5-HT2C受體對(duì)帕金森病模型大鼠外側(cè)韁核谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的影響

韓玲娜， 王春雷， 劉小靜

(1 長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院 生理學(xué)教研室，2 生物醫(yī)學(xué)工程系, 山西 長(zhǎng)治 046000；3 西安交通大學(xué) 第一附屬醫(yī)院, 陜西 西安 710061)

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5-HT2C受體對(duì)帕金森病模型大鼠外側(cè)韁核谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的影響

韓玲娜1， 王春雷2， 劉小靜3*

(1 長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院 生理學(xué)教研室，2 生物醫(yī)學(xué)工程系, 山西 長(zhǎng)治 046000；3 西安交通大學(xué) 第一附屬醫(yī)院, 陜西 西安 710061)

為探討帕金森病(PD)模型大鼠外側(cè)韁核(LHb)中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)變化及其對(duì)5-羥色胺2C(5-HT2C)受體刺激的反應(yīng)，闡明LHb和5-HT2C受體在PD神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制中發(fā)揮的作用，通過(guò)6-羥多巴胺(6-OHDA)損毀單側(cè)黑質(zhì)致密部(substantia nigra pars compacta, SNc)建立PD模型，采用細(xì)胞外記錄的方法，觀察假手術(shù)組與單側(cè)SNc損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)。結(jié)果顯示：與假手術(shù)組大鼠相比，損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)增強(qiáng)，表現(xiàn)為爆發(fā)式放電活動(dòng)增強(qiáng)(P<0.05)；LHb中局部注射5-HT2C受體激動(dòng)劑Ro60-0175后，兩組大鼠的神經(jīng)元放電頻率雖均升高(P<0.05)，但損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元放電頻率升高持續(xù)時(shí)間顯著長(zhǎng)于假手術(shù)組，且給藥前后神經(jīng)元的放電形式更趨向于爆發(fā)式活動(dòng)(P<0.05)，變異系數(shù)明顯升高(P<0.05)。結(jié)果提示單側(cè)SNc損毀使LHb中谷氨酸能神經(jīng)元爆發(fā)式電活動(dòng)增強(qiáng)，可能與PD相關(guān)抑郁行為發(fā)生有關(guān)，5-HT2C受體參與了對(duì)LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的調(diào)節(jié)。

帕金森??； 外側(cè)韁核； 谷氨酸能神經(jīng)元； 5-HT2C受體

外側(cè)韁核(lateral habenular nucleus, LHb)是上丘腦的組成核團(tuán)之一，主要由谷氨酸能投射神經(jīng)元和少量γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)能中間神經(jīng)元組成[1-2]，是邊緣系統(tǒng)和中腦之間的重要樞紐。研究表明LHb參與機(jī)體抑郁行為的調(diào)節(jié)[3]。LHb和中腦縫核間存在著交互的纖維聯(lián)系，LHb發(fā)出谷氨酸能傳出纖維投射至中縫背核(dorsal raphe nucleus, DRN)和中縫中核(median raphe nucleus, MRN)[4-5]，又接受來(lái)自MRN的5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)能纖維投射[6]，并且表達(dá)豐富的5-HT2C受體[7]。帕金森病(Parkinson′s disease, PD)是一種以運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)癥狀為主的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，同時(shí)還伴隨有一系列的非運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)癥狀，其中抑郁是最為常見(jiàn)的一種非運(yùn)動(dòng)癥狀[8-9]。抑郁行為的產(chǎn)生與5-HT遞質(zhì)系統(tǒng)功能紊亂密切相關(guān)。PD的病理改變除黑質(zhì)致密部(substantia nigra pars compacta, SNc)的多巴胺(dopamine, DA)能神經(jīng)元的變性缺失外，5-HT系統(tǒng)也發(fā)生了一系列改變[10]。

