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褪黑素增强大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流胞内信号通路

作　者: 赵文杰
导　师: 杨雄里；王中峰
学　校: 复旦大学
专　业: 神经生物学
关键词: MEL 甘氨酸受体视网膜神经节细胞
分类号: Q436
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

褪黑素(MEL)作为一种重要的激素,广泛存在于神经系统。在中枢神经系统,MEL主要由松果体分泌,而在视网膜,则由光感器合成并释放。现有的报道显示,MEL受体在视网膜中有广泛的表达,提示MEL有可能作为一种神经调质调节脊椎动物视网膜的多种生理功能。实验室曾报道MEL可以调节鲫鱼外层视网膜神经元的生理功能,最近又报道MEL可显著增强分离大鼠视网膜神经节细胞的甘氨酸电流。在本工作中,我们研究了MEL增强大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流的胞内信号机制。运用免疫荧光双标技术标记逆标的大鼠视网膜神经节细胞,结果显示在大鼠视网膜神经节细胞上仅有MT2受体的标记而没有MTl受体的免疫标记。MEL对大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流的增大效应可以为MT2受体的特异阻断剂4-P-PDOT所反转。微电极胞内透析G蛋白抑制剂GDP-β-S可以阻断MEL对甘氨酸电流的增大作用。胞外预孵育PTX(百日咳毒素)使MEL不再增大甘氨酸电流,提示MEL通过激活PTX敏感的Gi／o型G蛋白实施其增大甘氨酸电流的作用。已有报道显示,MEL激活MT2偶联的Gi／o型G蛋白后,可能通过cAMP-PKA, cGMP-PKG和PLC/PKC信号通路发挥作用。为此,我们对这三条信号通路逐一进行检验。胞外施加PC-PLC特异性抑制剂D609,能阻断MEL增大甘氨酸电流的效应,而PI-PLC抑制剂U73122则不能,提示PC-PLC而非PI-PLC参与了MEL的增大作用。PKC的激动剂PMA增大甘氨酸电流,在PMA存在时施加MEL则不能使甘氨酸电流增大；PKC的阻断剂BisIV能阻断MEL对甘氨酸电流的增大作用,提示PKC对于MEL增大甘氨酸电流是必要的。当胞内钙离子为BAPTA所螯合时MEL这种增大作用不受影响,而且钙成像结果显示MEL施加时胞内钙离子几乎没有变化,因此钙离子并不参与此增大效应。另一方面,8-Br-cAMP及8-Br-cGMP对大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流均无影响,且施加PKA的抑制剂H89及PKG的抑制剂KT5823皆未阻断MEL对甘氨酸电流的增大效应,因而cAMP-PKA和cGMP-PKG信号通路似乎并不参与MEL对甘氨酸电流的增大作用。本工作进一步显示MEL可增大视网膜神经节细胞接收的由甘氨酸能无长突细胞介导的抑制性光反应。综上,本工作表明,MEL激活偶联Gi／o型G蛋白的MT2受体后,是通过PC-PLC/PKC信号通路实现对大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流的增大作用。进一步,在大鼠视网膜薄片上,MEL增大神经节细胞上甘氨酸受体介导的光诱发的抑制性突触后电流,这一效应可为4-P-PDOT所反转。鉴于在夜间视网膜内MEL水平升高,本工作的结果提示,通过增强由甘氨酸能无长突细胞介导的抑制性信号,而调制视网膜对正向或负向反差的反应,从而提高动物夜间视觉的敏感度。

全文目录

缩略语及符号  4-6
中文摘要  6-8
英文摘要  8-10
一、前言  10-14
二、材料和方法  14-23
  1.大鼠RGC的逆行标记  14-16
  2.酶解分离大鼠视网膜神经元  16
  3.免疫细胞化学染色  16-17
  4.双光子共聚焦激光显微镜观察  17
  5.全细胞膜片钳记录  17-20
  6.大鼠视网膜薄片标本的膜片钳记录  20
  7.光刺激诱发的抑制性突触后电流  20-21
  8.溶液和药品  21-22
  9.数据处理  22-23
三、实验结果  23-37
  1.MEL受体在大鼠RGC的表达  23-24
  2.MEL增大甘氨酸电流的效应由G蛋白介导  24-30
  3.PLC-PKC通路参与了MEL的增大作用  30-34
  4.胞内钙离子不参与MEL对甘氨酸电流的增大作用  34-36
  5.MEL增强光刺激诱导的大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸能eIPSC  36-37
四、讨论  37-40
  1.MT_2受体通过激活百日咳毒素敏感的G蛋白介导MEL增强甘氨酸电流的作用  37
  2.PC-PLC/PKC信号通路参与了MEL所引发的甘氨酸电流增强作用  37-39
  3.MEL增大甘氨酸电流的生理意义  39-40
五、总结  40-42
六、参考文献  42-53
学习期间完成的论文和摘要  53-54
致谢  54-55

褪黑素增强大鼠视网膜神经节细胞甘氨酸电流胞内信号通路

内容摘要

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