学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超极化激活—环核苷酸门控的阳离子通道对小鼠学习记忆功能的影响及机制的研究

作　者: 喻欣
导　师: 郭莲军
学　校: 华中科技大学
专　业: 药理学
关键词: 华中科技大学学习记忆功能星形胶质细胞谷氨酸释放空间学习记忆超极化医学院海马脑片氯化铯牛磺酸
分类号: R96
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 95次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

超极化激活-环化核苷酸调控的阳离子通道(Hyperpolarization-activated andcyclic nucleotide-gated cation channels,HCN)普遍存在于中枢神经系统,已有研究表明该通道电流参与调节神经元自发放电和周期性的神经活动,如大脑皮层神经元同步放电,丘脑神经元睡眠与觉醒节律的转换等。为探索它在学习记忆中及缺血损伤中的作用,我们应用HCN通道的非选择性阻断剂氯化铯(CsCl)为工具药,研究其对空间学习记忆的影响,并建立在体和离体模型,初步探讨它对氨基酸释放和SOD、NOS等酶代谢的作用。实验分为三个部分进行。第一部分氯化铯对小鼠学习记忆功能的影响已有研究证实鼠海马广泛分布有HCNl通道,并参与突触传递功能。为明确缺氧后海马HCNl通道表达的改变及HCN1表达的改变对学习记忆的影响,我们应用水迷宫和原位杂交技术检测缺氧和给予CsCl后,小鼠空间学习记忆和HCNlmRNA的表达。使用常压下制备缺氧模型,或者腹腔注射氯化铯168 mg/kg.d(CsCl组),在给予处理因素后的第5,10,15 min应用Morris水迷宫连续四天测试其空间学习记忆的变化。测试后用原位杂交方法检测海马CA1,CA3,DG区HCN1mRNA的表达。结果显示,缺氧组和CsCl组小白鼠水迷宫的逃逸潜伏期显著延长(P<0.01,n=14);杂交结果的图像分析表明缺氧组小白鼠海马CA1、CA3、DG三个区域的平均灰度值明显升高,积分光密度显著减少,HCN1 mRNA表达减少;CsCl组的平均灰度值在海马DG、CA1区有显著性降低,积分光密度值在三个区域有增加,HCN1 mRNA的表达有代偿性的增加。提示海马HCN1通道被阻断或者mRNA表达减少均会明显降低学习记忆成绩,结论显示HCN1通道在学习记忆中的重要作用。第二部分氯化铯对海马脑片几种氨基酸释放的影响目前认为学习记忆和长时程增强有关,诱导海马长时程增强的主要神经递质是谷氨酸,为明确HCN1通道在学习记忆的分子作用,在我们在离体脑片上观察HCN通道对谷氨酸、甘氨酸、牛磺酸及γ-氨基丁酸释放的作用。切取成年小鼠冠状海马脑片(400μm),置于以HEPEs为缓冲盐的人工脑脊液中,稳定后分别加入不同浓度的氯化铯(0.2 mM,2 mM,20 mM),氯化钾(50mM),河豚毒素(10 uM)孵育30 mmin或中断氧供30 min(制备缺氧模型);后使用高效液相方法测定孵育液中谷氨酸、甘氨酸、牛磺酸及γ-氨基丁酸的浓度。结果表明CsCl可剂量依赖性抑制海马谷氨酸释放,20mM的CsCl能显著降低谷氨酸约20%.(P<0.05),对海马甘氨酸、牛磺酸及γ-氨基丁酸的释放没有显著影响。缺氧组仅显著降低谷氨酸水平(P≤01)。与正常对照组相比,50mM的氯化钾分别升高甘氨酸、γ-氨基丁酸及牛磺酸4.6倍、4.1倍和9.2倍。10 uM的TTX对4种氨基酸释放无明显影响。提示CsCl对学习记忆功能的损伤与抑制海马谷氨酸水平有关,HCN通道可调节海马谷氨酸的释放。第三部分氯化铯对缺血再灌注小鼠学习记忆功能的影响有研究表明Huntington’s病、癫痫等神经系统疾病与HCN亚型表达异常有关。为探讨HCN阻断剂在脑缺血再灌注中的作用,我们应用小鼠缺血复灌模型,观察氯化铯对小白鼠空间记忆、和组织SOD和NOS酶活性的影响。用丝线结扎成年小白鼠双侧颈总动脉1 5分种制备全脑缺血模型,复灌第6天各组分别开始给药,脑复康(800 mg/kg·d,ig.14);小剂量CsCl组(CsCl0.2g/kg·d,ig.14d);大剂量CsCl组(CsCl 0.4g/kg.d,ig.14d)。复灌19天后在水迷宫中测定空间记忆水平,随后取脑皮质和海马组织测定MDA的含量,SOD、tNOS和iNOS的活性。水迷宫实验表明:缺血复灌组逃逸潜伏期较假手术组增加(P<0.05),海马tNOS(P≤0.05)和皮层SOD(P≤0.01)有明显升高;CsCl组较缺血复灌组游泳距离延长(P<0.05),皮层tNOS有明显降低(P<0.05)且低于与正常组。提示在缺血复灌19天后,学习记忆能力仍低于正常水平;给予CsCl将进一步损伤学习记忆功能。综上所述,生理状态下,HCN通道阻断剂可以损伤空间学习记忆功能,可能与它降低海马谷氨酸释放有关;而在缺血再灌注过程中,非选择性HCN通道阻断剂CsCl仍可损伤学习记忆功能。

