激30 min和應(yīng)激60 min的大鼠進(jìn)行比較。應(yīng)激完畢后,過(guò)量戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉動(dòng)物,測(cè)量體溫,取胃,甲醛固定統(tǒng)計(jì)胃粘膜損傷指數(shù)。取胃后,快速心臟灌流固定腦組織及垂體和腎上腺,并進(jìn)行后固定、脫水處理,然后進(jìn)行冰凍切片。漂浮切片進(jìn)行c-Fos蛋白免疫組化顯色。c-Fos表達(dá)的強(qiáng)弱以單位面積(0.01 mm2)內(nèi)Fos免疫反應(yīng)陽(yáng)性神經(jīng)元(Fos-IR neurons)的個(gè)數(shù)與累積光密度來(lái)表示。此外,由于不同核團(tuán)c-Fos表達(dá)的基礎(chǔ)水平不同,本研究還采用“對(duì)照組的倍數(shù)”( multiples of controls)作為這些核團(tuán)的c-Fos表達(dá)的相對(duì)強(qiáng)度,即每只大鼠c-Fos表達(dá)的量除以對(duì)照組c-Fos表達(dá)的平均值,統(tǒng)計(jì)得“對(duì)照組的倍數(shù)”。 大鼠束縛-浸水應(yīng)激不同時(shí)間段顯著影響迷走復(fù)合體和疑核中c-Fos蛋白的表達(dá)。迷走復(fù)合體和疑核都是在應(yīng)激60 min時(shí)c-Fos表達(dá)最強(qiáng),以后隨應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng),表達(dá)逐漸減弱。值得注意的是,束縛-浸水應(yīng)激過(guò)程中,迷走神經(jīng)背核的c-Fos表達(dá)最強(qiáng),其次是疑核、孤束核和最后區(qū)。迷走神經(jīng)背核尾段c-Fos表達(dá)的高峰出現(xiàn)在應(yīng)激120 min時(shí),遲于迷走神經(jīng)背核吻段和中段(60 min),且尾段c-Fos的高峰表達(dá)顯著強(qiáng)于同一時(shí)間段吻段和中段的c-Fos表達(dá)。孤束核中段和尾段的c-Fos表達(dá)始終顯著強(qiáng)于吻段。這些結(jié)果表明,調(diào)控胃機(jī)能的初級(jí)中樞——迷走復(fù)合體(尤其是迷走神經(jīng)背核)和疑核神經(jīng)元的過(guò)度活動(dòng)可能在束縛-浸水應(yīng)激致胃機(jī)能紊亂中起重要的調(diào)控作用,且迷走神經(jīng)背核和孤束核不同區(qū)域的調(diào)控作用有所差異。 大鼠束縛-浸水應(yīng)激不同時(shí)間段顯著影響邊緣前腦不同區(qū)域c-Fos蛋白的表達(dá)。中線皮層區(qū)c-Fos表達(dá)在應(yīng)激60 min時(shí)達(dá)到高峰,隨后逐漸降低。隔區(qū)和杏仁核的c-Fos表達(dá)傾向于在應(yīng)激120 min時(shí)達(dá)到高峰。下丘腦大部分核團(tuán)尤其是視上核(SON)和PVN中c-Fos表達(dá)在應(yīng)激30 min時(shí)顯著增強(qiáng),然后維持在相對(duì)高的水平。然而,非常值得探究的發(fā)現(xiàn)是,束縛-浸水應(yīng)激過(guò)程中,下丘腦SON的c-Fos表達(dá)總是最強(qiáng),其次是下丘腦PVN、皮質(zhì)后杏仁核(PCoA)、中央杏仁核(CeA)和mPFC。此外,胃粘膜損傷隨著束縛-浸水應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸加重,而大鼠體溫在應(yīng)激60 min后降低到最低水平。上述核團(tuán)神經(jīng)元活動(dòng)的增強(qiáng)可能與調(diào)控機(jī)體對(duì)RWIS的反應(yīng)和RWIS誘導(dǎo)的體溫降低及胃機(jī)能紊亂有關(guān)。 大鼠束縛-浸水應(yīng)激誘導(dǎo)HPA軸c-Fos蛋白的表達(dá)情況比較復(fù)雜,3個(gè)器官的表達(dá)并不平行。