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束缚浸水应激大鼠下丘脑和脑干星形胶质细胞的反应

作　者: 刘真
导　师: 孙海基
学　校: 山东师范大学
专　业: 动物学
关键词: 束缚-浸水应激神经元星形胶质细胞 Fos表达 GFAP表达
分类号: Q42
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

束缚-浸水应激（RWIS）是一种刺激强度较大的心理及躯体方面的复合应激模型。该应激模型可以在短短数小时内激怒大鼠，并导致其体温降低和胃肠机能发生紊乱，如胃酸的分泌量增多和产生急性胃粘膜损伤等。RWIS模拟临床上由创伤、手术或者脓毒症等引起的胃溃疡，被广泛用于研究应激性胃溃疡。本实验室前期的研究证明迷走复合体内神经元的过度活动可能是RWIS致胃肠机能紊乱的初级中枢机制之一。此外，发现切断膈下迷走神经或者利用药物抑制迷走神经，可以抑制胃粘膜的损伤，而抑制交感神经系统（SNS），胃酸分泌及胃损伤不发生明显的变化，从而得出结论：胃机能的神经调控作用主要是通过副交感神经系统（PNS）进行的，而副交感信息主要从迷走神经背核（DMV）发出。孤束核（NTS）和DMV是迷走复合体（DVC）的组成部分，是调控胃机能的低级中枢。来自胃肠道和其他内脏的感觉信息通过迷走传入神经传递到脑干，脑干NTS二级神经元将此感觉信息进行整合，并通过谷氨酸等神经递质将信息传递到相关核团，例如DMV。DMV发出迷走运动传出信息到胃肠道，控制胃肠道的功能。下丘脑是调节胃肠功能的高位中枢，室旁核（PVN）和视上核（SON）是其中两个重要的核团，不仅参与水平衡、血压稳定、渗透压和生殖机能等的整合，也参与对各种应激反应的调节。延髓腹外侧区（VLM）与下丘脑内的PVN、SON以及脑干内NTS、DMV等核团都有往返的投射关系，是躯体及内脏的整合中枢，整合躯体及内脏传入信息，并对内脏活动进行调节，对维持内环境的稳定意义重大。在本实验室前期的研究中，以Fos蛋白的表达作为神经元激活的标志，发现在RWIS不同时段（30min、1h、2h、3h），NTS、DMV、PVN、SON有不同程度的表达，表明了这些核团参与了RWIS。星形胶质细胞是遍布中枢神经系统（CNS）内数量最大的一种神经胶质细胞，不但参与并形成了CNS的基本骨架，对CNS内信息的传导与处理也起到一定的作用。那么：1.星形胶质细胞是否参与了RWIS及该应激模型所致的应激性胃溃疡的中枢调控？’2.应激5h时Fos蛋白的表达发生什么样的变化呢？3.若星形胶质细胞同样参与了RWIS，那么星形胶质细胞和神经元哪一个先兴奋？4.星形胶质细胞和神经元有什么样的关系？Fos的表达与否对GFAP表达有无影响呢？GFAP的表达与否对Fos表达有无影响呢？为解决以上问题，设计实验如下：1.将大鼠随机分为对照组和应激组（RWIS0.5、1、2、3、5h）。以胶质纤维酸性蛋白（GFAP）作为星形胶质细胞活动的标志，以Fos蛋白的表达作为神经元活动的标志，探讨NTS、 DMV、 SON、 PVN和延髓头端腹外侧区（RVLM）内GFAP和Fos的表达情况以及两者的表达顺序。为阐明星形胶质细胞是否参与RWIS以及星形胶质细胞和神经元对胃机能的调控作用提供实验依据和理论基础。2.将大鼠分为生理盐水对照组、ASO组（抑制Fos表达）和L-AA组（抑制GFAP表达）。观察Fos表达抑制时，GFAP的表达情况；抑制GFAP表达对Fos表达的影响。本文研究结果发现：1.星形胶质细胞参与RWIS。与对照组相比，单位面积内（0.01mm2）GFAP在不同区段DMV、NTS以及RVLM、PVN和SON中的表达有不同程度的增加。2.应激5h时，各核团Fos表达呈现上升的趋势。与本实验室前期的结果相似，与对照组相比，DMV、NTS、PVN和SON中单位面积的Fos阳性（Fos-IR）神经元表达有不同程度的增加，尤其是DMV和NTS，从而证实了DMV和NTS对胃肠机能的调控作用。各个核团在应激3h内，出现在应激1h时达到高峰，高峰过后至应激3h，Fos表达降低的规律。而在应激5h时，各个核团基本上呈现出Fos表达开始上升的趋势。3.在RWIS模型中，星形胶质细胞的激活先于神经元。实验结果表明，GFAP比Fos更容易被激活。应激0.5h时，中段和尾段DMV以及PVN中GFAP的表达已有极显著的升高，而Fos没有显著变化。此外，应激0.5h时，吻段和中段NTS GFAP表达极显著升高，而Fos无明显变化或变化程度较小。由此可以推测，RWIS条件下星形胶质细胞可能先被激活，通过突触或者一些神经递质将信息传递给神经元。4.星形胶质细胞和神经元具有协同关系。本实验中，用c-fos的寡核苷酸ASO能明显抑制RWIS诱导Fos蛋白的表达，同时星形胶质细胞GFAP阳性表达显著减少；而用星形胶质细胞的抑制剂L-AA可以明显抑制RWIS条件下的星形胶质细胞GFAP的阳性表达，同时神经元的Fos蛋白表达显著减少。这提示在RWIS状态下，脑干和下丘脑的星形胶质细胞和神经元的激活可能存在着交互作用。