在PD狀態(tài)下，LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)變化及其對(duì)5-HT2C受體刺激的反應(yīng)如何，這些變化是否與PD抑郁行為的產(chǎn)生有關(guān)，目前尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用細(xì)胞外記錄及細(xì)胞旁標(biāo)記的方法，觀察了SNc單側(cè)損毀對(duì)LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的影響以及神經(jīng)元對(duì)5-HT2C受體刺激的反應(yīng)，為解釋PD患者發(fā)生抑郁樣行為提供LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的相關(guān)依據(jù)。

1　材料與方法

1．1動(dòng)物及主要試劑

選用健康、雄性Sprague-Dawley大鼠，體重260～300 g，由西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格執(zhí)行西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用相關(guān)規(guī)定。隨機(jī)將大鼠分為假手術(shù)組和6-羥多巴胺(6-hydroxydopamine, 6-OHDA)損毀組。

地昔帕明、阿撲嗎啡(apomorphine, APO)、6-OHDA、Ro60-0175(選擇性5-HT2C受體激動(dòng)劑)和SB242084(選擇性5-HT2C受體拮抗劑)均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，神經(jīng)生物素(neurobiotin, Nb)購(gòu)自美國(guó)Vector Labs公司，多克隆山羊抗谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體一抗EAAC1購(gòu)自美國(guó)Millipore公司。地昔帕明溶解于生理鹽水，6-OHDA和APO均溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%抗壞血酸的生理鹽水中，Ro60-0175和SB242084均溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%二甲基亞砜的生理鹽水中。所有藥物均于實(shí)驗(yàn)當(dāng)天配置。

1．2PD大鼠模型的建立及檢測(cè)

采用6-OHDA單側(cè)(右側(cè))完全損毀SNc建立大鼠PD模型。大鼠經(jīng)水合氯醛(400 mg/kg, i.p.)麻醉后，頭部固定于腦立體定位儀上(SN-2N, Narishige, Tokyo, Japan)。術(shù)前30 min注射地昔帕明(25 mg/kg, i.p.)以保護(hù)去甲腎上腺素能神經(jīng)元。根據(jù)Paxinos-Watson大鼠腦立體定位圖譜定位右側(cè)SNc坐標(biāo)(AP: -5.1 mm; L: 2.0 mm; D: 7.2～7.4 mm)[11]。將6-OHDA(8 μL/4 μg)緩慢注射至右側(cè)SNc。假手術(shù)組大鼠注射等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%抗壞血酸的生理鹽水，其他方法同損毀組大鼠。模型檢測(cè)于SNc損毀一周后進(jìn)行，方法采用APO誘導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)行為實(shí)驗(yàn)。大鼠頸部皮下注射APO(0.05 mg/kg, s.c.)，觀察15 min內(nèi)大鼠的行為，若大鼠出現(xiàn)向健側(cè)旋轉(zhuǎn)的行為，且大于20圈/5 min，則視造模成功[12]。本實(shí)驗(yàn)所用損毀大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)均大于30圈/5 min。

