大麻素CB1、CB2受體在腦組織中分布及其表達特性的研究.pdf

1、研究背景： 大麻素(cannabinoid)目前主要用于其它藥物療效不佳的某些疾病，如神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的多發(fā)性硬化癥(MS)、運動性神經(jīng)疾病、慢性頑固性疼痛和藥源性嘔吐。另外，該藥對青光眼、哮喘和心血管疾病也可能有一定作用，雖然尚未進入臨床應用，但已引起了研究者廣泛的興趣。 目前公認的大麻素受體有：CB1、CB2受體，90年代初分別克隆了體內(nèi)與之結(jié)合的大麻素CB1和CB2受體。CB1受體由473個氨基酸，7個跨膜結(jié)構(gòu)域構(gòu)成

2、，CB2受體由360個氨基酸，7個跨膜結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，均屬于G蛋白偶聯(lián)受體?；蚩寺⊙芯堪l(fā)現(xiàn)這兩種受體有44％的氨基酸序列同源。人類大麻素受體與大鼠的大麻素受體氨基酸序列有很高的同源性，因此，成年大鼠可作為研究大麻素受體分布及功能的理想實驗動物。 CB1受體主要分布于神經(jīng)系統(tǒng)，以腦組織中表達為主，多定位于神經(jīng)未梢突觸前膜，調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。CB2受體主要分布于免疫組織和細胞，如脾臟邊緣區(qū)、扁桃體、免疫細胞等，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，并

3、可以抑制多種細胞因子的釋放[1]。近期研究發(fā)現(xiàn)，CB2受體在神經(jīng)系統(tǒng)中也存在較高表達，并證實多種神經(jīng)膠質(zhì)細胞中均表達大麻素CB1、CB2受體[2]。而目前CB1、CB2受體在腦組織中分布方面的研究，僅局限于部分腦區(qū)，且不斷有研究發(fā)現(xiàn)大麻素受體在新的腦區(qū)中的表達，因此，大麻素受體CB1、CB2在腦組織的分布情況需要更加詳細的研究。 最新研究表明，大麻素激活CB1、CB2受體對脫髓鞘疾病具有一定的保護作用，一方面可抑制免疫反應，減少

4、髓鞘的破壞，另一方面更重要的是促進少突膠質(zhì)細胞及其前體細胞存活，直接影響髓鞘的再生[3]。髓鞘再生需要多種細胞及細胞因子的共同參與，其中包括：少突膠質(zhì)細胞、星型膠質(zhì)細胞及Id2、olig2等，進一步研究大麻素受體在腦內(nèi)分布的細胞類型，可以更加清楚的了解大麻素通過何種細胞發(fā)揮功能，同時為治療脫髓鞘疾病提供作用靶點。 研究目的： 本研究詳細觀察大麻素CB1、CB2受體在腦組織中的分布情況，進一步明確兩種受體在不同腦區(qū)中分布的

5、特點，以及兩種受體之間分布的異同，為進一步研究大麻素及其受體的功能打下基礎。研究大麻素受體CB1、CB2在腦內(nèi)分布的主要細胞類型，尤其是兩種受體在少突膠質(zhì)細胞中的表達情況，同時觀察此兩種受體在同一個細胞中是否有共表達，為更好的研究大麻素在脫髓鞘疾病中發(fā)揮的功能提供依據(jù)。 研究方法： 本研究的實驗動物為成年SD大鼠，240-260g，10只，雌雄不限。以免疫酶組織化學方法研究大麻素受體在腦組織中的詳細分布部位，免疫熒光雙標

6、方法研究表達此兩種受體的細胞類型，相鄰切片免疫酶標的方法研究此兩種受體在同一細胞中的共表達情況。 研究結(jié)果： 1.大麻素受體在腦組織中分布部位 大麻素CB1、CB2受體在成年大鼠腦組織中均有廣泛的分布，不同腦區(qū)之間分布的數(shù)量存在差異。兩種受體相比較，大部分腦區(qū)的表達情況相似，僅在胼胝體、小腦白質(zhì)、腦橋及延腦差異較大，胼胝體和小腦白質(zhì)區(qū)CB2受體的表達數(shù)量明顯多于CB1受體，而在延腦CB1受體多于CB2受體的表達，

