本文關鍵詞：中央杏仁核對胃運動的調(diào)控作用及其在束縛—浸水應激反應中的活動特征

  更多相關文章： 束縛-浸水應激 中央杏仁核 胃運動 迷走復合體 胃粘膜損傷 c-Fos表達 神經(jīng)元放電

【摘要】：“束縛-浸水”是一種特殊的生理-心理復合應激處理方式。通過將大鼠束縛固定,并浸入冷水中,動物在制動和低溫2種外部應激因素的綜合干預下,能在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生迷走神經(jīng)介導的胃運動亢進、胃酸分泌增多以及胃粘膜損傷和潰瘍形成等胃的機能障礙和病理現(xiàn)象。研究表明,延髓胃腸初級中樞——迷走復合體(dorsal vagal complex,DVC)神經(jīng)元的活動亢進以及迷走神經(jīng)的介導,是束縛-浸水應激(restraint water-immersion stress,RWIS)引起的應激性胃機能亢進及胃粘膜損傷的重要機制。研究還表明,邊緣前腦的廣泛區(qū)域在應激中的神經(jīng)元c-Fos表達增強,但這些腦區(qū)在RWIS誘導的應激反應中扮演的角色尚未完全明了。中央杏仁核(central nucleus of amygdala,CEA)作為邊緣應激環(huán)路的重要結(jié)構(gòu),在多種應激反應中表現(xiàn)出核團神經(jīng)元活動的增強,并顯著影響下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)(hypothalamic-pituitary-adrenocortical,HPA)軸的活動。在發(fā)揮適應性的調(diào)控作用同時,CEA興奮也可能是某些應激性功能障礙或疾病的發(fā)生機制。既往研究表明不同應激對動物CEA的興奮誘導具有特異性。但是,就誘導出特殊胃病理損傷的復合應激方式——RWIS而言,應激引起的CEA神經(jīng)元活動的特征如何?與其他應激反應有何不同?在RWIS所致的應激性胃機能障礙中扮演何種角色?這些或鮮見報道,或仍無定論。另外,CEA和胃腸機能的初級調(diào)控中樞——DVC間存在密切纖維聯(lián)系,因此對胃的運動和分泌等機能具有調(diào)控效應。關于電刺激CEA對胃運動的調(diào)控效應的研究,不同時期的報道結(jié)論并不一致:早期報道為興奮效應,后期有報道稱以抑制效應為主。應激狀態(tài)下的胃運動異�？赡苁菍е赂鞣N胃腸疾病的重要外周原因——比如胃運動亢進被認為是動物應激性胃潰瘍產(chǎn)生的最主要因素,而胃運動抑制引起胃的排空延遲,臨床見于功能性消化不良和腸易激綜合癥。因此,明確CEA對胃運動的調(diào)控效應是確定其在應激性胃機能障礙中角色性質(zhì)的重要前提之一�；谏鲜龃嬖诘膯栴},我們進行了以下2個方面的實驗研究。首先,鑒于cea內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性,我們在區(qū)分cea內(nèi)、外側(cè)亞核的基礎上重新評價了cea的胃運動調(diào)控效應。主要通過電生理實驗技術(shù),我們比較了電刺激內(nèi)、外側(cè)cea對胃運動以及dvc神經(jīng)元放電的影響效應。結(jié)果表明,電刺激內(nèi)側(cè)cea(medialsubdivisionofcea,mcea)引起胃運動的興奮,而電刺激外側(cè)cea(lateralsubdivisionofcea,lcea)引起胃運動的抑制;電刺激mcea抑制孤束核內(nèi)側(cè)亞核(medialsubdivisionofnucleustractussolitarious,mnts)的神經(jīng)元放電、興奮迷走背核(dorsalmotornucleusofvagus,dmv)的神經(jīng)元放電,而電刺激lcea對mnts和dmv的神經(jīng)元放電的影響效應相反。mcea和lcea對胃運動以及dvc神經(jīng)元的相反效應可以用cea內(nèi)部的gaba能抑制環(huán)路來解釋,但直接證據(jù)還有待進一步通過實驗獲得。