蒼白球HCN通道的雙賂效應(yīng)及其機制初探.pdf

1、蒼白球(globus pallidus，GP)是基底神經(jīng)節(jié)間接通路的重要中繼核團(tuán)，對機體正常和病理狀態(tài)下運動功能起重要的調(diào)節(jié)作用。研究表明超極化激活環(huán)核苷酸門控（hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated，HCN）陽離子通道在蒼白球自發(fā)起搏電活動中發(fā)揮重要作用。形態(tài)學(xué)研究證實蒼白球有HCN通道表達(dá)。離體腦片膜片鉗研究揭示HCN通道參與調(diào)節(jié)蒼白球神經(jīng)元自發(fā)放電活動。
　　

2、 目的:通過研究HCN通道阻斷劑ZD7288、CsC(l)及HCN通道激動劑8-Br-cAMP對正常大鼠蒼白球神經(jīng)元的電生理效應(yīng)，ZD7288對損毀丘腦底核(subthalamicnucleus，STN)模型大鼠蒼白球神經(jīng)元的電生理效應(yīng)，以及ZD7288和8-Br-cAMP對氟哌啶醇僵直大鼠整體姿勢行為的影響，探討蒼白球HCN通道的雙向效應(yīng)及其機制。
　　 方法:本實驗采用多管微電極在體細(xì)胞外電生理記錄、6-OHDA帕金森病大鼠

3、模型的制備、損毀STN模型大鼠的制備、套管埋置術(shù)以及免疫組織化學(xué)染色和尼氏染色等實驗方法。
　　 結(jié)果:1.在體電生理實驗中，共記錄到40個正常大鼠蒼白球神經(jīng)元，有16個(40.0％)神經(jīng)元在微壓力注射0.05mM ZD7288后自發(fā)放電頻率由15.6±3.0Hz降低至5.5±1.2Hz，平均降低61.2±4.3％，與微壓力注射生理鹽水的對照組神經(jīng)元放電頻率變化相比有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.001)。另外有18個(45.0％)神

4、經(jīng)元可以被0.05mM ZD7288興奮，自發(fā)放電頻率由7.3±1.1Hz升高到14.7±2.1Hz，平均升高137.1±27.6％(P＜0.001)。2.在正常大鼠記錄到的25個蒼白球神經(jīng)元中，微壓力注射0.1 mM8-Br-cAMP可以興奮其中的15個(60.0％)蒼白球神經(jīng)元，使自發(fā)放電頻率由15.9±1.8Hz升高到24.9±2.4Hz，平均升高63.0±9.3％(P＜0.001)。另外有7個(28.0％)蒼白球神經(jīng)元可以被0.

5、1mM8-Br-cAMP抑制，自發(fā)放電頻率由21.5±4.1Hz降低至11.6±2.9Hz，平均降低51.7±9.4％(P＜0.01)。3.正常大鼠在體細(xì)胞外電生理實驗中，微壓力注射1mM CsCl后，記錄到的18個蒼白球神經(jīng)元中7個(38.9％)產(chǎn)生抑制效應(yīng)，自發(fā)放電頻率由16.8±4.9Hz降低至9.2±3.5Hz，平均降低52.4±5.8％(P＜0.01);有8個(44.4％)產(chǎn)生興奮效應(yīng)，自發(fā)放電頻率由21.3±2.1Hz升高至

6、30.3±2.7Hz，平均升高44.54±10.3％(P＜0.01)。4.在損毀丘腦底核模型大鼠的在體細(xì)胞外電生理實驗中，損毀側(cè)共記錄到30個蒼白球神經(jīng)元，其中13個(43.3％)神經(jīng)元呈高頻連續(xù)放電，15個(50.0％)神經(jīng)元呈高頻有間歇放電，2個(6.7％)神經(jīng)元呈低頻簇狀放電。與正常大鼠（共44個蒼白球神經(jīng)元，29個高頻連續(xù)放電，12個高頻有間歇放電，3個簇狀放電）相比，損毀STN模型大鼠放電模式中高頻連續(xù)放電的神經(jīng)元百分比顯著減

7、少，高頻有間歇放電神經(jīng)元百分比顯著增多(x2=4.13，d.f.=1，P＜0.05);而低頻簇狀放電神經(jīng)元百分比差異無顯著性(x2=3.35，d.f=2，P＞0.05)。5.單側(cè)損毀丘腦底核模型大鼠在體細(xì)胞外電生理實驗中，微壓力注射0.05mM ZD7288后，損毀側(cè)記錄到的30個蒼白球神經(jīng)元中有15個(50.0％)產(chǎn)生抑制效應(yīng)，自發(fā)放電頻率由11.7±2.3Hz降低至5.6±1.9Hz，平均降低60.5±5.7％(P＜0.001);有

8、12個(40.0％)蒼白球神經(jīng)元產(chǎn)生興奮效應(yīng)，自發(fā)放電頻率由6.7±1.6Hz升高至15.7±3.7Hz，平均升高219.2±46.3％(P＜0.01)。另外，損毀對側(cè)記錄到的25個蒼白球神經(jīng)元中，微壓力注射0.05mM ZD7288后，有13個(52.0％)產(chǎn)生抑制效應(yīng)，自發(fā)放電頻率由14.8±3.2Hz降低至9.1±2.0Hz，平均降低43.0±5.1％(P＜0.01);還有11個(44.0％)蒼白球神經(jīng)元產(chǎn)生興奮效應(yīng)，自發(fā)放電頻率

9、由6.5±1.6Hz升高至12.8±2.7Hz，平均升高133.2±32.3％(P＜0.01)。ZD7288對損毀丘腦底核模型大鼠損毀側(cè)與損毀對側(cè)蒼白球神經(jīng)元放電頻率的抑制效應(yīng)相比，損毀側(cè)的抑制效應(yīng)更強(P＜0.01)。6.行為學(xué)實驗中，大鼠進(jìn)行單側(cè)蒼白球微量注射ZD7288或8-Br-cAMP均可使帕金森病僵直模型大鼠出現(xiàn)同側(cè)或?qū)?cè)偏轉(zhuǎn)行為。在注射ZD7288的實驗組，11只大鼠中有9只表現(xiàn)為對側(cè)偏轉(zhuǎn)行為，與注射生理鹽水的對照組相比有

10、顯著差異(u=57.500，P＜0.001);另外2只表現(xiàn)為同側(cè)偏轉(zhuǎn)行為。在注射8-Br-cAMP的實驗組，7只大鼠中有4只表現(xiàn)為對側(cè)偏轉(zhuǎn)行為，3只表現(xiàn)為同側(cè)偏轉(zhuǎn)行為，與對照組比均有顯著差異(u=92.000、62.500，P＜0.001)。7.免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示正常及帕金森病模型大鼠蒼白球神經(jīng)元均表達(dá)HCN3通道。
　　 結(jié)論:在體細(xì)胞外電生理實驗顯示HCN通道阻斷劑ZD7288、CsCl和HCN通道激動劑8-Br-cA