水楊酸鈉抑制大鼠內(nèi)膝體神經(jīng)元去極化反跳的細(xì)胞機(jī)制.pdf

1、目的:水楊酸鈉作為阿司匹林的主要代謝產(chǎn)物，能夠穿過(guò)血腦屏障，對(duì)包括內(nèi)膝體在內(nèi)的聽(tīng)覺(jué)中樞，產(chǎn)生直接的影響。水楊酸鈉可以穩(wěn)定可逆地誘發(fā)動(dòng)物耳鳴，所以被廣泛用于誘導(dǎo)耳鳴動(dòng)物模型，以便于耳鳴機(jī)制的研究。已有的研究表明，水楊酸鈉誘導(dǎo)的耳鳴動(dòng)物，聽(tīng)覺(jué)中樞存在過(guò)度興奮和神經(jīng)活動(dòng)過(guò)于同步的特點(diǎn)，導(dǎo)致其對(duì)于聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的增益增大。內(nèi)膝體作為聽(tīng)覺(jué)丘腦重要的組成部分，對(duì)聽(tīng)覺(jué)信號(hào)傳遞到皮層具有重要的門(mén)控作用，所以內(nèi)膝體被認(rèn)為可能參與了耳鳴癥狀中，聽(tīng)覺(jué)中樞增益的增大

2、。撤除神經(jīng)元的超極化刺激，神經(jīng)元會(huì)立即產(chǎn)生去極化反應(yīng)，被稱之為去極化反跳。去極化反跳作為神經(jīng)元的一個(gè)內(nèi)在特性，對(duì)信號(hào)的整合和加工具有重要意義。之前的研究已經(jīng)表明，在耳鳴情況下，內(nèi)膝體神經(jīng)元的神經(jīng)活動(dòng)發(fā)生了改變，具體地說(shuō)，水楊酸鈉(1.4 mM)對(duì)內(nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳具有明顯的壓抑作用。本研究著重研究?jī)?nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳的調(diào)控因素，以及水楊酸鈉是如何通過(guò)這些調(diào)控機(jī)制去抑制去極化反跳的產(chǎn)生。
　　方法:在本研究中，運(yùn)用全細(xì)胞電

3、流鉗技術(shù)，在Wistar大鼠(P15-23)內(nèi)膝體水平切面腦片中，通過(guò)直接的超極化電流方波刺激，誘發(fā)產(chǎn)生去極化反跳反應(yīng)。通過(guò)在人工腦脊液中加給離子通道的阻斷劑或者受體激動(dòng)劑，確定去極化反跳的產(chǎn)生機(jī)制，以及離子通道對(duì)去極化反跳的調(diào)控機(jī)制。為了證明這些離子通道或者水楊酸鈉對(duì)去極化反跳的影響是通過(guò)作用于靜息膜電位，實(shí)驗(yàn)中采取直接的電流注射的方法，將膜電位維持在與對(duì)照狀態(tài)一致的水平，觀察這些因素對(duì)去極化反跳反應(yīng)的影響，以確定是否依賴膜電位。在探

4、究水楊酸鈉導(dǎo)致神經(jīng)元超極化的機(jī)制時(shí)，利用全細(xì)胞電壓鉗技術(shù)，通過(guò)觀察神經(jīng)元漏電流的變化來(lái)反應(yīng)神經(jīng)元超極化的情況。
　　結(jié)果:(1)去極化反跳在內(nèi)膝體神經(jīng)元中，其大小隨著超極化刺激程度和時(shí)程的增加而增加，并伴隨著潛伏期的縮短;(2)與其他腦區(qū)的去極化反跳一致，內(nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳可以被T-型鈣通道的阻斷劑Ni2+或Mibefradil阻斷，說(shuō)明內(nèi)膝體去極化反跳是由T-型鈣通道介導(dǎo)的;(3) ZD7288，作為超極化激活環(huán)核苷酸門(mén)控