1．3在體電生理記錄及神經(jīng)生物素標(biāo)記

SNc損毀后第四周，對(duì)假手術(shù)組和損毀組大鼠進(jìn)行在體電生理實(shí)驗(yàn)，記錄右側(cè)LHb中谷氨酸能神經(jīng)元放電。大鼠20%烏拉坦(1.3 g/kg, i.p.)麻醉后固定于立體定位儀上，根據(jù)Paxinos-Watson腦立體定位圖譜確定右側(cè)LHb的坐標(biāo)位置(AP: -3.3～4.2 mm; L: 0.4～1.0 mm; D: 4.2～4.8 mm)[11]，采用細(xì)胞外記錄法記錄LHb中神經(jīng)元的電活動(dòng)。將記錄電極和給藥電極固定在一起，其中記錄玻璃微電極內(nèi)充灌質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5% Nb的NaCl溶液，電極尖端阻抗5～8 MΩ，給藥電極是一個(gè)粘有玻璃微電極的1 μL微量注射器(尖端直徑約50 μm)，將二者固定在一起，尖端距離約150 μm。當(dāng)記錄到的LHb中神經(jīng)元放電穩(wěn)定約10 min后，通過(guò)給藥電極向核團(tuán)內(nèi)局部注射Ro60-0175(0.4 μg/40 nL)或SB242084(0.1 μg/40 nL)，注射時(shí)間持續(xù)15 s，再記錄神經(jīng)元放電約60 min，觀察藥物對(duì)神經(jīng)元電活動(dòng)的影響。每次記錄完畢后用Nb細(xì)胞旁標(biāo)記技術(shù)標(biāo)記所記錄的神經(jīng)元，用正向電流將Nb電泳至局部組織，電流強(qiáng)度從1 nA逐漸增至15 nA，當(dāng)細(xì)胞放電出現(xiàn)在刺激期有規(guī)律的爆發(fā)式放電時(shí)停止加大電流強(qiáng)度，維持刺激5～10 min。Nb標(biāo)記結(jié)束后大鼠繼續(xù)存活3 h后灌注取腦。對(duì)所標(biāo)記神經(jīng)元染色，只有EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元，即谷氨酸能神經(jīng)元的放電才納入之后的統(tǒng)計(jì)。每只大鼠只觀察一個(gè)神經(jīng)元對(duì)藥物的反應(yīng)。

1．4免疫組織化學(xué)染色

電生理記錄結(jié)束后，大鼠經(jīng)心臟灌注取腦，冰凍連續(xù)冠狀切片，片厚20 μm，用于以下免疫組織化學(xué)染色：

(1) 酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase, TH)免疫組織化學(xué)染色用于確認(rèn)SNc損毀后DA能神經(jīng)元的變性丟失程度，具體方法如前人所述[12]。

(2)Nb與EAAC1免疫熒光雙標(biāo)染色用于確認(rèn)Nb所標(biāo)記的神經(jīng)元的性質(zhì)。含LHb的切片PBS漂洗3×10 min，0.3% TritonX-100室溫孵育1 h，PBS漂洗3×10 min，10%正常驢血清室溫孵育1 h，加入一抗(EAAC1，1∶4 000)4 ℃孵育72 h，PBS漂洗3×10 min，加入二抗(Cy2結(jié)合的Nb二抗，1∶1 000；Cy3結(jié)合的驢抗山羊二抗，1∶400)室溫孵育2 h，PBS漂洗3×10 min，最后將切片裱于掛膠載玻片上，封片，4 ℃避光保存。

1．5數(shù)據(jù)處理

電生理實(shí)驗(yàn)中，在給予處理前記錄EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元的基礎(chǔ)電活動(dòng)10 min，計(jì)算以下參數(shù)：(1)動(dòng)作電位時(shí)程(從正向波起始到負(fù)向波回到基線之間的時(shí)間)；(2)平均放電頻率；(3)變異系數(shù)(coefficient of variation, COV)，是平均放電間隔標(biāo)準(zhǔn)差與平均放電間隔的比值，反映神經(jīng)元放電的規(guī)則程度[12]。還可根據(jù)放電間隔直方圖(interspike interval histogram，ISIH; 4 ms)鑒別神經(jīng)元的放電形式[13]。根據(jù)LHb中EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元的ISIH，將其放電形式分為三類：a. 規(guī)則或輕度不規(guī)則放電，ISIH呈正態(tài)分布；b. 不規(guī)則放電，ISIH呈偏態(tài)分布；c. 爆發(fā)式放電，ISIH呈長(zhǎng)拖尾的正偏態(tài)分布。為了研究局部給藥對(duì)EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元電活動(dòng)的影響，其中放電頻率的比較，選取給藥前10 min和給藥后60 min，且以每10 min作為一個(gè)時(shí)間段進(jìn)行比較，而放電形式和COV的比較，選取給藥前10 min和給藥后10 min進(jìn)行比較。

