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外源性甘氨酸对斑马鱼嗅球僧帽细胞突触传递调节的在体研究

作　者: 顾勤花
导　师: 陆巍
学　校: 南京医科大学
专　业: 神经生物学
关键词: 甘氨酸甘氨酸受体 NMDA受体 LTP/LTD 自发突触后兴奋性电流
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

神经系统的正常功能依赖于兴奋性与抑制性之间的稳态平衡。在高级中枢神经系统中,甘氨酸作为一种神经递质,特别之处在于其不仅可以激活甘氨酸受体(GlyRs),同时又是NMDARs的內源性激动剂。尽管除脑干，脊髓外的高级中枢不存在甘氨酸能突触,但广泛分布着功能性GlyRs,它们位于突触外,被激活后介导紧张性抑制,影响整个神经网络的兴奋性。NMDARs是离子型谷氨酸受体(iGluRs)的一种,在神经发育,学习记忆及突触可塑性中起着至关重要的作用,可引起突触传递效能的改变,包括长时程增强(Long-term Potentiation, LTP)和长时程抑制(Long-term Depression, LTD)。NMDARs通道的开放需要同时满足三个条件:通道Mg~2+的移除(去极化或使用无Mg~2+外液),谷氨酸神经递质与NR2亚单位谷氨酸位点的结合,以及甘氨酸与NR1亚单位甘氨酸位点的结合。甘氨酸在NMDARs的功能表达中起着极其重要的作用。除了海马等脑区,嗅球中也广泛存在着NMDARs和GlyRs。嗅球是嗅觉信息传递进入高级中枢的第一站,嗅觉信息的初级储存及编码主要在嗅球中进行。嗅球中的兴奋性和抑制性神经元都被证明含有GlyRs。而且嗅球中的GlyRs与GABA-AR_s存在着交叉抑制,共同调节嗅球抑制性突触传递,可能参与嗅觉信息的编码。本研究选择一系列不同浓度(10-1000μM)的外源性甘氨酸,以出生后7-10天的斑马鱼幼鱼为模式动物,运用穿孔膜片钳技术(perforated-patch clamp),在体(in vivo)记录斑马鱼嗅球僧帽细胞的自发兴奋性突触后电流(sEPSCs),分析不同浓度的甘氨酸引起的sEPSCs变化,发现低浓度的甘氨酸(100-200μM)能够诱导明显的LTP,而当外源性甘氨酸浓度增加到一定程度(500-1000μM)后,可诱导显著的LTD。分别使用NMDARs的竞争性拮抗剂AP5,GlyRs拮抗剂strychnine和NMDARs甘氨酸位点拮抗剂L-689,560进行药理学分析,证明这种外源性的甘氨酸浓度变化引起的突触传递效能的改变是由于其与僧帽细胞NMDARs甘氨酸位点和GlyRs的结合程度不同,兴奋作用和抑制作用相互竞争,最终调节NMDARs的不同活性程度引起的。同样,不同浓度的甘氨酸对TBS诱导的LTP也通过这两个作用位点起易化和抑制作用。我们的结果提示了甘氨酸的浓度变化对突触传递的影响,但具体的信号通路仍不清楚。同时也暗示某些生理和病理状态下由于内源性甘氨酸浓度的改变可能引起的神经传递变化。进一步了解其机制有助于我们找到正确的药物治疗的作用靶点,起到有效的治疗作用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
1 前言  8-12
2 材料与方法  12-18
3 结果  18-35
4 讨论  35-39
5 小结  39-40
参考文献  40-45
综述斑马鱼嗅觉系统研究进展  45-61
  参考文献  56-61
附录  61-62
攻读学位期间发表文章情况  62-63
致谢  63-64

外源性甘氨酸对斑马鱼嗅球僧帽细胞突触传递调节的在体研究

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