【摘要】： 島葉(Insula)是大腦半球的五大腦葉之一,又稱第5腦葉,屬于邊緣系統(tǒng)的一部分。大量研究表明,島葉是多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合的腦區(qū),在內(nèi)臟感覺(jué)、內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)、注意力、痛覺(jué)、情感、語(yǔ)言等多方面具有重要作用。鈣／鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ(Calcium/Calmodulin-dependent Protein Kinase-Ⅱ,CaMKⅡ)是一種多功能絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶,分布于外周和中樞神經(jīng)元內(nèi),在不同腦區(qū)的學(xué)習(xí)與記憶和突觸可塑性中發(fā)揮著重要作用。CaMKII主要有四種亞型：α、β、γ和δ,前腦中主要為α亞型,是突觸后致密蛋白(Postsynaptic density, PSD)的主要成份。aCaMKII通過(guò)改變突觸后NMDA和AMPA受體的磷酸化水平,進(jìn)而改變其在突觸后膜上數(shù)量,調(diào)節(jié)突觸傳遞效率。研究表明,aCaMKII在島葉皮層(Insular Cortex, IC)也大量表達(dá),但其在島葉突觸傳遞中的作用卻未見(jiàn)任何研究報(bào)道。為了探究aCaMKII上調(diào)是否影響島葉基本電生理特性和突觸傳遞?我們利用前腦過(guò)量表達(dá)aCaMKII的aCaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠,研究了前腦過(guò)量表達(dá)aCaMKII對(duì)小鼠島葉皮層基本電生理特性及突觸傳遞的影響,并分析了可能的作用機(jī)制。 1. aCaMKII-F89G小鼠島葉皮層錐體細(xì)胞(Pyramidal cell)的基本電生理分析 為研究a CaMKII過(guò)量表達(dá)對(duì)島葉皮層錐體細(xì)胞基本電生理特性的影響,采用腦片膜片鉗技術(shù),分別測(cè)定了a CaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠和野生型小鼠島葉皮層錐體細(xì)胞的靜息膜電位(Resting Membrane Potential, Vm),膜時(shí)間常數(shù)(Membrane Time Constant,τm),放電特性(Action Potentials, APs)和電流電壓曲線(Current Voltage Curve,Ⅰ-ⅤCurve)。結(jié)果顯示三者均無(wú)顯著性差異。提示：a CaMKII過(guò)量表達(dá)沒(méi)有改變島葉皮層錐體細(xì)胞的基本電生理特性。 2. aCaMKII-F89G小鼠島葉皮層基本突觸傳遞分析 為研究a CaMKII過(guò)量表達(dá)對(duì)島葉皮層基本突觸傳遞的影響,采用腦片膜片鉗方法,測(cè)定比較了野生型和aCaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠島葉錐體細(xì)胞自發(fā)興奮性突觸后電流(Spontaneous Excitatory Postsynaptic Currents, sEPSCs),微小興奮性突觸后電流(Miniature Excitatory Postsynaptic Currents, mEPSCs)和雙脈沖易化曲線(Paired Pulse Facilitation, PPF)。采用腦片場(chǎng)電位記錄方法,測(cè)定比較了野生型和aCaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠島葉皮層刺激—反應(yīng)曲線(Input-OutputCurve, I/O Curve).結(jié)果顯示aCaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠的sEPSCs和mEPSCs幅度高于野生型小鼠,頻率無(wú)變化。PPF曲線兩者無(wú)差異,但I(xiàn)/O曲線出現(xiàn)顯著差異,轉(zhuǎn)基因型高于野生型。提示：a CaMKII在島葉腦區(qū)過(guò)量表達(dá)可能通過(guò)提高突觸后膜上AMPA和(或)NMDA受體活性的途徑,增強(qiáng)了突觸傳遞效率。 3.aCaMKII-F89G小鼠島葉皮層突觸可塑性分析 采用腦片膜片鉗方法,測(cè)定比較了以強(qiáng)直方式誘導(dǎo)野生型和aCaMKII-F89G轉(zhuǎn)基因小鼠島葉錐體細(xì)胞誘發(fā)興奮性突觸后電流(Evoked Excitatory Postsynaptic Currents, eEPSCs)產(chǎn)生的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(Long-term Potentiation, LTP),兩者間無(wú)顯著性差異。采用腦片場(chǎng)電位方法,測(cè)定比較了以低頻刺激誘導(dǎo)野生型和轉(zhuǎn)基因小鼠島葉皮層場(chǎng)興奮性突觸后電位(Field Excitatory Postsynaptic Potential, fEPSP)產(chǎn)生的長(zhǎng)時(shí)程抑制(Long-term Depression, LTD),轉(zhuǎn)基因型LTD幅度低于野生型。提示：a CaMKII在島葉腦區(qū)過(guò)量表達(dá)可能沒(méi)有參與島葉皮層LTP形成的調(diào)控,但卻損傷了島葉皮層LTD的形成。
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【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R338

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉振偉,楊勝,張永祥,劉傳繢;突觸前α7煙堿受體對(duì)海馬神經(jīng)元興奮性突觸傳遞的調(diào)控(英文)[J];生理學(xué)報(bào);2003年06期

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本文編號(hào)：2357002