5、陽(yáng)離子通道的阻斷劑，可以使內(nèi)膝體神經(jīng)元超極化，由于T-型鈣通道的電壓依賴性，所以ZD7288對(duì)去極化反跳有顯著的抑制作用;(4)鋇離子，作為內(nèi)向整流鉀離子通道的阻斷劑，可以使神經(jīng)元靜息膜電位去極化，對(duì)去極化反跳也有調(diào)控作用;(5)通過(guò)使用GABAB受體的激動(dòng)劑baclofen，激活G蛋白門(mén)控的內(nèi)向整流鉀離子通道，也可以調(diào)控內(nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳。Tertinpin-Q作為G-蛋白門(mén)控的內(nèi)向整流鉀離子通道的阻斷劑可以有效的抑制baclo

6、fen的作用，說(shuō)明GABAB受體和G-蛋白門(mén)控的內(nèi)向整流鉀離子通道這條通路的激活對(duì)去極化反跳具有重要的調(diào)節(jié)作用;
　　(6)水楊酸鈉(1.4 mM)可以可逆地的抑制內(nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳的產(chǎn)生，并且伴隨著靜息膜電位緩慢超極化和膜輸入阻抗的降低;(7)T-型鈣電流作為去極化反跳產(chǎn)生的基礎(chǔ)，其大小并不會(huì)受到水楊酸鈉的影響;(8)通過(guò)注入正電流抵消由水楊酸鈉引起的靜息膜電位的超極化，使神經(jīng)元恢復(fù)到給藥前的膜電位可以有效的消除水楊酸鈉的

7、抑制效果，說(shuō)明水楊酸鈉是通過(guò)超極化神經(jīng)元的靜息膜電位來(lái)抑制去極化反跳;(9)水楊酸鈉對(duì)調(diào)控靜息膜電位有重要作用的超極化激活環(huán)核苷酸門(mén)控陽(yáng)離子電流沒(méi)有影響;(10)靜息膜電位的超極化作用在電壓鉗下表現(xiàn)為外向漏電流的增加，而水楊酸鈉導(dǎo)致的這種漏電流的增加依賴于GABAB受體的參與，用CGP55845阻斷GABAB受體，水楊酸鈉不再改變漏電流，說(shuō)明GABAB受體參與了水楊酸鈉介導(dǎo)的靜息膜電位超極化;(11)阻斷GABAB受體的下游G蛋白門(mén)控的

8、內(nèi)向整流鉀離子通道也可以有效的阻斷水楊酸鈉對(duì)于漏電流的變化，說(shuō)明水楊酸鈉超極化靜息膜電位依賴于GABAB受體，G蛋白門(mén)控的內(nèi)向整流鉀離子通道構(gòu)成的這條通路的激活;(12) CGP55845阻斷GBABB受體可以有效限制水楊酸鈉對(duì)內(nèi)膝體神經(jīng)元去極化反跳的抑制作用。
　　結(jié)論:本研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)膝體神經(jīng)元的去極化反跳是由T-型鈣通道的去失活所介導(dǎo)的。正是由于T-型鈣離子通道的時(shí)間和電壓依賴性，所以去極化反跳的大小受到誘發(fā)的超極化電流的時(shí)程和

9、大小的調(diào)控。神經(jīng)元靜息膜電位對(duì)去極化反跳具有有效的調(diào)控作用。所以一些對(duì)神經(jīng)元靜息膜電位具有重要調(diào)控作用的離子通道和受體對(duì)去極化反跳具有重要的調(diào)控作用，包括本研究報(bào)道的內(nèi)向整流鉀離子通和超極化激活環(huán)氧核苷酸門(mén)控離子。當(dāng)前的研究表明水楊酸鈉正是通過(guò)激活GABAB受體和下游的G蛋白門(mén)控的內(nèi)向整流鉀離子通道構(gòu)成的這條通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)膝體神經(jīng)元的靜息膜電位的超極化作用，最終抑制了去極化反跳的產(chǎn)生。本研究不僅回答了水楊酸鈉是如何抑制去極化反跳的，同時(shí)