TH染色后，對(duì)SNc及腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area, VTA)中DA能神經(jīng)元進(jìn)行計(jì)數(shù)。采用每只大鼠選取3張切片進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后計(jì)算其平均值。所有Nb標(biāo)記及免疫熒光雙標(biāo)的切片均使用激光共聚焦顯微鏡觀察，并使用圖像采集分析軟件進(jìn)行處理。Nb標(biāo)記的圖像在60×物鏡下拍攝。

1．6統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析采用SigmaStat軟件，所有數(shù)據(jù)均用mean±SE表示，并定義P<0.05為顯著性差異的標(biāo)準(zhǔn)。電生理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，對(duì)于假手術(shù)組和6-OHDA損毀組大鼠EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元放電頻率的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；兩組大鼠COV的比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；兩組大鼠放電形式和局部給藥后放電形式的比較采用χ2檢驗(yàn)；局部給藥后每10 min神經(jīng)元放電頻率的比較采用Friedman檢驗(yàn)，驗(yàn)后采用Dunn′s檢驗(yàn)，給藥后放電頻率的變化超過(guò)基礎(chǔ)放電頻率的20%即認(rèn)為藥物發(fā)揮作用；局部給藥后神經(jīng)元COV的比較采用Wilcoxon signed rank檢驗(yàn)。免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，損毀和未損毀側(cè)SNc和VTA中DA能神經(jīng)元數(shù)目的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。

2　結(jié)果

2．1TH陽(yáng)性神經(jīng)元計(jì)數(shù)

在假手術(shù)組大鼠，生理鹽水注射側(cè)SNc和VTA中的TH陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目?jī)H輕度減少，分別為注射側(cè)的97%±2%和95%±5%(n=8；圖1a)。在6-OHDA損毀組大鼠，損毀側(cè)SNc中的TH陽(yáng)性神經(jīng)元完全缺失，損毀側(cè)VTA中的TH陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目也較未損毀側(cè)顯著減少，僅為未損毀側(cè)的55%±2%(n=8，P<0.001；圖1b)。

圖1　假手術(shù)組(a)和6-OHDA損毀組(b)大鼠TH免疫組織化學(xué)染色

損毀組大鼠注射側(cè)(右側(cè))SNc中的TH陽(yáng)性神經(jīng)元完全缺失，VTA中的TH陽(yáng)性神經(jīng)元部分缺失。MTN，medial terminal nucleus of accessory optic tract，內(nèi)側(cè)終核。標(biāo)尺：a，b=400 μm。

2．2LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)

2．2．1LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電生學(xué)理特性兩組大鼠中，位于LHb且Nb標(biāo)記的經(jīng)免疫組織化學(xué)確認(rèn)為EAAC1陽(yáng)性的神經(jīng)元，即谷氨酸能神經(jīng)元，共計(jì)58個(gè)。圖2顯示在假手術(shù)組Nb標(biāo)記確認(rèn)為EAAC1陽(yáng)性神經(jīng)元，即谷氨酸能的神經(jīng)元。假手術(shù)組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的平均動(dòng)作電位時(shí)程為2.43±0.09 ms(n=26, 1.6～3.4 ms)，平均放電頻率為11.81±1.66 Hz(0.69～28.96 Hz)。

圖2假手術(shù)組大鼠LHb中化學(xué)標(biāo)記的谷氨酸能神經(jīng)元的電生理學(xué)特性

Fig.2Electrophysiological properties of chemically identified glutamate

neurons in the LHb of sham-operated rats

a顯示假手術(shù)組大鼠代表性的谷氨酸能神經(jīng)元的動(dòng)作電位時(shí)程和自發(fā)放電頻率；c是其對(duì)應(yīng)的ISIH；顯微照片顯示經(jīng)Nb細(xì)胞旁標(biāo)記的神經(jīng)元性質(zhì)，左邊是Nb標(biāo)記的細(xì)胞，中間是EAAC1陽(yáng)性細(xì)胞，右邊是二者雙標(biāo)的細(xì)胞(圖b)。標(biāo)尺：b=10 μm。

