【摘要】：前額葉皮層(prefrontal cortex, PFC)是中樞神經系統(tǒng)主要負責多種高級認知功能如工作記憶的一個重要腦區(qū)。小清蛋白陽性的快尖峰放電(fast-spiking, FS)中間神經元在這些功能的執(zhí)行過程中扮演著重要角色。FS中間神經元占新皮層所有中間神經元的40-50%,其中絕大部分是籃狀細胞(～90%)；這類中間神經元在皮層有復雜的網(wǎng)絡聯(lián)系：它們既投射到錐體細胞(pyramidal neurons, PN)也接受PN的興奮性輸入,從而形成一個交互的局部興奮-抑制環(huán)路(FS-PN);并且這些神經元彼此之間通過廣泛的電、化學突觸聯(lián)系形成一個相對獨立的網(wǎng)絡(FS-FS)。此外,FS中間神經元還接受丘腦-皮層中繼神經元的輸入,也與皮層內其它中間神經元形成突觸聯(lián)系。盡管PFC的GABA環(huán)路,特別是由FS中間神經元參與形成的微環(huán)路的結構與功能異常與多種發(fā)育相關的神經精神類疾病如精神分裂癥關聯(lián)緊密；然而,目前尚無報道對由PFC的FS中間神經元參與形成的微環(huán)路在出生后的發(fā)育進行系統(tǒng)研究。 皮層GABA環(huán)路在發(fā)育過程中受到多種因素的調控,包括生長因子如BDNF和FGF等。神經調節(jié)素1(Neuregulin1,NRG1)作為神經營養(yǎng)因子大家族的一個成員,在中樞神經系統(tǒng),主要通過與酪氨酸蛋白激酶受體ErbB4結合并激活一系列胞內信號通路來發(fā)揮功能。近些年,nrgl和erbb4作為精神分裂癥的兩大易感基因而備受重視；但是,NRG1-ErbB4信號通路通過哪些途徑參與精神分裂癥的發(fā)生目前仍不清楚。近期研究顯示,ErbB4主要在中間神經元,特別是FS中間神經元上表達。但是,NRG1-ErbB4信號通路在PFC的FS中間神經元特別是由籃狀細胞參與形成的微環(huán)路發(fā)育過程中的作用卻鮮有報道。 因此,本研究結合分子遺傳學、生化以及電生理等手段,試圖回答兩個問題：第一,PFC的FS中間神經元在正常發(fā)育過程中的微環(huán)路構建,我們重點關注FS-PN和FS-FS兩個微環(huán)路；第二,敲除中間神經元上的ErbB4受體后,由FS中間神經元特別是籃狀細胞參與形成的微環(huán)路的發(fā)育是否受影響。我們發(fā)現(xiàn)：1)FS中間神經元微環(huán)路在出生后第二周初步建立起來,而環(huán)路重塑卻一直持續(xù)到青春期；2)在胚胎期敲除ErbB4受體,由FS籃狀細胞所形成的抑制性突觸的發(fā)育并沒有受到明顯影響,但是活性依賴性的突觸傳遞功能明顯減弱；3)敲除ErbB4不影響FS-FS之間電突觸的發(fā)育；4)敲除ErbB4雖不影響PN-FS的興奮性突觸的早期發(fā)育,但其成熟受阻。根據(jù)上述實驗結果,我們提出如下模型：敲除ErbB4后導致FS籃狀細胞的興奮性突觸輸入減少,同時,由FS籃狀細胞所介導的活性依賴性抑制性突觸傳遞功能也減弱了,二者共同促成為了由FS籃狀細胞所介導的抑制功能的降低；通過穩(wěn)態(tài)機制,錐體細胞下調興奮性突觸的表達,以維持皮層興奮-抑制功能之間的相對平衡；這種平衡可能在某些發(fā)育關鍵期如青春期受到破壞而最終導致精神分裂癥的發(fā)生。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R338

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王玉嬌;張慶林;韋世源;曾建敏;;獎賞決策中自控與沖動的神經機制[J];心理與行為研究;2013年06期

2 陳曉霞;唐久來;;注意缺陷多動障礙兒童的認知功能研究[J];中國兒童保健雜志;2014年03期

3 郭小虎;劉曉燕;張有成;;胃腸道Cajal細胞相關信號通路的研究進展[J];重慶醫(yī)學;2014年06期

4 張浩云;康春燕;郭桃梅;;Simon效應的近紅外研究[J];北京師范大學學報(自然科學版);2014年02期

5 馮旭;黃昕艷;江清林;趙錦程;;BDNF對Aβ致傷大鼠海馬神經元突觸功能修復的影響[J];黑龍江醫(yī)藥科學;2013年06期

6 金秋;曹長春;;縫隙連接[J];科技信息;2014年04期

7 楊建明;李曉明;;神經調節(jié)素1-ErbB4信號通路在突觸形成過程中的作用[J];中國科學:生命科學;2014年04期

8 PAN XiaoChuan;FAN HongWei;WANG RuBin;SAKAGAMI Masamichi;;Contributions of distinct prefrontal neuron classes in reward processing[J];Science China(Technological Sciences);2014年06期

9 李曉敏;賈敏;邱麗麗;張廣芬;紀木火;楊建軍;徐建國;;異氟醚麻醉所致認知損害的微清蛋白中間神經元相關機制初步研究[J];臨床麻醉學雜志;2014年03期

10 張妍;田心;;基于同步似然分析大鼠工作記憶中局部場電位θ頻段功能性連接特性[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2014年03期

相關會議論文 前1條

1 徐茂盛;喻田;;神經元振蕩:GAMMA波的內在機制研究進展[A];全國第四次麻醉藥理學學術會議暨2013年貴州省麻醉學術年會論文匯編[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 涂q，

本文編號：2686074