本文關(guān)鍵詞：甲基苯丙胺對(duì)中腦—邊緣投射多巴胺神經(jīng)元電生理學(xué)特性的影響及機(jī)制研究

  更多相關(guān)文章： MA 中腦-邊緣系統(tǒng) 多巴胺神經(jīng)元 I_h D2

【摘要】：多年的神經(jīng)解剖學(xué)研究表明,多巴胺神經(jīng)元主要分布于哺乳動(dòng)物中腦黑質(zhì)致密部(substantia nigra, SN)和腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area, VTA),是腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的主要來(lái)源。這些多巴胺神經(jīng)元在發(fā)育過(guò)程中,軸突投射至不同的腦區(qū),分別與錐體外系運(yùn)動(dòng)、精神與情感以及藥物成癮有關(guān)。其中,VTA內(nèi)向邊緣系統(tǒng)投射的多巴胺神經(jīng)元為中腦-邊緣投射神經(jīng)元,其投射靶區(qū)為伏隔核(nucleus accumbens, NAc)及杏仁體,伏隔核為主要投射靶區(qū)。中腦-邊緣多巴胺神經(jīng)元投射是藥物成癮的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),并且是眾多中樞神經(jīng)興奮劑的作用靶點(diǎn)。近年研究發(fā)現(xiàn),中腦-邊緣投射多巴胺神經(jīng)元具有不同的電生理及分子特性,對(duì)不同成癮藥物的反應(yīng)也不一致。因此,揭示這群多巴胺神經(jīng)元特異的電生理學(xué)特性具有重要的意義。 甲基苯丙胺(methamphetamine, MA)是一種常用的中樞神經(jīng)興奮劑,具有嚴(yán)重的成癮性。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),MA不僅可以抑制神經(jīng)元興奮性,還可通過(guò)DAT對(duì)多巴胺神經(jīng)元產(chǎn)生興奮作用。但MA對(duì)中腦-邊緣投射多巴胺神經(jīng)元電生理學(xué)特性的影響及其機(jī)制還不清楚。 超極化激活陽(yáng)離子電流(hyperpolarization-activated cation current,Ih)是內(nèi)向去極化電流,可增強(qiáng)神經(jīng)元的放電頻率和興奮性。Ih電流直接調(diào)節(jié)神經(jīng)元膜電位、自發(fā)動(dòng)作電位產(chǎn)生、神經(jīng)遞質(zhì)釋放及突觸重塑等生理活動(dòng),并與酒精成癮、帕金森病、抑郁癥有關(guān)。Ih電流受眾多的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的影響,如4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)、環(huán)磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶C(PKc)等,也可以受到細(xì)胞外眾多物質(zhì)的調(diào)控。除中腦內(nèi)向額葉皮層投射的多巴胺神經(jīng)元外,大部分中腦多巴胺神經(jīng)元具有Ih電流,在一定程度上是多巴胺神經(jīng)元的電生理標(biāo)志之一。研究發(fā)現(xiàn),多巴胺可作用D2受體激活G蛋白抑制Ih電流。 MA主要作用于II型囊泡單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(vesicular monoamine transporters2, VMAT2)和多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(dopamine transporter, DAT)使細(xì)胞外多巴胺增加,作用于多巴胺神經(jīng)元細(xì)胞體與樹(shù)突上的D2受體,使神經(jīng)元超極化,并作用于DAT產(chǎn)生一定興奮作用。但是,MA是否影響中腦-邊緣多巴胺神經(jīng)元的Ih電流,以及其潛在的機(jī)制還不清楚。 為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)MA對(duì)中腦-邊緣投射多巴胺神經(jīng)元電生理的影響,及Ih電流的改變和可能的機(jī)制。 (1)將2周齡Wistar雄性大鼠,固定于立體定位儀上,使用微量注射器將熒光示蹤劑注入大鼠NAc區(qū),以標(biāo)記中腦-邊緣投射神經(jīng)元。然后取腦、固定、切片并進(jìn)行酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase, TH)免疫熒光染色進(jìn)行鑒定,以確定標(biāo)記細(xì)胞為多巴胺神經(jīng)元。 (2)將逆行示蹤大鼠取腦,振動(dòng)切片,制作含有中腦的組織切片,行腦片膜片鉗檢測(cè),厚度300μm,孵育后,紅外相差顯微鏡下找到被標(biāo)記細(xì)胞,在全細(xì)胞模式下記錄不同濃度MA對(duì)標(biāo)記神經(jīng)元的影響,經(jīng)前期實(shí)驗(yàn)比較分析,確定10μmol/L濃度的MA進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在全細(xì)胞模式下,觀察標(biāo)記細(xì)胞的自發(fā)動(dòng)作電位的基本電生理特點(diǎn),對(duì)標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行電流注射以觀察電流電壓反應(yīng)。 (3)施加躍階測(cè)試電壓觀察產(chǎn)生的Ih電流并以ZD7288、CsCl進(jìn)行鑒定。用10μmol/L MA作用于標(biāo)記神經(jīng)元,觀察對(duì)Ih電流的影響,并分析Ih電流的電壓和時(shí)間依賴性變化。 (4)為尋找MA抑制Ih電流的可能機(jī)制,以D2受體阻斷劑舒必利提前孵育腦片后,觀察MA對(duì)標(biāo)記神經(jīng)元自發(fā)動(dòng)作電位頻率和膜電位的影響,及MA對(duì)Ih電流的影響。 結(jié)果顯示： (1)中腦-邊緣多巴胺神經(jīng)元可被熒光示蹤劑準(zhǔn)確標(biāo)記,主要位于中腦的VTA區(qū),免疫組織化學(xué)染色呈TH陽(yáng)性,此結(jié)果說(shuō)明被標(biāo)記的神經(jīng)元為中腦-邊緣多巴胺神經(jīng)元。紅外相差顯微鏡下可直接觀察到標(biāo)記神經(jīng)元。 (2)不同濃度的MA對(duì)標(biāo)記神經(jīng)元具有不同的作用,100μmol/L的MA可明顯且迅速的抑制標(biāo)記細(xì)胞的自發(fā)動(dòng)作電位頻率,可使標(biāo)記細(xì)胞的自發(fā)動(dòng)作電位停止,但去藥后不能完全恢復(fù)；1.0、0.1μmo\/L的MA對(duì)標(biāo)記細(xì)胞的自發(fā)動(dòng)作電位頻率無(wú)明顯的影響；10μmol/L的MA可明顯的抑制標(biāo)記細(xì)胞的自發(fā)動(dòng)作電位頻率,使其變?yōu)閷?duì)照的(0.63±0.15)%,并且去藥后可以恢復(fù)。因此我們選定10μmol/L濃度的MA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)MA可明顯抑制被標(biāo)記神經(jīng)元的自發(fā)動(dòng)作電位頻率、延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程、降低膜電位、增大后超極化電位、減小電壓電流反應(yīng)產(chǎn)生的“sag"(p0.05)."sag"即具有Ih電流的多巴胺神經(jīng)元在注射超極化電流后膜電位迅速下降,而激活I(lǐng)h電流后使膜電位上升,逐漸平穩(wěn),在超極化電流的注射初期形成一個(gè)膜電位的凹陷,稱之為"sag"。 (3)Ih電流檢測(cè)分析結(jié)果顯示,在全細(xì)胞模式下,可觀察到標(biāo)記多巴胺神經(jīng)元具有典型的Ih電流,且可被ZD7288和CsCl所阻斷。MA可明顯的降低Ih電流幅度(p0.05)。MA抑制Ih電流,但并未影響其時(shí)間和電壓依賴常數(shù)。 (4)給予D2受體阻斷劑舒必利后,發(fā)現(xiàn)MA對(duì)標(biāo)記細(xì)胞自發(fā)動(dòng)作電位頻率和膜電位的抑制作用消失,并使MA產(chǎn)生興奮多巴胺神經(jīng)元的作用。同時(shí)使MA對(duì)Ih電流的抑制消失。 綜合以上結(jié)果表明,10μmol/L MA可抑制中腦-邊緣多巴胺神經(jīng)元的興奮性和Ih電流,其可能的作用機(jī)制是通過(guò)激活D2受體導(dǎo)致了對(duì)神經(jīng)元的抑制作用。
【關(guān)鍵詞】：MA 中腦-邊緣系統(tǒng) 多巴胺神經(jīng)元 I_h D2
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R338
【目錄】：

• 中文摘要6-9
• ABSTRACT9-12
• 符號(hào)說(shuō)明12-13
• 前言13-16
• 實(shí)驗(yàn)材料16-18
• 實(shí)驗(yàn)方法18-22
• 實(shí)驗(yàn)結(jié)果22-26
• 討論26-33
• 結(jié)論33-34
• 附圖34-45
• 參考文獻(xiàn)45-51
• 致謝51-52
• 發(fā)表論文52-53
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表53

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蔣慶明;新型毒品問(wèn)題形勢(shì)分析與對(duì)策探討[J];公安學(xué)刊(浙江公安高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào));2004年03期

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本文編號(hào)：986888