2．2．2SNc損毀后LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)變化圖3顯示了假手術(shù)組和損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電活動(dòng)變化。假手術(shù)組大鼠LHb中，谷氨酸能神經(jīng)元的平均動(dòng)作電位時(shí)程是2.43±0.09 ms(n=26, 1.6～3.4 ms；圖3a)，平均放電頻率是11.81±1.66 Hz(0.69～28.96 Hz；圖3b)；損毀組大鼠LHb中，谷氨酸能神經(jīng)元的平均動(dòng)作電位時(shí)程是2.42±0.08 ms(n=32, 1.8～3.5 ms；圖3a)，平均放電頻率是10.35±1.49 Hz(1.29～32.76 Hz；圖3b)。兩組大鼠的平均動(dòng)作電位時(shí)程和平均放電頻率均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖3a、b)。假手術(shù)組大鼠LHb中的谷氨酸能神經(jīng)元放電的73%呈不規(guī)則式放電、19%為規(guī)則放電、剩下8%為爆發(fā)式放電(圖3c)，且平均COV為0.65 ± 0.06(圖3d)；損毀組大鼠LHb中的谷氨酸能神經(jīng)元放電形式發(fā)生變化，35%呈爆發(fā)式放電，56%呈不規(guī)則放電，其余9%為規(guī)則放電，即神經(jīng)元更趨向于爆發(fā)式活動(dòng)(χ2=6.203，d.f.=2,P<0.05; 圖3c)，平均COV為0.84 ± 0.06，與放電形式變化相一致，較假手術(shù)組顯著升高(P<0.05，圖3d)。

圖3　假手術(shù)組和6-OHDA損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元基礎(chǔ)電活動(dòng)的比較

圖a—d分別顯示假手術(shù)組(n=26)和損毀組(n=32)大鼠的平均動(dòng)作電位時(shí)程、放電頻率、放電形式和COV的比較。*P<0.05與假手術(shù)組相比。

2．3LHb中谷氨酸能神經(jīng)元對(duì)5-HT2C受體刺激的反應(yīng)

圖4顯示LHb中局部注射5-HT2C受體激動(dòng)劑Ro60-0175和拮抗劑SB242084后兩組大鼠谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的變化。假手術(shù)組大鼠LHb局部注射Ro60-0175，神經(jīng)元的放電頻率顯著升高(n=15，P<0.001；圖4a)，且這種興奮效應(yīng)在10 min后起效，持續(xù)20 min(P<0.05；圖4a)；除了放電頻率的變化外，Ro60-0175也增加了神經(jīng)元爆發(fā)式放電的比例(χ2=7.1，d.f.=2，P<0.05；圖4b)及平均COV(P<0.05；圖4c)。而LHb中局部注射SB242084后，LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的放電頻率、放電形式及平均COV均無(wú)變化(n=7；圖4d、e、f)。

圖4LHb局部注射5-HT2C受體激動(dòng)劑Ro60-0175和拮抗劑SB242084對(duì)谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的影響

Fig.4Effects of potent, selective 5-HT2Creceptor agonist Ro60-0175 or the selective antagonist SB242084 injection into the LHb on the firing activity of EAAC1-positive neurons

圖a—f分別顯示假手術(shù)組大鼠LHb中局部注射Ro60-0175(n=15)和SB242084(n=7)后其中谷氨酸能神經(jīng)元放電頻率、放電形式和COV的變化。圖g—l分別顯示損毀組大鼠LHb中局部注射Ro60-0175(n=17)和SB242084(n=7)后其中谷氨酸能神經(jīng)元放電頻率、放電形式和COV的變化。*P<0.05,與基礎(chǔ)放電頻率比較；P<0.05，與給藥前比較；#P<0.05，與給藥前比較。