全文目录

中文摘要  7-10
Abstract  10-14
符号说明  14-15
文献综述  15-30
  综述一应激与应激性胃溃疡的研究进展  15-26
    1 应激与应激性胃溃疡  15-20
      1.1 应激及应激源的分类  15-16
      1.2 应激性胃溃疡  16-18
      1.3 脑干和下丘脑参与调节应激性胃溃疡  18-20
    2 应激诱导的 c-fos 表达的研究进展  20-21
      2.1 原癌基因 c-fos 与 c-Fos 蛋白  20-21
      2.2 Fos 蛋白的表达和应激  21
    3 应激模式下星形胶质细胞表达的研究  21-26
      3.1 神经胶质细胞的特征和种类  21-25
      3.2 星形胶质细胞和应激  25-26
  综述二星形胶质细胞和神经元相互作用的研究  26-30
    1 胶质细胞与神经元之间的相互作用  26-27
    2 星形胶质细胞-神经元的联系  27-30
实验研究  30-76
  实验一 RWIS 不同时段脑干和下丘脑 c-fos 和 GFAP 表达的研究  30-57
    前言  30-32
    1 实验材料  32-33
      1.1 实验仪器  32
      1.2 实验药品  32
      1.3 实验动物  32-33
    2 实验方法  33-36
      2.1 实验动物的分组  33
      2.2 组织准备  33-34
      2.3 Fos 蛋白和 GFAP 的免疫组织化学染色  34-36
      2.4 胃粘膜损伤的评估  36
    3 实验结果  36-53
      3.1 胃溃疡指数统计  36-38
      3.2 束缚-浸水应激后脑干内 GFAP 和 Fos 表达的变化  38-48
      3.3 束缚-浸水应激后下丘脑 GFAP 和 Fos 表达的变化  48-53
    4 讨论  53-57
      4.1 脑干（NTS、DMV、RVLM）内星形胶质细胞参与 RWIS 及调控应激性胃溃疡  54-55
      4.2 下丘脑（PVN、SON）内星形胶质细胞参与 RWIS 及调控应激性胃溃疡  55
      4.3 RWIS 过程 Fos 表达的时间变化规律和空间分布特征  55-57
  实验二 RWIS 过程中星形胶质细胞和神经元相互关系的研究  57-76
    前言  57-58
    1 实验材料  58-60
      1.1 实验仪器  58-59
      1.2 实验药品  59
      1.3 实验动物  59-60
    2 实验方法  60-61
      2.1 实验动物的分组  60
      2.2 侧脑室注射  60-61
      2.3 组织准备  61
      2.4 胃粘膜损伤的评估  61
    3 实验结果  61-73
      3.1 胃溃疡指数统计  61-62
      3.2 侧脑室注射 ASO 脑干、下丘脑 GFAP 和 Fos 表达的变化  62-68
      3.3 侧脑室注射 L-AA 脑干、下丘脑 GFAP 和 Fos 表达的变化  68-73
    4 讨论  73-76
参考文献  76-84
全文小结  84-85
攻读硕士期间发表的论文  85-86
致谢  86

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