5-HT-,2A-受體經由ROS對延髓面神經后核內側區(qū)、呼吸起步神經元作用的研究.pdf

1、我室既往研究表明延髓面神經后核內側區(qū)(the medial area of nucleusretrofacialis，mNRF)是產生節(jié)律性呼吸的部位，在呼吸節(jié)律發(fā)生中具有至關重要的作用。1991年Smith證實前包氏復合體(pre-B6tzinger complex，pre-B tC)是呼吸節(jié)律發(fā)生的部位，但mNRF和pre-BotC定位的區(qū)域全部位于延髓的腹外側區(qū)，相互之間不完全相同，但都有重疊，對基本節(jié)律性呼吸發(fā)生的部位已基本確定

2、在延髓頭腹外側區(qū)。對于呼吸節(jié)律產生機制的認識上目前主要存在兩種學說，即起步細胞學說(pacemaker neuron hypothesis)和神經網絡學說(neuronsnetwork hypothesis)。目前大多數的研究結果傾向于起步細胞學說。我室在整體及新生鼠離體延髓腦薄片標本的mNRF記錄到具有“起步”特征的呼氣-吸氣跨時相神經元(Expiratory-Inspiratory pllflse spann/ing neuron，

3、E-I PS)，這類神經元放電開始于吸氣前(呼氣相的中、晚期)，以頻率遞增的形式發(fā)放至吸氣開始，然后以恒頻的形式持續(xù)，最后與吸氣性放電同步結束。這類放電總是先于吸氣放電的神經元可能就是“起步神經元”(Pacemaker neuron)。國外學者在pre-B tC上根據呼吸起步神經元根據對鎘(cadmium，Cd<'2+>)的敏感性分為Cd<'2+>非敏感性和Cd<'2+>敏感性起步神經元兩類：前者依賴于持久性和瞬時性鈉電流(persis

4、tentand transient sodium current，I<,Nap> and I<,NaT>)，該電流能夠被TTX阻斷；后者依賴于鈣激活的非特異性陽離子電流(Ca<'2+>-activated nonspecific cationiccurrent,I<,CAN>)，能夠被200 μmmol/L Cd<'2+>所阻斷。目前發(fā)現5-HT(5-Hydroxytryptamine，5-HT)受體亞型7類15種，分別為5-HT 1(

5、A、B、D、E、F、1ike)、5-HT 2(A、B、c)、5-HT<,3>、5-HT<,4>、5-HT<,5>(A、B)、5-HT<,6>、5-HT<,7>。在5-HT受體中，5-HT<,2>受體因為介導多種中樞及周圍的5-HT功能而具有重要的生理意義。5-HT<,2>受體與G-蛋白偶聯(lián)。5-HT<,2>受體有5-HT<,2A>、5-HT<,2B>、5-HT<,2C>三種亞型，其中5-HT<,2A>功能尤其重要，其他兩種則有分布局限、

6、功能單一的缺點。在中樞神經系統(tǒng)多個部位已經發(fā)現了5-HT<,2A>受體，包括有大腦皮層、基底節(jié)、海馬、丘腦、小腦、下丘腦。然而，在大腦皮層中5-HT<,2A>受體含量最多。在腎小球膜細胞上，已經證實5-HT2A受體經典的作用途徑：5-HT<,2A>受體→G(q)蛋白(G(q)protein)→磷脂酶C(phospholipase C)→甘油二酯(diacylglycerol)→蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)→NA

7、D(P)H氧化酶→活性氧族(reactive oxygenspecies,ROS)→分裂素活化的細胞外信號調節(jié)激酶(mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase)→細胞外信號調節(jié)激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)。既往在病理生理狀態(tài)下研究表明ROS(包括O<,2><'->、H<,2>O<,2>)是有毒性作用的小分子，能

8、夠導致多種退行性疾病。近年來研究發(fā)現微量的ROS能通過氧化還原通路調節(jié)生長因子和細胞因子的生理功能，ROS除了損傷性作用外，還能作為小分子信使發(fā)揮生理性作用。在心室肌細胞、腎小球膜細胞等方面已經證實PKC、ROS、ERK的作用跟調節(jié)鈉通道相關。目前在呼吸中樞已經做了如下研究：外源性的5-HT<,2A>受體激動劑對呼吸活動具有興奮性的作用，5-HT<,2A>受體激動劑DOI增加呼吸頻率，阻斷5-HT<,2A>受體可以使呼吸頻率、幅度下降，

9、呼吸節(jié)律不規(guī)則，在細胞水平上發(fā)現，阻斷5-HT<,2A>受體使所有依賴于Na<'+>電流的起步神經元動作電位釋放減少，依賴于Ca<'2+>電流的起步神經元不受影響，PKC激活可阻斷5-HT<,2A>受體拮抗劑的作用，認為內源性激活5-HT<,2A>受體調節(jié)呼吸是經過PKC通路調節(jié)鈉電導有關。于是我們推測：5-HT<,2A>受體在呼吸中樞，可能存在上述作用途徑，通過ROS參與了基本節(jié)律性呼吸的維持和調節(jié)。 本實驗旨在：①探討5-H

10、T<,2A>受體偶聯(lián)O<,2>在延髓面神經后核內側區(qū)(mNRF)對呼吸調控作用中的可能信號轉導通路；②在含有舌下神經根、mNRF的延髓腦薄片上建立腦片呼吸節(jié)律放電、呼吸神經元同步全細胞膜片鉗記錄模式，進一步觀察呼吸非起步神經元、起步神經元以及Cd<'2+>敏感性、非敏感性起步神經元的電生理學特征；③在此基礎上，觀察DOI、Ketanserin、t-BHP、α-LA對呼吸節(jié)律、ca<'2+>非敏感性起步神經元的作用，確定5-HT<,2A>