全文目录

略缩词  7-9
中文摘要  9-11
英文摘要  11-14
引言  14-23
第一部分 CsCl对小鼠学习记忆功能的影响  23-34
  一.材料与方法  23-27
    (一) 实验和试剂  23
    (二) 实验动物  23-24
    (三) 实验分组  24
    (四) 行为学检测  24-25
    (五) 原位杂交  25-27
    (六) 图象分析  27
    (七) 统计学处理  27
  二、实验结果  27-30
    (一) CsCl对学习记忆的影响  27-28
    (二) CsCl对HCN mRNA表达的影响  28-30
  三、讨论  30-31
  四、参考文献  31-34
第二部分 CsCl对离体海马脑片氨基酸释放的影响  34-43
  一、材料与方法  34-36
    (一) 实验药品与仪器  34-35
    (二) 实验动物  35
    (三) 离体脑片培养  35
    (四) 实验分组  35-36
    (五) 人工脑脊液乳酸脱氢酶的测定  36
    (六) 氨基酸的测定  36
    (七) 统计学处理  36
  二、实验结果  36-39
    (一) 孵育液中乳酸脱氢酶的变化  37
    (二) CsCl对几种氨基酸释放的影响  37-39
  三、讨论  39
  四、参考文献  39-43
第三部分 CsCl对缺血再灌注小鼠学习记忆的作用  43-57
  一、材料与方法  43-45
    (一) 动物与试剂  43
    (二) 仪器设备  43
    (三) 脑缺血再灌注损伤模型  43
    (四) 给药方法  43
    (五) 行为学检测  43-44
    (六) 海马和皮层MDA和SOD酶活性的测定  44-45
    (七) 统计学处理  45
  二.结果  45-53
    (一) 行为学的改变  45-47
    (二) 海马组织MDA和SOD酶活性的测定  47-50
    (三) 皮层组织MDA和SOD酶活性的测定  50-53
  三、讨论  53-54
  四、参考文献  54-57
全文小结  57-58
第四部分综述  58-85
  §1 超极化活化的环核苷酸门控通道(HCN)的研究进展  58-66
    摘要  58
    一.概述  58
    二.If/Ih:一种有趣的电流  58-60
    三.HCN家族:If/Ih的分子基础  60-63
    四.结语  63
    参考文献  63-66
  §2:综述星形胶质细胞在中枢内环境中的调节作用  66-75
    摘要  66
    一.神经递质和激素对胶质细胞的作用  66-68
    二.钙的信号转导  68-69
    三.细胞容积的调节  69-70
    四.星形细胞的离子平衡  70-71
    五.结语  71
    参考文献  71-75
  §3:综述年龄对海马突触可塑性和神经网络的影响  75-85
    摘要  75
    一.年龄相关的空间学习障碍  75-76
    二.年龄相关的突触可塑性的改变  76-78
    三.海马与年龄相关的解剖和神经生理学改变  78-79
    四.改善老年学习障碍的药物  79
    五.年龄相关的神经网络活性  79-80
    六.结论  80-81
    参考文献  81-85
附录1:已发表的论文  85-86
致谢  86

超极化激活—环核苷酸门控的阳离子通道对小鼠学习记忆功能的影响及机制的研究

内容摘要

全文目录

相似论文