5-羟色胺1A7受体对气管迷走节前神经元突触传入的调节作用

5-羟色胺1A7受体对气管迷走节学位论文名称5-羟色胺1A/7受体对气管迷走节前神经元突触传入的调节作用硕士研究生：王琳专业：神经生物学导师：王继江副教授缩略词表 1中文摘要 2英文摘要 4正文：前言 6材料与方法 9 已发表的文章目录 TPVMtracheobronchialpr2控制中起着非常重要的生理作用，并有多种5-HT受体亚型(5-HTIA,5-HT₂,元)广泛分布。有资料表明，5-HT能机制参与气管(支气管)迷走节前神经元 5-HTiA受体的激活可以使气道的迷走神经紧张性增加从而导致支气管收缩；通过刺激支气管和肺C-纤维易激受体引起的TPVM的反以往对呼吸道迷走神经节前神经元的中枢定位及突触支配调节的研究已经酸能突触传入。但是5-HTiA受体在突触水平影响TPVM的机制、生理作不清楚。因此，本实验拟在新生大鼠延髓脑片，在逆行荧光追踪基础上，研究明显作用。这些结果提示5-HTiAr受体激动剂通过突触前机制抑制GABA能突3幅度，其作用可以被5-HTiN₇受体拮抗剂WAY关键词：气管(支气管)迷走节前神经元；疑核；4projecttothewholebrainandsynapseuponmanykindofneuronsthereflexactivationoftracheobronchialpreganglionicvagalmotoairwayproducingbronchoconstrictionFurthermoreretracheobronchialpreganglionicvagalmotoneuronesbythestimulthesynapticcontroloftracheoinputsHoweverregarding5TPVMswereexaminedusingwholecellpatchclsIPSCsofTPVMswhichcoulGABAergicinputs.exciteTPVMsthroughinhibitionofthepostsynapticcurrentssEPSactivationoftracheobronchialpreganglionicvagalmotoneu5-HT.Keywordstracheobronchialpreg6碱能副交感神经纤维支配的[;在人，肾上腺素能交感神经纤维对呼吸道平滑肌的支配不起主要作用[2];另外，在很多物种中发现，非肾上腺素能非胆碱能支配呼吸道的副交感神经主要包括喉神经(喉上神经、喉返神经)和迷走神动并受多种因素影响以调控脑内5-HT的释放，其尾端5-HT能神经元支配延髓呼吸节律的发生和呼吸运动神经元的控制作为中枢性呼吸活动的两个最重7 目前研究较多的受体亚型包括5-HTIAR,5-HT₂R,5-HT₄R和5-HT₇R,其中所做的研究表明，微电泳5-HTiA受体激动剂可兴奋TPVM,并且这种兴奋可被以往对呼吸道迷走神经节前神经元的中枢定位及突触支配调节的研究已经8荧光追踪基础上，研究5-HTIA受体对呼吸道迷走节前神经元突触传入的调节作9材料与方法(二)试剂及来源12.其他常规试剂上海化学试剂公司(三)仪器4.正置荧光显微镜(BX51WI,OLYMPUS7.恒流泵(HL-2,上海青浦沪西仪器厂，中国)8.前置放大器(AXOPATCH-AXON10.PneumaticPicropump(PV830,WPI,12.恒温磁力搅拌器(90-1,上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司，中国)14.MovingAverager(MA-1000,CWEInc.,美国)二实验方法KCmmolMgSOmmolCaClmmo解，然后倒进容量瓶混合并定容到1000ml,随后持续通以含95%O₂和5%CO₂的混合气约30分钟，待氧气饱和后将pH调为7.4备用。以氯化钾为主的电极内液成份及含量如下：KCl150mmol/L,MgCl₂2至7.3。℃低温冰箱保存备用。(三)呼吸道副交感节前神经元的逆行性荧光标记子上以利于恢复。恢复24-48小时备用。(四)延髓脑片制备制备标本前先做好以下准备工作：在室温(25℃),将盛有人工脑脊液的烧杯持续通以含95%O₂和5%CO₂的混合气至达到氧饱和。将用来切脑片的刀切片槽内注满人工脑脊液，持续通含95%O₂和5%CO₂的混合气。小心地清脑脊液的烧杯内，持续通95%O₂和5%CO₂的混合气，室温孵育1小时后开始(五)电生理记录电极与细胞膜形成封接的过程，可以通过对电极施加一脉冲电压(5mV)1)自发的谷氨酸能兴奋性突触后电流(spontaneousexcitatorypostsynaptic剂)和1μmol/L的strychnine(GABA受体拮抗剂)和50μmol/L的AP-5(谷氨酸能NMDA受体拮抗剂)以阻断甘氨mlPSCs)是在上述基础上再在灌流的脑脊液中加入1μmol/L河豚毒素(TTX)3)膜输入阻抗(inputresistance,Rin)的测量全细胞记录时，每4s给细胞膜施加5mV的超级化刺激方波，以监测膜输膜片钳信号采集系统由Axopatch200B放大器(采样频率10kHz,带宽件是pCLAMP9.0(Axoninstrument,美国)。