本文關(guān)鍵詞：脊髓運(yùn)動神經(jīng)元突觸反應(yīng)的表觀受體動力學(xué)及其在LTP分析中的應(yīng)用

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【摘要】：為了探討離體脊髓運(yùn)動神經(jīng)元（motoneuron, MN）對下行激活的突觸反應(yīng)的表觀受體動力學(xué)分析方法及其在脊髓運(yùn)動神經(jīng)元長時程增強(qiáng)（long-term potentiation,LTP）中的應(yīng)用，本文應(yīng)用新生大鼠（8~14d）脊髓切片MN細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)，對同側(cè)腹外側(cè)索（ipsilateral ventrolateral funiculus, iVLF）電刺激在MN誘發(fā)興奮性突觸后電位（excitatory postsynaptic potential, EPSP），從中選取動力學(xué)過程不同的3種類型iVLF-EPSPs，應(yīng)用受體的動力學(xué)分析中結(jié)合動力學(xué)曲線和解離動力學(xué)曲線的直線化公式，分別對iVLF-EPSP的上升相和下降相進(jìn)行直線相關(guān)分析，求出表觀結(jié)合速率常數(shù)K1、表觀解離速率常數(shù)K2、表觀平衡解離常數(shù)KT和表觀最大反應(yīng)Vmax值；并對iVLF進(jìn)行強(qiáng)直刺激，觀察強(qiáng)直刺激對iVLF-EPSP相關(guān)參數(shù)以及K1、K2、KT值的影響，結(jié)果如下： 1.對6個MNs的iVLF-EPSPs參數(shù)分析表明，幅度和曲線下面積與電刺激強(qiáng)度呈正相關(guān)（P 0.01和P 0.05），最大下降斜率與刺激強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)（P 0.05），具有刺激強(qiáng)度依賴性。 2.從上述6個MNs中選取閾強(qiáng)度（T）電刺激誘發(fā)的上升相和下降相動力學(xué)不同的3種類型iVLF-EPSPs進(jìn)行分析，其結(jié)合動力學(xué)曲線的直線化相關(guān)系數(shù)（r）為0.9397~0.9621（均P 0.01），而解離動力學(xué)曲線的相應(yīng)值為-0.8836~-0.9690（均P 0.01），并求得K1、K2、KT和Vmax值分別為0.364~2.330T-1·ms-1、0.055~0.189ms-1、0.025~0.284T和1.968~4.367mV。 3.對6個MNs的iVLF-EPSPs表觀受體動力學(xué)分析表明， K2值與刺激強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)（P 0.05），而K1值和KT值與刺激強(qiáng)度之間的相關(guān)性沒有顯著性意義。 4.在上述6個MNs對iVLF施加強(qiáng)直刺激（100Hz，50脈沖/串，波寬0.4~1.0ms，共6串，串間隔10s，10~100V），其中2個細(xì)胞的iVLF-EPSPs幅度增大到或超過基礎(chǔ)值的120%，并且維持了30min以上，可判斷為LTP現(xiàn)象（iVLF-LTP）。 5.在iVLF-LTP過程中， iVLF-EPSPs的曲線下面積明顯增大，最大可達(dá)基礎(chǔ)值的300%，且與強(qiáng)直刺激后iVLF-EPSPs幅度的增大趨勢基本相一致；最大上升斜率最大可增大到基礎(chǔ)值的180%左右；此外，突觸后電位的時程和最大下降斜率也表現(xiàn)出增大趨勢，但突觸后電位的潛伏期未發(fā)生明顯改變。另外一個MN的iVLF-EPSPs曲線下面積在短暫減小后持續(xù)增大，最大可達(dá)基礎(chǔ)值的140%；時程短暫減小后恢復(fù)到基礎(chǔ)水平；而且潛伏期在強(qiáng)直刺激后20min內(nèi)明顯減小，后恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。 6.在iVLF-LTP過程中，對iVLF-EPSPs進(jìn)行受體動力學(xué)分析得K2和KT值在強(qiáng)直刺激后10min內(nèi)明顯減小，最小分別可達(dá)到基礎(chǔ)值的60%和50%；而K1值在強(qiáng)直刺激后10min內(nèi)明顯增大，最大可達(dá)到基礎(chǔ)值的140%。另一個神經(jīng)元突觸反應(yīng)的LTP過程中，K1、K2和KT值在強(qiáng)直刺激前后未發(fā)生明顯改變。 7.分析iVLF-LTP過程中MN的膜電學(xué)特性，強(qiáng)直刺激前后膜電阻、閾電位和超射值均未發(fā)生明顯改變，而閾電流值在強(qiáng)直刺激后明顯減小。另一個MN強(qiáng)直刺激后膜電阻和超射值增大，閾電位減小。 結(jié)果表明，突觸反應(yīng)的遞質(zhì)與受體作用動力學(xué)過程可以用表觀受體動力學(xué)方法進(jìn)行分析，并且在LTP過程中，iVLF-EPSPs的K1、K2、KT值在強(qiáng)直刺激后10min內(nèi)明顯改變，表明突觸后受體的親和力可能增強(qiáng)；另一個神經(jīng)元的K1、K2和KT值在強(qiáng)直刺激前后未發(fā)生明顯改變，，突觸后受體的親和力沒有發(fā)生變化，可能與突觸前遞質(zhì)釋放調(diào)節(jié)有關(guān)，說明這兩個MNs的LTP早期涉及的突觸后機(jī)制可能不同。由此可見，突觸反應(yīng)的表觀受體動力學(xué)方法可能是突觸可塑性等研究中進(jìn)行受體動力學(xué)監(jiān)測的一個簡單可行方法。
【關(guān)鍵詞】：脊髓 運(yùn)動神經(jīng)元 興奮性突觸后電位 受體動力學(xué) 長時程增強(qiáng)
【學(xué)位授予單位】：皖南醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R338.8
【目錄】：

