神經(jīng)甾體硫化脫氫表雄酮對大鼠前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)突觸前谷氨酸釋放的作用和機(jī)制.pdf

1、神經(jīng)甾體硫化脫氫表雄酮對前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)突觸前谷氨酸釋放的作用和機(jī)制硫化脫氫表雄酮(簡稱DHEAS)是年輕人血漿中含量最豐富的一種神經(jīng)甾體，在腦內(nèi)的含量也較為豐富，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起著廣泛而獨(dú)特的作用。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明該甾體與記憶認(rèn)知明確相關(guān)，但目前對該甾體的作用機(jī)制還不清楚。前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)作為認(rèn)知功能的核心腦區(qū)，它的信號(hào)傳導(dǎo)的重要環(huán)節(jié)——突觸前興奮性遞質(zhì)谷氨酸的釋放很可能受到硫化脫氫表雄酮的作用，從而對認(rèn)知功能產(chǎn)生影響，但此假說還需要

2、用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。 本實(shí)驗(yàn)采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)通過記錄錐體細(xì)胞微小興奮性突觸后電流(mEPSCs)和自發(fā)興奮性突觸后電流(sEPSCs)并結(jié)合生化測定技術(shù)和藥理學(xué)方法，研究了DHEAS對突觸前谷氨酸釋放的作用和機(jī)制。 結(jié)果表明DHEAS(20μM)可以明顯增加前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)和海馬錐體細(xì)胞mEPSCs的頻率，但對紋狀體神經(jīng)元卻沒有明顯的作用，并且在前額葉這種作用呈濃度依賴性。為了闡明該甾體增加mEPSCs頻率的機(jī)制，我們研究

3、了不同的工具藥對硫化脫氫表雄酮作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)，NMDA受體拮抗劑對DHEAS的作用沒有影響，而σ1受體拮抗劑能夠部分阻斷其作用，D1受體拮抗劑、PKC拮抗劑、AC和PKA拮抗劑可以完全阻斷其作用。生化實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)DHEAS能夠顯著增加前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)突觸小體PKA的活性，并且這種作用可以被D1受體拮抗劑、PKC和AC拮抗劑完全阻斷，而σ1受體拮抗劑只能夠部分阻斷其作用。激動(dòng)劑實(shí)驗(yàn)表明單純給予σ1受體純激動(dòng)劑不能增

4、加PKA的活性，單純給予D1受體激動(dòng)劑卻可以增加PKA的活性，當(dāng)同時(shí)給予兩種受體的激動(dòng)劑時(shí)PKA活性增加的程度要明顯大于單獨(dú)給予D1受體激動(dòng)劑引起的增加。 上述結(jié)果提示在前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)DHEAS是通過激活σl和D1受體，由σl受體協(xié)同D1受體，然后進(jìn)一步激活PKC、AC和PKA來增加突觸前谷氨酸釋放引起mEPSCs頻率增加的。對結(jié)構(gòu)上類似DHEAS的另一種神經(jīng)甾體硫化孕烯醇酮(PREGS)的研究表明，同樣濃度的PREGS也能夠

5、明顯增加mEPSCs的頻率，但是D1受體拮抗劑卻不能夠阻斷它的作用，表明兩種甾體雖然在結(jié)構(gòu)和作用上類似但在作用機(jī)制上卻存在著差異，而這種差異可能是源于它們結(jié)構(gòu)上側(cè)枝的不同。對海馬的研究發(fā)現(xiàn)σ1受體拮抗劑能夠完全阻斷DHEAS增加突觸前谷氨酸釋放的作用。 進(jìn)一步研究DHEAS對誘發(fā)的興奮性突觸前谷氨酸釋放的作用發(fā)現(xiàn)，低濃度DHEAS(1 μM)對高鉀誘發(fā)的sEPSCs頻率的增加和電刺激誘發(fā)的雙脈沖增強(qiáng)效應(yīng)(PPF)沒有作用；對神經(jīng)

6、遞質(zhì)多巴胺誘發(fā)的sEPSCs頻率的增加沒有作用，但是對5-羥色胺誘發(fā)的增加卻有部分抑制作用，有趣的是高濃度DHEAS (20μM) 對5-羥色胺誘發(fā)的增加卻沒有作用。在進(jìn)一步探討DHEAS(1μM)對5-羥色胺誘發(fā)的sEPSCs頻率增加的抑制作用機(jī)制時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)D1受體拮抗劑不能阻斷其作用但是σ1受體拮抗劑卻能夠完全阻斷其作用；DHEAS(1μM)對5-HT<2A/2C>受體激動(dòng)劑誘發(fā)的sEPSCs頻率的增加沒有抑制作用；5-HT<,3

7、>受體拮抗劑可以部分阻斷5-HT 誘發(fā)的sEPSCs頻率的增加，預(yù)先使用5-HT<,3>受體拮抗劑之后，DHEAS(1μM)對5-HT誘發(fā)的sEPSCs頻率的增加沒有進(jìn)一步的抑制作用，表明DHEAS很可能通過干擾了5-HT<,3>受體途徑發(fā)揮其抑制5-MHT誘發(fā)的突觸前谷氨酸釋放的作用。這一部分研究結(jié)果提示低濃度DHEAS對不同條件誘發(fā)的突觸前谷氨酸釋放的增加有選擇性調(diào)節(jié)作用，對 5-羥色胺誘發(fā)的突觸前谷氨酸釋放的增加有部分抑制作用，并