图1示我们的数据采集系统(图图1膜片钳信号和舌下神经根电活动信号采集系统8-OH-DPAT起效快，加药后15秒就可以见效，30秒至2分钟达最大效应，作用8-OH-DPAT对GABA能mlPSCs(P>0.05,pairedStudent'st-test,n=6)(图5)6)。这些结果提示8-OH-DPAT的作用位点不在突触后，可能是通过突触前或多另外，我们还记录了用1μmol/L8-OH-DPAT前后输入阻抗的变化，8-OH-DPAT对基线电流和输入阻抗均无明显影响(图7)。1μmol/L8-OH-DPATTPVM除了接受抑制性GABA能和甘氨酸能突触传入外，还接受兴奋性谷分别抑制GABA能和甘氨酸能sIPSCs,分离出自发的谷氨酸能兴奋性突触后电FtheamplitudepairedStudentsttestofthAA与8-OH-DPAT.脊髓呼吸神经元的突触前和突触后(5-HTi,5-HT₂,5-HT₄,5HT是5-HTIA受体在TPVM突触调控中的作用。HT5-HT通路有可能是迷走节前神经元的反射激活所参与的广义系统。阻断中枢UniversityPress,NewYork,1989;pp:299-309.airways.JApplPhysiol,1976;41:7Netherlands,1997;pp:59-86.PhysiolCellPhysiol,1984;2MolPhysiol,1990;259:403-409.EdCentralNervousControlohomeostasis.NatRevNeurosci,2004;5:449-461.thereflexactivationofpu-30.HTAreceptorsinthereflexac724-728.guinea-pigs.Neuropharmacology,1998;37:243-250.5-羟色胺与呼吸的相关性研究进展血管收缩胺，是由L-色氨酸经过线粒体内的色氨酸羟化酶(tryptophan呼吸节律的发生(Fig.1)和呼吸运动神经元的控制作为中枢性呼吸活动的两个A5NEAchV;K,D.a1M38d2p,k,δ/opioidVMFig.1.不同神经调制在呼吸网络中的作用2.25-羟色胺受体与呼吸5-HT受体(5-HTR)按其产生的生理效应至少分为7种，即5-HTR1~7。按照细胞信号转导机制的不同，可分为G-蛋白耦联体超家族和配体门控离子通道家族两大类。在目前所克隆的5-HTR中除5-HT3受体属配体门控离子通道家族外，其余均以cAMP或IP3为第二信使，属于G-蛋白耦联体超家族。5-HTR亚型大量分布于大脑和脊髓呼吸神经元的突触前和突触后。背侧中缝核是中枢神经系统中含5-HT细胞最多的核团，发自中缝苍白核5-HT能神经元的传出纤维可投射到脊髓膈神经核、延髓膈运动前神经元接受5-HT能纤维的传人投射，且中缝苍白核对吸气的兴奋作用可能是由5-HT受体所介导的。不同类别的5-HTR在呼吸中枢内及相应的转导过程中所起的作用有很大差别，目前研究最多的主要包括5-HT1A受体、5-HT2受体及5-HT4受体等。2.2.15-HT1A受体与呼吸5-HT1A受体主要分布在海马和中缝核群，在额叶皮质也有分布。电生理研究表明，5-HT1A自身受体控制着5-HT细胞的电冲动，从而调节5-HT的释放。突触前膜5-HT1A自身受体激活后可抑制5-HT神经元的电活动，使前额叶皮层5-HT释放减少，也可调节延髓神经元的活动。突触后膜5-HT1A受体也可调节研究表明，在哺乳动物发育过程中，5-HT1A受体在呼吸神经元成熟过程中动神经元的轴丘上存在5-HT1A受体，在脊髓背角的浅层存在最高密度的神经元，当5-HT1A受体激活后动员Gi蛋白，抑制腺苷酸环化酶的活性，Na'/H+Na'/H+NH₂5-HTARbasalAC活5-HT2B受体可以引起类似5-HT2A受体的呼吸运动神经元的紧张性兴奋。GuntherS等发现在体外条件下用5-HT2B受体拮抗剂可以阻断呼吸，并且physiologicalinteractions.EndocrRev,1991;12(2):151218homeostasis.NatRevNeurosci,2004;5:449-4ParvalbumininrespiratoryneuronsoftheventrolateralmedullaoftheadJ.Neurocytol,2002;31:693-717.respiratoryrhythm.Nat.Rev.Neurosci,2006;7:232-242.Rev,1999;79(2):325-360.cord-injuredrats.JNeurosci,2003;23(10):4182-41Physiol,1993;469:387-405.regulatesrespiratoryrhythminon5—HT2Areceptors[J].JNeurosci,200modulationofNacurrentsincreasestheexcitabilityofratneocoriticalpyramneurons[J].JPhysiol,20Pt