GABA-,A-和甘氨酸受體之間交互作用模式與受體表達(dá)量之間關(guān)系的研究.pdf

1、神經(jīng)抑制對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能是重要的。過多的神經(jīng)抑制會(huì)引起知覺喪失和昏迷；太少的神經(jīng)抑制會(huì)導(dǎo)致癲癇。因此，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)抑制必須被精確的調(diào)控。γ氨基丁酸 A 型受體和甘氨酸受體是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的兩種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)受體，它們屬于結(jié)構(gòu)和功能上不同的配體門控通道家族，并且都通透氯離子，而且廣泛的分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中。在成年動(dòng)物，激活 GABA<,A>受體和甘氨酸受體會(huì)導(dǎo)致氯離子內(nèi)流和一個(gè)超極化的神經(jīng)反應(yīng)。這種 GABA<,A>受

2、體和甘氨酸受體介導(dǎo)精確的神經(jīng)抑制對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能起重要的作用，如脊髓的痛覺信息傳遞和節(jié)律性運(yùn)動(dòng)，以及大腦的聽覺信息加工。 本研究使用皮層，下丘和脊髓神經(jīng)元培養(yǎng)技術(shù)、質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)染技術(shù)及電生理記錄方法研究了這三個(gè)區(qū)域GABA<,A>和甘氨酸受體之間的對(duì)話模式及其可能的生理功能。作者發(fā)現(xiàn)，GABA<,A>和甘氨酸受體之間的對(duì)話與區(qū)域相關(guān)和受體表達(dá)水平相關(guān)，同時(shí)討論了區(qū)域特異性的交互抑制的功能意義和機(jī)制。 1．中

3、樞神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域特異性的 GABA<,A> 和甘氨酸受體之間對(duì)話的研究本實(shí)驗(yàn)中，作者利用全細(xì)胞膜片鉗方法檢測(cè)了皮層，下丘和脊髓三個(gè)區(qū)域的神經(jīng)元上 GABA<,A>和甘氨酸受體之間的對(duì)話。結(jié)果顯示，激活 GABA<,A>和甘氨酸受體導(dǎo)致區(qū)域特異性的相互抑制，即在這三個(gè)區(qū)域這兩種受體之間對(duì)話的模式是不一樣的。在培養(yǎng)的大鼠下丘和脊髓神經(jīng)元中，這兩種受體間的交互抑制分別是對(duì)稱性的和非對(duì)稱性的交互抑制模式，然而對(duì)稱性的和單向的交互抑制被發(fā)現(xiàn)在皮層

4、神經(jīng)元中。因此，作者的研究結(jié)果提供了新的證據(jù)證明這兩種受體之間的對(duì)話在不同的區(qū)域表現(xiàn)出不同的模式。 2．受體相對(duì)表達(dá)水平?jīng)Q定了這種區(qū)域特異性的 GABA<,A>和甘氨酸受體間的對(duì)話通過研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的三個(gè)不同區(qū)域的 GABA<,A>和甘氨酸受體間的對(duì)話，進(jìn)一步分析了這些不同的交互抑制模式的神經(jīng)元上飽和濃度激動(dòng)劑激活的甘氨酸受體和 GABA<,A>受體所引起的電流比值，作者發(fā)現(xiàn)電流比值從單向的、對(duì)稱性的到非對(duì)稱性交互抑制模式

5、，是逐漸上升。結(jié)果表明這種交互抑制的模式和受體表達(dá)相對(duì)水平存在正相關(guān)性。此外，通過轉(zhuǎn)染甘氨酸受體α亞基在培養(yǎng)的下丘神經(jīng)元上提高甘氨酸受體表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甘氨酸受體和 GABA<,A>受體所引起的電流比值顯著性的增加，并且交互抑制的模式也從對(duì)稱性的轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍?duì)稱性的或單向的交互抑制。研究結(jié)果表明功能性的甘氨酸受體和 GABA<,A>受體相對(duì)的表達(dá)水平?jīng)Q定了區(qū)域特異性的交互抑制模式。因此，結(jié)果提示了 GABA<,A>和甘氨酸受體間的相互對(duì)話通過

6、受體的表達(dá)水平區(qū)域性的被調(diào)節(jié)，提供了精確的控制神經(jīng)抑制性選擇性的機(jī)制。 3．GABA<,A>和甘氨酸受體間的交互抑制的功能研究此外，作者研究了培養(yǎng)的突觸耦連的下丘神經(jīng)元檢測(cè) GABA<,A>和甘氨酸受體間的相互作用可能參與對(duì) GABAergic 神經(jīng)傳遞調(diào)節(jié)。胞外應(yīng)用 30 μM 甘氨酸激活了甘氨酸受體抑制了 GABAergic 神經(jīng)傳遞，GABAergic 神經(jīng)傳遞的幅度和頻率都被部分或完全的抑制了。相似的，胞外應(yīng)用 50

7、μM 甘氨酸激活了甘氨酸受體完全抑制了下丘神經(jīng)元上 GABAergic 神經(jīng)傳遞。甘氨酸受體和 GABA<,A>受體共定位同一個(gè)突觸，甘氨酸和 GABA 共釋放，以及甘氨酸從 Glycinergic 突觸溢出到 GABAergic 突觸為這兩種受體相互對(duì)話提供生理?xiàng)l件，從而 GABA<,A>和甘氨酸受體間的相互對(duì)話可能參與對(duì)神經(jīng)抑制精確的調(diào)控。 本工作的創(chuàng)新在于：1) 在培養(yǎng)下丘神經(jīng)元上研究了 GABA<,A> 和甘氨酸受體間

8、的相互對(duì)話，在下丘神經(jīng)元上發(fā)現(xiàn)了一種不同以前報(bào)道的新穎的受體間對(duì)話模式：雙向的、對(duì)稱性的交互抑制。2) 通過細(xì)胞培養(yǎng)和神經(jīng)元原代轉(zhuǎn)染技術(shù)，研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)中三個(gè)不同的區(qū)域神經(jīng)元上 GABA<,A> 和甘氨酸受體間的相互對(duì)話，發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中區(qū)域特異性的交互抑制模式主要是這兩種受體相對(duì)表達(dá)水平?jīng)Q定。從而，本研究揭示了 GABA<,A>和甘氨酸受體間的相互對(duì)話區(qū)域特異性的機(jī)制。3) 此外，作者研究發(fā)現(xiàn)激活甘氨酸受體抑制 GABAergic