損毀組大鼠LHb局部注射Ro60-0175也顯著升高神經(jīng)元的平均放電頻率(n=17，P<0.001；圖4g)，與假手術(shù)組不同的是興奮時(shí)間持續(xù)50 min(P<0.05；圖4g)；同樣地，局部注射Ro60-0175后，神經(jīng)元的放電形式更趨向于爆發(fā)式活動(dòng)(χ2=6.15，d.f.=2，P<0.05；圖4h)，平均COV也明顯增加(P<0.05；圖4i)。而局部注射SB242084后，神經(jīng)元的放電頻率、放電形式及平均COV未發(fā)生變化(n=7；圖4j、k、l)。

3　討論

LHb和抑郁關(guān)系密切，研究發(fā)現(xiàn)抑郁患者[14]和抑郁模型大鼠[15]的LHb代謝活動(dòng)異常升高，抑制其活動(dòng)后可以改善抑郁癥狀。已經(jīng)知道，LHb主要由谷氨酸能投射神經(jīng)元和少量GABA能中間神經(jīng)元構(gòu)成[1-2]，但到目前為止，關(guān)于LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的基本電活動(dòng)尚不清楚。本研究通過(guò)Nb標(biāo)記細(xì)胞放電，再經(jīng)免疫組織化學(xué)方法確認(rèn)細(xì)胞性質(zhì)后，首次確認(rèn)LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的電生理學(xué)特性為：動(dòng)作電位時(shí)程較長(zhǎng)，平均為2.42±0.01 ms；平均放電頻率為11.75±1.69 Hz。

研究表明，6-OHDA損毀大鼠SNc可以誘發(fā)抑郁行為[16]，那么SNc損毀后LHb中神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)發(fā)生什么變化，這些變化和PD抑郁行為之間的關(guān)系如何？本研究表明，與假手術(shù)組相比，SNc損毀組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的放電頻率不變，但是其放電形式發(fā)生變化，更趨向于爆發(fā)式活動(dòng)，說(shuō)明PD狀態(tài)下，LHb中谷氨酸能神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng)，這種神經(jīng)元的過(guò)度活動(dòng)可能是導(dǎo)致PD抑郁行為的重要原因之一。而導(dǎo)致LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)增強(qiáng)的原因可能是其來(lái)自其他核團(tuán)的傳入沖動(dòng)發(fā)生了變化。LHb的傳入纖維包括來(lái)自腳內(nèi)核和額葉皮層的興奮性沖動(dòng)和來(lái)自于腳內(nèi)核的抑制性沖動(dòng)[17-18]，當(dāng)調(diào)節(jié)LHb活動(dòng)的興奮性沖動(dòng)和抑制性沖動(dòng)之間的平衡被破壞后，LHb的活動(dòng)就會(huì)發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)，PD狀態(tài)下，腳內(nèi)核和額葉皮層中神經(jīng)元興奮性升高，即LHb的興奮性傳入沖動(dòng)和抑制性傳入沖動(dòng)均增強(qiáng)，最后的結(jié)果可能導(dǎo)致LHb中神經(jīng)元的放電頻率不變。研究還發(fā)現(xiàn)，PD狀態(tài)下，腳內(nèi)核和額葉皮層中神經(jīng)元的爆發(fā)式活動(dòng)增強(qiáng)[12,19]，這可能是導(dǎo)致PD狀態(tài)下LHb中谷氨酸能神經(jīng)元放電形式改變的原因。