• 中英文縮略詞對照表5-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 前言13-15
• 內(nèi)容與方法15-21
• 1 研究內(nèi)容15
• 2 材料與方法15-19
• 2.1 實(shí)驗動物15
• 2.2 主要儀器設(shè)備和器械15-16
• 2.3 試劑16
• 2.4 實(shí)驗裝置16-17
• 2.5 切片制備17
• 2.6 電生理記錄17-18
• 2.7 電刺激方法18-19
• 3 分析方法19-21
• 3.1 統(tǒng)計分析方法19
• 3.2 表觀受體動力學(xué)分析方法19-21
• 結(jié)果21-39
• 4.1 運(yùn)動神經(jīng)元的基本電生理性質(zhì)21-22
• 4.2 刺激 iVLF 誘發(fā)的 iVLF-EPSP22
• 4.3 iVLF-EPSP 的刺激強(qiáng)度依賴性22-24
• 4.4 iVLF-EPSP 的表觀受體動力學(xué)分析24-27
• 4.5 不同刺激強(qiáng)度對 iVLF-EPSPs 表觀受體動力學(xué)性質(zhì)的影響27-28
• 4.6 強(qiáng)直刺激對運(yùn)動神經(jīng)元 iVLF-EPSPs 的影響28-39
• 4.6.1 iVLF-LTP 現(xiàn)象28-30
• 4.6.2 iVLF-LTP 過程中的突觸傳遞特性30-35
• 4.6.3 iVLF-LTP 過程中的表觀受體動力學(xué)性質(zhì)35-38
• 4.6.4 強(qiáng)直刺激前后運(yùn)動神經(jīng)元基本電生理參數(shù)變化38-39
• 討論39-43
• 5.1 脊髓切片及實(shí)驗結(jié)果評估39
• 5.2 突觸反應(yīng)的表觀受體動力學(xué)分析39-40
• 5.3 受體的動力學(xué)性質(zhì)40-41
• 5.4 脊髓運(yùn)動神經(jīng)元長時程增強(qiáng)現(xiàn)象及其機(jī)制41
• 5.5 LTP 過程中 iVLF-EPSPs 的表觀受體動力學(xué)性質(zhì)41-43
• 結(jié)論43-44
• 致謝44-45
• 參考文獻(xiàn)45-50
• 綜述50-61
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果61

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本文編號：538932