大鼠丘脑底核HCN通道的电生理学及行为学研究

【摘要】丘脑底核（subthalamicnuclcus,STN）是基底神经节间接通路上的重要中继核团,在正常和病理状态下对机体运动功能起着非常重要的调节作用。研究表明超级化激活环核甘酸门控阳离子（hyperpolarization-activatedeyelienueleotidegated,HCN）通道在STN自发起搏电活动中起重要作用。形态学研究表明STN有HCN通道的表达。离体脑版膜片钳研究发现HCN通道参与调节STN神经元电活动。目的：探讨HCN通道阻断剂ZD7288对正常大鼠STN神经元的在体电生理效应,激动剂8-Br-cAMP以及另一种HCN通道阴断剂CsCl对正常大鼠STN神经元在体电生理效应,将记录到的STN神经元按照放电间隔直方图和自相关进行放电模式分类,观察微量核团注射ZD7288和8-Br-cAMP对氟哌啶醇僵直模型大鼠姿势行为的影响,以及正常大鼠STN神经元HCN通道各亚型的表达情况。方法：本课题实验采用多管微电极在体细胞外电生理记录、埋管术、免疫组织化学染色以及尼氏染色等实验方法。结果：正常大鼠在体细胞外电生理实验中,在71只正常大鼠中共记录到160个STN神经元,平均放电频率为10.2±0.8Hz,规则放电78个（48.8%）,不规则放电52个（32.5%）,簇状放电30个（18.7%）。1.其中89个STN神经元在微量压力注射0.05rmMZD7288后,42个（47.2%）自发放电频率由11.6±1.8Hz降低至5.7±1.=3Hz（n=42,P<0.001）,平均降低56.7±5.3%（P<0.001）,另外47个（52.8%）STN神经元可以被0.05mMZD7288兴奋,自发放电频率由9.5±1.6Hz升高到16.3±2.4Hz（n=47,P<0.001）,平均升高142.2±29.8%（P<0.001）。2.39个STN神经元在微量压力注射0.1mM8-Br-cAMP后,其中的18个（46.2%）STN神经元发生兴奋,自发放电频率由9.0±1.9Hz升高到15.6±3.1Hz（n=18,P<0.001）,平均升高126.4±36.8%（P<0.001）。15个（38.5%）STN神经元可以被抑制,自发放电频率由6.5±0.8Hz降低至2.0±0.5Hz（n=15,P<0.001）,平均降低66.7±6.5%（P<0.01）。剩余的6个（15.4%）STN神经元微量压力注射0.1mM8-Br-cAMP后,自发放电频率由11.9±3.2Hz升高到12.9±4.0Hz（n=6,P>0.05），平均升高2.9±5.8%（P>0.05）,米发生显著改变。3.在另外一组,21个STN神经元经微量压力注射1mMCsCl后可以抑制其中的13个（61.9%）STN神经元,使自发放电频率由7.1±1.0Hz降低到2.4±0.611z（n=13,P<0.001）,平均降低67.0±8.1%（P<0.001）。另外8个（38.1%）STN神经元可以被1mMCsCl兴奋,自发放电频率由12.0±3.8Hz升高至20.2±6.0Hz（n=8,P<0.05）,平均升高110.6±48.7%（P<0.05）。4.在行为学实验中,腹腔注射氟哌啶醇可诱导大鼠产生相对稳定的僵直症状,单侧微量注射ZD7288或8-Br-cAMP可致帕金森病僵直模型大鼠出现不同的偏转行为。其中在注射ZD7288实验组12只大鼠中,有7只表现出明显的对侧偏转行为,与生理盐水组比有统计学意义（u=47.5,P<0.001）,另外5只表现为明显的同侧偏转行为,与生理盐水组比有统计学意义（u=36.0,P<0.001）。在注射8-Br-cAMP实验组12只大鼠中,有6只表现出明显的对侧偏转行为,与生理盐水组比有统计学意义（u=75.4,P<0.001）,另外6只表现为明显的同侧偏转行为,与生理盐水组比有统计学意义（u=61.0,P<0.001）。5.在免疫组织化学染色实验中，正常大鼠丘脑底核神经元HCN通道四利亚型均有表达。结论：电生理学研究结果显示ZD7288姐断HCN通道后可改变正常大鼠丘脑底核神经元的兴奋性,出现放电频率降低和升高的双向效应。用HCN通道激动剂8-Br-cAMP和另一种阻断剂CsCl作用于正常大鼠丘脑底核神经元同样可以产生放电频率降低和升高两种效应。ZD7288引起的双向效应可能与HCN通道亚型在丘脑底核神经元共表达有关。行为学实验则进一步揭示丘脑底核微量注射ZD7288能够诱导氟哌啶醇所致的帕金森病僵直大鼠出现不同的偏转行为,提示可能与ZD7288对丘脑底核神经元的不同电生理效应有关。形态学研究显示正常大鼠丘脑底核神经元有HCN通道受体的表达。基于以上实验结果,我们认为丘脑底核HCN通道的改变可能参与某些神经系统疾病。
【作者】邓文帅；
【导师】孙鹏；
【作者基本信息】青岛大学，神经生物学，2014，博士
【关键词】丘脑底核；HCN通道；细胞外电生理记录；

【参考文献】
[1]刘雷.电力变换器小波调制策略研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[2]朱宇辰.镉抗性细菌Cupriavidus campinensis KQ46的分离鉴定及其镉抗性机制研究[D].南京农业大学,微生物学,2013,硕士.
[3]吴大转,杨帅,许斌杰,刘巧玲,武鹏,王乐勤.开式叶轮离心泵性能的CFD模拟方法[J].机械工程学报,2014,05:211.
