【摘要】：丘腦底核(subthalamic nuclcus,STN)是基底神經節(jié)間接通路上的重要中繼核團,在正常和病理狀態(tài)下對機體運動功能起著非常重要的調節(jié)作用。研究表明超級化激活環(huán)核甘酸門控陽離子(hyperpolarization-activated eyelie nueleotide gated,HCN)通道在STN自發(fā)起搏電活動中起重要作用。形態(tài)學研究表明STN有HCN通道的表達。離體腦版膜片鉗研究發(fā)現(xiàn)HCN通道參與調節(jié)STN神經元電活動。 目的：探討HCN通道阻斷劑ZD7288對正常大鼠STN神經元的在體電生理效應,激動劑8-Br-cAMP以及另一種HCN通道陰斷劑CsCl對正常大鼠STN神經元在體電生理效應,將記錄到的STN神經元按照放電間隔直方圖和自相關進行放電模式分類,觀察微量核團注射ZD7288和8-Br-cAMP對氟哌啶醇僵直模型大鼠姿勢行為的影響,以及正常大鼠STN神經元HCN通道各亞型的表達情況。 方法：本課題實驗采用多管微電極在體細胞外電生理記錄、埋管術、免疫組織化學染色以及尼氏染色等實驗方法。 結果：正常大鼠在體細胞外電生理實驗中,在71只正常大鼠中共記錄到160個STN神經元,平均放電頻率為10.2±0.8Hz,規(guī)則放電78個(48.8%),不規(guī)則放電52個(32.5%),簇狀放電30個(18.7%)。1.其中89個STN神經元在微量壓力注射0.05rmM ZD7288后,42個(47.2%)自發(fā)放電頻率由11.6±1.8Hz降低至5.7±1.=3Hz(n=42,P0.001),平均降低56.7±5.3%(P0.001),另外47個(52.8%)STN神經元可以被0.05mM ZD7288興奮,自發(fā)放電頻率由9.5±1.6Hz升高到16.3±2.4Hz(n=47,P0.001),平均升高142.2±29.8%(P0.001)。2.39個STN神經元在微量壓力注射0.1mM8-Br-cAMP后,其中的18個(46.2%)STN神經元發(fā)生興奮,自發(fā)放電頻率由9.0±1.9Hz升高到15.6±3.1Hz(n=18,P0.001),平均升高126.4±36.8%(P0.001)。15個(38.5%)STN神經元可以被抑制,自發(fā)放電頻率由6.5±0.8Hz降低至2.0±0.5Hz(n=15,P0.001),平均降低66.7±6.5%(P0.01)。剩余的6個(15.4%)STN神經元微量壓力注射0.1mM8-Br-cAMP后,自發(fā)放電頻率由11.9±3.2Hz升高到12.9±_4.0Hz(n=6,P0.05)，平均升高2.9±5.8%(P0.05),米發(fā)生顯著改變。3.在另外一組,21個STN神經元經微量壓力注射1mM CsCl后可以抑制其中的13個(61.9%)STN神經元,使自發(fā)放電頻率由7.1±1.0Hz降低到2.4±0.611z(n=13,P0.001),平均降低67.0±8.1%(P0.001)。另外8個(38.1%)STN神經元可以被1mM CsCl興奮,自發(fā)放電頻率由12.0±3.8Hz升高至20.2±6.0Hz(n=8,P0.05),平均升高110.6±48.7%(P0.05)。4.在行為學實驗中,腹腔注射氟哌啶醇可誘導大鼠產生相對穩(wěn)定的僵直癥狀,單側微量注射ZD7288或8-Br-cAMP可致帕金森病僵直模型大鼠出現(xiàn)不同的偏轉行為。其中在注射ZD7288實驗組12只大鼠中,有7只表現(xiàn)出明顯的對側偏轉行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計學意義(u=47.5,P0.001),另外5只表現(xiàn)為明顯的同側偏轉行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計學意義(u=36.0,P0.001)。在注射8-Br-cAMP實驗組12只大鼠中,有6只表現(xiàn)出明顯的對側偏轉行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計學意義(u=75.4,P0.001),另外6只表現(xiàn)為明顯的同側偏轉行為,與生理鹽水組比有統(tǒng)計學意義(u=61.0,P0.001)。5.在免疫組織化學染色實驗中，正常大鼠丘腦底核神經元HCN通道四利亞型均有表達。 結論：電生理學研究結果顯示ZD7288姐斷HCN通道后可改變正常大鼠丘腦底核神經元的興奮性,出現(xiàn)放電頻率降低和升高的雙向效應。用HCN通道激動劑8-Br-cAMP和另一種阻斷劑CsCl作用于正常大鼠丘腦底核神經元同樣可以產生放電頻率降低和升高兩種效應。ZD7288引起的雙向效應可能與HCN通道亞型在丘腦底核神經元共表達有關。行為學實驗則進一步揭示丘腦底核微量注射ZD7288能夠誘導氟哌啶醇所致的帕金森病僵直大鼠出現(xiàn)不同的偏轉行為,提示可能與ZD7288對丘腦底核神經元的不同電生理效應有關。形態(tài)學研究顯示正常大鼠丘腦底核神經元有HCN通道受體的表達�；谝陨蠈嶒灲Y果,我們認為丘腦底核HCN通道的改變可能參與某些神經系統(tǒng)疾病。
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R338.2
【圖文】：