7、CB2受體在腦橋、延腦、小腦白質(zhì)和胼胝體區(qū)域的免疫陽性細胞可見長的細胞突起，CB1受體僅在延腦和胼胝體可觀察到同樣的情況。 具體分析發(fā)現(xiàn)：CB1受體在大腦皮層、海馬、基底神經(jīng)節(jié)、嗅腦的顆粒細胞層及小腦的浦肯野細胞層分布的數(shù)量最多，在嗅腦小球?qū)?、僧帽細胞層、腦橋、小腦絨球及延腦也有較高數(shù)量的分布，而胼胝體、小腦分子層、顆粒層及小腦白質(zhì)是CB1受體的分布數(shù)量較少的區(qū)域。CB2受體分布最高的區(qū)域是大腦皮層、胼胝體、海馬、基底神經(jīng)節(jié)、嗅

8、腦的顆粒細胞層、小腦的浦肯野細胞層和小腦白質(zhì)，CB2受體分布較高的區(qū)域是嗅腦小球?qū)?、僧帽細胞層、腦橋及小腦絨球，小腦分子層、顆粒層和延腦是CB2受體分布較少的腦區(qū)。在大部分腦區(qū)CB1、CB2受體的免疫陽性反應定位于胞體。分布在胼胝體、腦橋及延腦的CB2受體陽性細胞，免疫陽性反應定位于胞體和長的細胞突起，而CB1受體僅在胼胝體和延腦有類似分布。 2.大麻素受體在腦組織中的分布細胞類型及共表達情況 免疫熒光雙標結(jié)果可見，神經(jīng)

9、元是表達CB1受體的主要細胞類型，在大腦皮層、海馬及小腦的浦肯野細胞層均有大量的神經(jīng)元表達CB1受體。同時，在大腦皮層可觀察到較少的少突膠質(zhì)細胞表達CB1受體，CB1受體在星形膠質(zhì)細胞僅有很少量的表達，主要分布在小腦白質(zhì)區(qū)。在腦組織中的CB2受體分布的主要細胞類型為神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細胞，星形膠質(zhì)細胞中表達較少。與CBI受體不同，CB2受體在小腦白質(zhì)區(qū)的少突膠質(zhì)細胞中有大量表達，在星形膠質(zhì)細胞中的表達也多于CB1受體。并且發(fā)現(xiàn)，CB2受體

10、在少突膠質(zhì)細胞中的定位有三種不同的形式，第一類，免疫陽性反應僅定位于細胞核，第二類，免疫陽性反應定位于細胞核及核周，第三類，免疫陽性反應僅定位于核周。 相鄰切片方法分析大麻素CB1、CB2受體在同一細胞中的共表達情況。研究發(fā)現(xiàn)，在大腦皮層及小腦絨球中均可見同一個細胞表達此兩種受體。在大腦皮層，同時表達兩種大麻素受體的細胞數(shù)量較少，細胞形態(tài)與其他細胞無明顯差異。小腦絨球的浦肯野細胞層此類細胞的數(shù)量也較少，細胞形態(tài)與其他浦肯野細胞無

11、明顯區(qū)別。 研究結(jié)論： 1、大麻素CB1、CB2受體在腦組織中廣泛分布，兩種受體在許多腦區(qū)均有相似性的分布，并且同一種受體在不同腦區(qū)間表達存在差異。這種相似性的分布可能提示二者共同參與了某些病理生理功能，而不同腦區(qū)表達數(shù)量的差異及陽性細胞染色部位的區(qū)別，進一步提示兩種受體在腦中可能發(fā)揮不同的作用。 2、大麻素CB1受體在腦內(nèi)分布的主要細胞類型為神經(jīng)元，少突膠質(zhì)細胞及星形膠質(zhì)細胞中有較少量的表達，CB2受體在腦內(nèi)分