LHb接受來(lái)自MRN的5-HT能纖維投射[6]，并且表達(dá)豐富的5-HT2C受體[7]。5-HT2C受體是一種興奮性受體，激活后細(xì)胞發(fā)生去極化，興奮性升高。本實(shí)驗(yàn)中LHb中局部注射5-HT2C受體激動(dòng)劑Ro60-0175增加了兩組大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的放電頻率和爆發(fā)式放電的比例，所不同的是，與假手術(shù)組相比，損毀組大鼠對(duì)Ro60-0175的興奮作用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，我們推測(cè)這可能是因?yàn)楹谫|(zhì)-紋狀體通路變性導(dǎo)致了LHb中谷氨酸能神經(jīng)元上5-HT2C受體表達(dá)上調(diào)或功能上調(diào)。本研究還發(fā)現(xiàn)LHb中局部注射5-HT2C受體拮抗劑SB242084后沒(méi)有改變神經(jīng)元的電活動(dòng)，說(shuō)明5-HT2C受體不能被內(nèi)源性5-HT激活。由此推斷，5-HT2C受體可能通過(guò)改變LHb中谷氨酸能神經(jīng)元的活動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)PD的抑郁行為。

綜上所述，單側(cè)SNc損毀使LHb中谷氨酸能神經(jīng)元爆發(fā)式電活動(dòng)增強(qiáng)，可能與PD相關(guān)抑郁行為發(fā)生有關(guān)，5-HT2C受體參與了LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的調(diào)節(jié)。本研究為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)PD相關(guān)抑郁與LHb及5-HT2C受體之間的關(guān)系提供了理論依據(jù)。

4　結(jié)論

抑郁作為PD最常見(jiàn)的非運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)癥狀，其神經(jīng)生物機(jī)制還不是十分清楚。LHb與抑郁行為關(guān)系密切。本研究結(jié)果顯示，單側(cè)SNc損毀大鼠LHb中谷氨酸能神經(jīng)元爆發(fā)式電活動(dòng)增強(qiáng)，且激活5-HT2C受體LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)增強(qiáng)，提示LHb谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的變化可能與PD相關(guān)抑郁行為有關(guān)，且5-HT2C受體參與了LHb中谷氨酸能神經(jīng)元電活動(dòng)的調(diào)節(jié)。

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〔責(zé)任編輯王勇〕

Effects of 5-HT2Creceptors on the firing activity of the glutamate neurons in the lateral habenular nucleus of the hemiparkinsonian rats

HAN Lingna1, WANG Chunlei2, LIU Xiaojing3*

(1 Department of Physiology, 2 Department of Bioengineering,Changzhi Medical College, Changzhi 046000, Shanxi, China;3 The First Hospital of Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710061, Shaanxi, China)

To study the changes in firing activity of the glutamate neurons and the responses of the neurons to 5-hydroxytryptamine 2C(5-HT2C) receptors stimulation in the lateral habenualr nucleus (LHb) in rats with unilateral 6-hydroxydopamine (6-OHDA) lesions of the substantia nigra pars compacta (SNc), and clarify the role of the LHb and 5-HT2Creceptors in the mechanism of PD, the firing activities of glutamate neurons in the LHb of sham-operated and the 6-OHDA-lesioned rats were assessed by electrophysiological study. The results showed that unilateral lesions of the SNc in rats led to a more bursting-firing activity of LHb glutamate neurons (P<0.05).Intra-LHb injection of Ro60-0175 as agonist of 5-HT2Creceptors resulted in increase in the firing rate of LHb glutamate neurons (P<0.05) and the percentage of burst-firing neurons (P<0.05) in sham-operated and the 6-OHDA-lesioned rats. Compared to sham-operated rats, the duration of the excitatory effect produced by Ro60-0175 was markedly longer in the lesioned rats. These findings indicate that the changes in firing activity of glutamate neurons may be involved in the parkinsonian-related depression. And 5-HT2Creceptors are involved in the regulation of the firing activity of glutamate neurons in the LHb.

Parkinson′s disease; lateral habenular nucleus; glutamate neurons; 5-HT2Creceptors

1672-4291(2016)04-0070-07

10.15983/j.cnki.jsnu.2016.04.344

2015-11-05

陜西省自然科學(xué)基金(2014JQ168)

劉小靜，女，講師,博士。E-mail: xiaojing406@163.com

R338.8

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