其次,基于上述發(fā)現(xiàn)的內(nèi)、外側(cè)cea對胃運動的不同調(diào)控效應,考慮到電刺激興奮神經(jīng)核團和應激過程中神經(jīng)核的實際活動之間的不同,我們觀察了cea神經(jīng)元在rwis中的具體活動特征,具體包括2個實驗內(nèi)容:在第一個實驗中,大鼠被隨機分為非應激組,束縛應激(restraintstress,rs)組和rwis組,主要利用免疫組化技術(shù)和記錄神經(jīng)元放電技術(shù),比較了大鼠內(nèi)、外側(cè)cea神經(jīng)元的c-fos表達、神經(jīng)元放電頻率和放電間隔的變異系數(shù)(coefficientofvariation,cv)等。結(jié)果表明,只有rwis引起胃粘膜損傷;rwis引起cea的神經(jīng)元活動增強;rwis引起的cea神經(jīng)元活動特征不同于單純rs,具體包括:1)兩種應激均誘導lcea的神經(jīng)元活動顯著增強,但rwis大鼠lcea神經(jīng)元的c-fos表達顯著強于rs;2)mcea神經(jīng)元的活動增強僅見于rwis大鼠;3)rwis大鼠cea神經(jīng)元放電規(guī)律性增強,表現(xiàn)為cv顯著低于非應激和rs大鼠。在第二個實驗中,大鼠被隨機分為非應激組,rwis1h組、rwis3h組,rs1h組,rs3h組,利用免疫組化雙標技術(shù),我們觀察了cea中促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotrophin-releasinghormone,crh)能神經(jīng)元在rwis中的c-fos表達特征,并用放免法測定了反映hpa軸活動的促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotrophichormone,acth)和皮質(zhì)酮(corticosterone,cort)的血漿濃度。結(jié)果表明,復合了束縛和寒冷2種因素的rwis,cea中crh神經(jīng)元的c-fos表達顯著增強,且在不同時間段均超過單純束縛的相關應激反應,類似報道此前未見。該結(jié)果反映了復合應激的誘導效應并非每種應激效應的簡單疊加(據(jù)文獻報道,單獨寒冷應激抑制crh神經(jīng)元活動)。上述cea中crh神經(jīng)元的活動在rwis中隨應激時間延長而增強,而在rs中隨應激時間延長而減弱。我們的實驗還表明,兩種應激均誘導了大鼠HPA軸活動的增強,應激相同時間段的血漿ACTH和CORT濃度的比較結(jié)果表明,RWIS大鼠的HPA軸活動顯著強于RS大鼠。而且,當應激從1h持續(xù)到3h時,RWIS大鼠的HPA軸活動呈顯著增強趨勢,表現(xiàn)為ACTH和CORT的血漿濃度繼續(xù)顯著升高;而同時RS大鼠的HPA活動卻呈現(xiàn)顯著減弱的趨勢。RWIS中,CEA的CRH神經(jīng)元和HPA軸的活動之間呈現(xiàn)出明顯的互相促進的效應。上述有關RWIS誘導的CEA神經(jīng)元的活動特征的描述,為闡明CEA介導RWIS應激反應的中樞機制提供了必要的資料。綜上所述,我們研究發(fā)現(xiàn),電刺激內(nèi)、外側(cè)CEA對胃運動分別具有興奮和抑制的相反調(diào)控效應;RWIS過程中,大鼠表現(xiàn)出CEA內(nèi)、外側(cè)亞核神經(jīng)元活動增強(lCEA的活動強于m CEA)、CEA中CRH神經(jīng)元活動的增強以及HPA軸活動的增強等特點,且和單純RS的應激效應存在顯著不同。綜合這些效應及相關研究結(jié)論來分析,其中m CEA神經(jīng)元活動增強,可能引起胃運動興奮,對應激過程中的胃粘膜是具有“損傷”意義的;而l CEA神經(jīng)元的興奮、CRH神經(jīng)元的興奮以及HPA軸的活動增強等,對于應激過程中的胃粘膜均是(或非�？赡苁�)具有“保護”意義的。相關實驗結(jié)果反映出CEA在應激調(diào)控中所扮演角色的復雜性。因此,雖然CEA神經(jīng)元活動增強和應激性胃潰瘍同時發(fā)生在RWIS大鼠,但輕言二者之間存在“因果”關系顯然為時過早。CEA在應激性胃粘膜損傷中的作用以及RWIS致胃粘膜損傷的中樞機制均有待進一步研究。
【關鍵詞】：束縛-浸水應激 中央杏仁核 胃運動 迷走復合體 胃粘膜損傷 c-Fos表達 神經(jīng)元放電
【學位授予單位】：山東師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R57
【目錄】：