^ 基底yL經節(jié)既然Iji括許多核團，它們的生理功能不可能相同的，某些神經核團與運動有關，有的則與運動無關，除了與運動功能相關外，還可能與植物性神經功能，心理行為功能，感覺功能和學習記憶有關，這可能是因為基底神經節(jié)與邊緣系統(tǒng)密切聯(lián)系有關["’"]。本文將重點闡述皮質基底節(jié)回路在參與運動調節(jié)中的作用�；咨窠浌�(jié)的運動調節(jié)功能是通過大腦皮層中與運動控制有關的區(qū)域而間接實現(xiàn)的。它們分別起自運動區(qū)，動眼運動區(qū)，扣帶前K，背外側額前區(qū)以及外側眶額區(qū)，或同時起源于不同但神經功能相關的兒個皮層區(qū)。經典的基底神經節(jié)回路包括直接通路和間接通路兩條通路（圖2)�；咨窠浌�(jié)各神經核團之間通過這兩條神經通路的活動對機體隨意運動的計劃和啟動、肌緊張的調節(jié)以及對新刺激信號的運動反應等方面對軀體運動進行調節(jié)[2|]。新紋狀體整合傳入信息，通過直接通路和間接通路將傳入信息投射到基底神經節(jié)的各一輸出核團，從而影響大腦皮層的興奮性。 _ -

在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)的四種HCN通道亞型（HCN1-4)，每種亞型均具有由四個亞基組成的同源四聚體結構而每個亞基NB由三個結構模塊構成(圖3) [?]。（1)跨膜的核心區(qū)：包含六個跨膜a螺旋片段（S1-S6)，其中S4_(帶正電荷的電壓感受器）和PR (S5-S6之間的區(qū)域，為離子通過孔）是該模塊中的最重要的功能區(qū)域。0 COOH末端：包括cAMP結合K (cyclic nucleotidebanding domain，CNBD)和連接跨膜結構和CNBD的氨基酸片段(尤-linker),其中，CNBD不僅可以調節(jié)HCN通道的活化過程，還可以調控HCN在細胞膜上的表這兩個區(qū)域共同調節(jié)cAMP與HCN通道的結合過程，當通道活化時，跨膜核心K和CNBD均發(fā)生別構調節(jié)。（3)氨基末端下游序列長度變異較大，一致性低[83、3. 4. 2 HCN通道生理學特性HCN通道結構的特異性決定其生理特性，主要包括以下幾點：細胞膜超極化時激活，對Na+、K+離子具有選擇通透性，可被胞外Cs+阻斷，受胞內cAMP調控。幾乎所有細胞膜上的電壓門控通道都是在細胞膜電位去極化時被激活，而

【參考文獻】

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1 沈頡飛;王海業(yè);麻穎宜;劉云飛;張書垣;杜莉;;細胞內滲透壓改變對三叉神經電壓門控鈉離子通道電流的影響[J];華西口腔醫(yī)學雜志;2012年04期

本文編號：2781537