正常及帕金森病模型大鼠丘脑底核5-羟色胺的电生理效应及其受体机制研究

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1、正常及帕金森病模型大鼠丘脑底核5一羟色胺的电生理效应及其受体机制研究摘要丘脑底核(subthalamicnucleus)是基底神经节间接环路重要的中继核团。有报道，其放电频率及放电模式的改变与帕金森病直接相关。5一羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)是一种重要的单胺类神经递质，在中枢神经系统中发挥多种生物学效应。有研究表明，5-HT参与帕金森病等多种神经退行性疾病的病理生理过程。大量形态学实验已证实，来自中缝背核的5-HT能神经纤维可直接支配丘脑底核，并且多种5-HT受体亚型在丘脑底核

2、神经元均有表达，其中5-HTIB、5-HT2C、5．HT4和5-HTlA受体表达较多。目的：首先，观察5-HT及选择性5-HTlB、5-HT2c、5-HT4和5-HTlA受体激动剂对正常及6-hydroxydopamine(6．OHDA)所致帕金森病模型大鼠丘脑底核神经元放电频率的影响。其次，比较5-HT对两种状态下的丘脑底核神经元电生理效应的异同。观察双侧丘脑底核注射5-HT对氟哌啶醇(haloperid01)所致的大鼠僵直行为的影响。最后，为了进一步明确5-HT电生理效应的受体机制，观察正常大鼠丘脑底核

3、神经元5-HT受体亚型5-HTlB、5-HT2C、5．HT4和5-HTlA的表达情况。方法：本实验采用多管微电极在体细胞外电生理记录、6-OHDA帕金森病大鼠模型制备、免疫组织化学染色及行为学等实验方法。结果：1．在正常大鼠电生理实验中，记录到47个丘脑底核神经元，O．1mM5-HT可使其中32个神经元的自发放电频率平均升高32．02“．31％；另外15个丘脑底核神经元的兴奋性被5-HT抑制，其放电频率平均降低26．08±4．58％。而无菌生理盐水对照组记录到的8个丘脑底核神经元，放电频率平均升高4．89-

4、a：1．61％。5-HT对丘脑底核神经元放电频率的升高和降低效应分别与对照组相比，均有显著的统计学意义(P<0．001)。为探讨5-HT对丘脑底核神经元兴奋和抑制效应的受体机制，在记录到的88个丘脑底核神经元中，分别微量加压注射5-HTlB受体激动剂CP一93129、5．H1"2c受体激动剂RO一600175和5-HT4受体激动剂ML一10302可使丘脑底核神经元放电频率升高25．11士3．79％、22．82+4．02％和23．99士2．79％，与无菌生理盐水对照组相比均有统计学意义(P

5、5-HTlA受体激动剂8-OH—DPAT则使自发放电频率降低18．75土2．70％，与对照组相比差异显著(P0．05)，而5-HT的抑制效应与8-OH．DPAT产生的抑制效应相比，也无统计学意义(P>0．05)。为了观察单一丘脑底核神经元是否同时表达多种功能性5-HT受体亚型，我们对正常大鼠丘脑底核同一个神经元先后加压注射CP一93129和8-OH—DPAT

6、，观察其对放电频率的影响。CP一93129对7个丘脑底核神经元产生兴奋效应，放电频率增加23．92士7．03％(P

7、元中，O．1mM5-HT可使其中25个神经元的自发放电频率平均升高31．12+4．27％；另外13个丘脑底核神经元的兴奋性被5-HT抑制，放电频率平均降低23．10+7．05％。分别微量加压注射5-HTlB受体激动剂CP一93129、5-HT2c受体激动剂RO一600175和5-HT4受体激动剂ML．10302可使丘脑底核神经元放电频率升高28．76+4．43％、32．50-士7．12％和26．161-6．61％。而注射5-HTlA受体激动剂8-OH—DPAT则使自发放电频率降低18．72+3．81％。在帕

8、金森病模型大鼠损毁对侧丘脑底核记录到的19个神经元中，0．1mM5-HT可使其中10个神经元的自发放电频率平均升高26．54+6．41％：另外9个丘脑底核神经元的放电频率降低21．94+5．95％。分别注射CP一93129、RO一600175和ML-10302可使丘脑底核神经元放电频率升高26．91+3．35％、32．75+8．72％和26．47+6．44％。而注射8-OH—DPAT则使放电频率降低23．27+5