與對(duì)照組相比,應(yīng)激組大鼠HPA軸中的PVN和腺垂體(特別是中間部)有顯著多的c-Fos陽(yáng)性細(xì)胞,但每一部位的c-Fos表達(dá)在4個(gè)不同時(shí)間段均無(wú)顯著差異。HPA軸中的腎上腺皮質(zhì)束狀帶在對(duì)照組和應(yīng)激組中均未觀察到c-Fos蛋白的表達(dá)。束縛-浸水應(yīng)激誘導(dǎo)PVN和腺垂體(尤其是中間部) c-Fos蛋白的顯著表達(dá),提示PVN和腺垂體,尤其是中間部,參與機(jī)體對(duì)束縛-浸水應(yīng)激的響應(yīng),且上述部位中c-Fos蛋白可能參與調(diào)控應(yīng)激過(guò)程中促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素和促腎上腺皮質(zhì)激素的合成。 此外,束縛-浸水應(yīng)激包含著束縛和冷水的雙重刺激。已知單純束縛短時(shí)間內(nèi)并不導(dǎo)致胃粘膜損傷,且大鼠應(yīng)激后再恢復(fù)一段時(shí)間體溫很快恢復(fù)正常,胃粘膜損傷不再加重,腦中一些核團(tuán)的c-Fos表達(dá)也顯著減少。冷水刺激可能在RWIS致胃粘膜損傷中起關(guān)鍵作用。冷水刺激引起的體溫降低是否是誘發(fā)應(yīng)激性胃粘膜損傷的關(guān)鍵因素?因此,本研究還觀察了不同水溫下單純浸水應(yīng)激對(duì)大鼠胃粘膜損傷的影響,以進(jìn)一步分析體溫降低與應(yīng)激性胃粘膜損傷的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)相同水溫下束縛-浸水應(yīng)激和單純浸水應(yīng)激導(dǎo)致大鼠產(chǎn)生同等程度的胃粘膜損傷,表明“冷水刺激”在束縛-浸水應(yīng)激導(dǎo)致的胃粘膜損傷中起關(guān)鍵作用,而“束縛刺激”不起關(guān)鍵作用。浸水的水溫越低,腹腔溫度就越低,胃粘膜損傷也就越嚴(yán)重,說(shuō)明大鼠束縛-浸水應(yīng)激模型中冷水刺激引起體溫降低是誘發(fā)胃機(jī)能紊亂和胃粘膜損傷的關(guān)鍵因素。 總之,大鼠束縛-浸水應(yīng)激不同時(shí)間段誘導(dǎo)迷走復(fù)合體和疑核中c-Fos蛋白不同程度的表達(dá),表達(dá)最強(qiáng)的是迷走神經(jīng)背核和疑核,提示迷走神經(jīng)背核和疑核神經(jīng)元的過(guò)度活動(dòng)可能是束縛-浸水應(yīng)激致胃機(jī)能紊亂的初級(jí)中樞機(jī)制之一。大鼠束縛-浸水應(yīng)激不同時(shí)間段誘導(dǎo)前腦中不同區(qū)域c-Fos蛋白不同程度的表達(dá),表達(dá)最強(qiáng)的核團(tuán)始終是下丘腦SON,其次是PVN、PCoA、CeA和mPFC,這些核團(tuán)中神經(jīng)元活動(dòng)的增強(qiáng)可能是束縛-浸水應(yīng)激致胃機(jī)能紊亂的高位中樞機(jī)制之一。延髓迷走神經(jīng)背核和疑核及下丘腦視上核和室旁核中強(qiáng)烈的c-Fos表達(dá)為束縛-浸水應(yīng)激過(guò)程中迷走副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)加強(qiáng)致胃粘膜損傷提供了神經(jīng)解剖學(xué)的直接證據(jù)。束縛-浸水應(yīng)激誘導(dǎo)下丘腦室旁核和腺垂體(尤其是中間部) c-Fos蛋白的顯著表達(dá),表明HPA軸中室旁核和腺垂體參與束縛-浸水應(yīng)激反應(yīng)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:R363
【引證文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1609354
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