[4]姚瑶.基于顾客满意度的团购网站评价体系研究[D].西安电子科技大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[5]徐晨.基于JBPM工作流引擎的订单管理系统的设计与实现[D].北京交通大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[6]张倩.美国总统权力制约机制研究[D].辽宁大学,中外政治制度,2012,硕士.
[7]黄琼刁.肉芽肿性乳腺炎住院患者临床诊疗的回顾性研究[D].广州中医药大学,中医学（专业学位）,2013,硕士.
[8]郭杰琳.现行个人所得税制度的公平性分析[D].兰州商学院,财政学,2014,硕士.
[9]刘果.氧含量对电荷有序镍酸盐巨介电响应的影响及其改性[D].浙江大学,材料学,2014,硕士.
[10]李春会.一位幼儿教师教育行为与其教育观念差异的叙事研究[D].东北师范大学,学前教育学,2012,硕士.
[11]程海花,耿建,胡俊,任远,王首顶.基于算法库的省内发电企业上网电量结算系统[J].电力系统自动化,2011,23:99-101.
[12]王世强.2012年全国冬运会对长春体育环境促进的研究[D].东北师范大学,体育人文社会学,2012,硕士.
[13]陈晶.从三一集团诉奥巴马案析美国外资并购安全审查制度[D].中国政法大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[14]王金丽,王星,徐腊元.电容变压器的研制[J].电力系统自动化,2005,22:96-98.
[15]刘学文.环境侵权惩罚性损害赔偿制度研究[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[16]谭剑波.液压锥阀气穴分析与流场参数化仿真[D].西南交通大学,机械电子工程,2014,硕士.
[17]张雪妮.小麦雌性育性基因初步定位[D].新疆农业大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[18]鲍宁.城市地铁换乘站建筑设计初探[D].北京交通大学,2009.
[19]陈杰.硅胶键载偕胺肟基吸附材料的合成及性能研究[D].鲁东大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[20]房正.《蝇王》与英国荒岛文学[D].国际关系学院,英语语言文学,2013,硕士.
[21]豆晶雪.我国专利权质押的法律问题研究[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[22]黄露.渔业资源环境变化对水产品出口的影响[D].宁波大学,国际贸易学,2014,硕士.
[23]方小勇.光动力治疗与VP3基因联合治疗鼻咽癌的疗效研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[24]孙彪,孙秀霞,陈琳,薛建平.基于幂次函数的离散滑模控制算法[J].控制与决策,2011,02:285-288.
[25]韩秀.水稻抗虫相关基因OsSABATH12和OsJMT1的功能分析[D].浙江大学,农业昆虫与害虫防治,2012,硕士.
[26]王江勇.基于Time-To-Count方法的辐射测量仪的研制[D].南华大学,核技术及应用,2012,硕士.
[27]曾天成.3MW富氧燃烧中试系统控制策略研究[D].华中科技大学,热能工程,2012,硕士.
[28]苏倩.结核病易感基因SNPs多态性与结核病的关联及其与传统因素交互作用研究[D].第三军医大学,公共卫生（专业学位）,2012,硕士.
[29]路珊珊.人教版小学语文教材古诗词选编研究[D].聊城大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[30]陈秋.分担值与正规族[D].新疆师范大学,基础数学,2013,硕士.
[31]胡萍.新型钛系及后过渡金属烯烃聚合催化剂的合成及其催化性能研究[D].复旦大学,无机化学,2012,博士.
[32].浙江工业大学艺术学院简介[J].包装世界,2012,03:40.
[33]陈峰蓉.论后新时期女性作家文本的性别置换现象[D].福建师范大学,中国现当代文学,2004,硕士.
[34]阿地力·吐尔逊.新疆初中物理学业水平考试与物理课程标准之间的一致性研究[D].新疆师范大学,物理（专业学位）,2013,硕士.
[35]林思岐.电池均衡电路的研究及应用[D].北京交通大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]伍欢.大莎草的光合模式鉴定及C_3/C_4差异表达基因的功能研究[D].华中农业大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[37]李君杰.郑玉《春秋》学研究[D].淮北师范大学,史学理论及史学史,2014,硕士.
[38]王静.美国“双反”措施对中国出口产品影响的研究[D].东北财经大学,国际贸易学,2012,硕士.
[39]杨瑞.冲击载荷下纳晶铜形成机理及热效应分析[D].南京理工大学,热能工程,2013,硕士.
[40]乔晶.前甸信用社内部风险控制问题研究[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[41]涛丽.蒙古文《种子植物图鉴》植物学名的研究[D].内蒙古师范大学,植物学,2013,硕士.
[42]邹福田.九轨磁带机技术的新发展[J].石油地球物理勘探,1996,S1:144-146.
[43]王文广.二氧化钛基复合光催化材料的制备及其性能研究[D].武汉理工大学,2012.
[44]陈芳.有色金属价格波动预警仿真研究[D].中南大学,管理科学与工程,2013,博士.
[45]丹永.西藏公务员与商业银行人力资源绩效考核的比较研究[D].西藏大学,行政管理,2014,硕士.
[46]胡国良,谢政,周维,龙铭.磁流变阻尼器结构设计及功能集成研究现状分析[J].机床与液压,2014,21:182-187.
[47]马欢欢,刘迎春,陈伟.基于评价者信誉的网络教育资源评价模型研究[J].中国教育信息化,2014,11:35-38.
[48]路婧.C2orf40在乳腺癌中的作用及作用机制研究[D].山东大学,人体解剖与组织胚胎学,2012,硕士.
[49]刘仁海.论我国虚假披露的法律责任[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[50]马颖莉.大规模定制环境下服装企业分散采购策略及绩效评价研究[D].江苏科技大学,工业工程（专业学位）,2013,硕士.