• 中文摘要7-10
• Abstract10-14
• 英文縮略詞表14-18
• 文獻綜述 杏仁核與應激性胃腸疾病18-50
• 1 杏仁核的研究進展18-29
• 1.1 “杏仁核”的組成和相關命名18-19
• 1.2 杏仁核內(nèi)外纖維聯(lián)系19-25
• 1.2.1 杏仁核內(nèi)部纖維聯(lián)系20-21
• 1.2.2 杏仁核的傳入纖維聯(lián)系21-23
• 1.2.3 杏仁核的傳出纖維聯(lián)系23-25
• 1.3 杏仁核相關遞質(zhì)/調(diào)制和受體25-29
• 1.3.1 γ氨基丁酸和谷氨酸25-26
• 1.3.2 精氨酸加壓素（arginine-vasopressin，AVP）和催產(chǎn)素（oxytocin，OXT）及其受體26-27
• 1.3.3 促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotrophin releasing hormone, CRH）及其受體27-28
• 1.3.4 神經(jīng)肽 Y（neuropeptide Y, NPY）及其受體28
• 1.3.5 膽囊收縮素 k（cholecystokinin, CCK）及其受體28
• 1.3.6 多巴胺28
• 1.3.7 其他28-29
• 2 杏仁核和應激性胃腸疾病29-38
• 2.1 應激引起胃腸機能障礙29-30
• 2.2 杏仁核與應激性胃潰瘍30-34
• 2.2.1 杏仁核不同部位在胃潰瘍形成中扮演不同角色30-31
• 2.2.2 中央杏仁核(CEA)中不同遞質(zhì)與胃潰瘍31-33
• 2.2.3 胃潰瘍形成中CEA角色研究的思考33-34
• 2.3 杏仁核對腸易激綜合征(IBS)的影響34-38
• 2.3.1 IBS的“序曲”：應激和焦慮34-35
• 2.3.2 杏仁核過度活動可能是引起焦慮和IBS的重要中樞機制35-36
• 2.3.3 杏仁核調(diào)控胃腸活動和內(nèi)臟感覺的神經(jīng)解剖基礎36
• 2.3.4 杏仁核活動引起IBS癥候群的相關神經(jīng)-內(nèi)分泌機制研究36-38
• 參考文獻38-50
• 實驗研究50-114
• 實驗一 CEA不同亞核對胃運動和延髓迷走復合體神經(jīng)元的調(diào)控效應50-69
• 1 引言50-51
• 2 材料和方法51-60
• 2.1 材料準備51-54
• 2.1.1 實驗動物51
• 2.1.2 主要實驗儀器及其來源51-52
• 2.1.3 主要試劑及配制方法52-53
• 2.1.4 放電記錄電極(玻璃微電極)的制備53
• 2.1.5 刺激電極的制備53-54
• 2.1.6 胃內(nèi)置水囊裝置的制備54
• 2.2 實驗方法54-60
• 2.2.1 安放胃運動記錄裝置55
• 2.2.2 腦立體定位準備55
• 2.2.3 大鼠CEA的電刺激方案55-56
• 2.2.4 大鼠DVC神經(jīng)元放電記錄56-57
• 2.2.5 組織學鑒定57-59
• 2.2.6 數(shù)據(jù)分析59-60
• 3 結(jié)果60-63
• 3.1 電刺激mCEA、1CEA對胃運動的影響60-61
• 3.2 電刺激mCEA和1CEA對DMV放電的影響61-62
• 3.3 電刺激mCEA和1CEA對mNTS放電的影響62-63
• 4 討論63-65
• 4.1 mCEA和1CEA的相反調(diào)控效應63
• 4.2 CEA通過DVC介導調(diào)控胃運動63-65
• 參考文獻65-69
• 實驗二 CEA神經(jīng)元在大鼠束縛-浸水應激(RWIS)中的活動特征69-95
• 1 引言69-70
• 2 材料和方法70-78
• 2.1 材料準備70-75
• 2.1.1 實驗動物70
• 2.1.2 主要實驗儀器及其來源70-71
• 2.1.3 實驗試劑及配制方法71-75
• 2.1.4 放電記錄電極(玻璃微電極)的制備75
• 2.2 實驗方法75-78
• 2.2.1 分組及模型制備75
• 2.2.2 CEA神經(jīng)元放電記錄及組織學鑒定75-76
• 2.2.3 胃組織取材及腦切片的制備76
• 2.2.4 腦組織c-Fos表達的免疫組織化學染色76-77
• 2.2.5 胃粘膜損傷的評估77-78
• 2.2.6 數(shù)據(jù)分析78
• 3 結(jié)果78-89
• 3.1 RWIS引起的胃粘膜損傷78-80
• 3.2 DVC神經(jīng)元的Fos表達80-82
• 3.3 CEA神經(jīng)元的Fos表達82-85
• 3.4 內(nèi)外側(cè)CEA神經(jīng)元的放電85-89
• 4 討論89-91
• 參考文獻91-95
• 實驗三 中央杏仁核CRH神經(jīng)元及HPA軸在大鼠RWIS中的活動特征95-113
• 1 引言95-96
• 2 材料和方法96-100
• 2.1 材料準備96-98
• 2.1.1 實驗動物96
• 2.1.2 主要實驗儀器及其來源96-97
• 2.1.3 實驗試劑及配制方法97-98
• 2.2 實驗方法98-100
• 2.2.1 分組及模型制備98
• 2.2.2 免疫組化雙標實驗98-99
• 2.2.3 血ACTH和CORT水平測定99-100
• 2.2.4 胃粘膜損傷的評估100
• 2.2.5 數(shù)據(jù)分析100
• 3 結(jié)果100-107
• 3.1 RWIS引起的胃粘膜損傷100-101
• 3.2 CEA中CRH神經(jīng)元的Fos表達101-105
• 3.3 ACTH和CORT的測量結(jié)果105-107
• 4 討論107-109
• 4.1 CEA的CRH神經(jīng)元在RWIS中的活動107
• 4.2 RWIS引起的HPA軸反應107-108
• 4.3 HPA軸,CRH和應激性胃潰瘍108-109
• 參考文獻109-113
• 實驗小結(jié)113-114
• 展望114-115
• 攻讀學位期間完成的工作115-116
• 致謝116

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10 周呂;袁勃;王禮建;張春s，

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