5-HT在MesV神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型中的作用.pdf

1、三叉神經(jīng)中腦核是位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的口部肌肉初級(jí)感覺神經(jīng)元聚集的核團(tuán)。本研究室近期工作證明MesV神經(jīng)元具有三種類型的興奮性，1型：在低強(qiáng)度刺激下，細(xì)胞可以產(chǎn)生低頻放電，隨著刺激強(qiáng)度的增大，放電頻率逐漸增大，即放電頻率對(duì)刺激電流強(qiáng)度變化較為敏感。2型：細(xì)胞的放電頻率相對(duì)集中在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，并不隨著刺激強(qiáng)度的變化顯示明顯而有很大的變化，即放電頻率對(duì)刺激電流強(qiáng)度變化相對(duì)不敏感。3型：無論刺激強(qiáng)度多大，細(xì)胞只產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)作電位。并且還

2、發(fā)現(xiàn)可通過調(diào)節(jié)其鈉離子電流（主要是INaP）和／或鉀離子電流（4AP敏性鉀電流）實(shí)現(xiàn)興奮性類型的相互轉(zhuǎn)型。但以上實(shí)驗(yàn)是通過相關(guān)離子通道阻斷劑（riluzole和4-AP）來實(shí)現(xiàn)的，屬于藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的范疇。要想證明興奮性轉(zhuǎn)型的生理意義必須要有生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的證據(jù)，即在腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)下實(shí)現(xiàn)MesV神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型，并且符合生理現(xiàn)象。
　　5-HT是中樞內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一，參與多種生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)。有實(shí)驗(yàn)證明MesV神經(jīng)元上存在著較高密度

3、的5-HT受體(5-HT2A和5-HT3受體)，其中5-HT2A受體為G蛋白偶聯(lián)受體，5-HT3受體為直接門控通道受體。另有文獻(xiàn)指出在MesV神經(jīng)元上5-HT可以通過cAMP—蛋白激酶A級(jí)聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控持續(xù)性鈉電流。正是基于以上兩點(diǎn)原因我們選擇5－HT作為促使MesV神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型的神經(jīng)遞質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)主要是通過全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)，選擇幼鼠三叉神經(jīng)中腦核（MesV）神經(jīng)元為標(biāo)本，研究5-HT對(duì)MesV神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型的作用。發(fā)現(xiàn)5－HT通過抑制

4、持續(xù)性鈉電流使部分2型興奮性神經(jīng)元轉(zhuǎn)型為3型興奮性神經(jīng)元，提示生理狀態(tài)下存在神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型的可能性。
　　早在70年代Rita等利用HH方程研究槍烏賊巨軸突重復(fù)放電時(shí)，從解得的極限環(huán)圖中曾預(yù)測(cè)軸突的放電存在滯后現(xiàn)象（hysteresis），即在逐漸增大再減小的電流刺激過程中，開始放電和結(jié)束放電時(shí)的刺激電流強(qiáng)度不同。隨后在槍烏賊的巨軸突上觀察到了這種放電現(xiàn)象，但是至今未見在神經(jīng)元報(bào)道。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中首次在MesV2型興奮性神經(jīng)元上觀

5、察到了這種放電的滯后現(xiàn)象。并且利用非線性動(dòng)力學(xué)手段，通過數(shù)學(xué)模型和分岔理論對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了分析。
　　一、5-HT對(duì)MesV神經(jīng)元興奮性轉(zhuǎn)型的作用
　　主要結(jié)果：
　　1、觀察到MesV神經(jīng)元的三種興奮類型。
　　1型：在由弱至強(qiáng)的斜波刺激電流下，神經(jīng)元在很低刺激強(qiáng)度時(shí)即放電，并隨著刺激強(qiáng)度的增大，放電頻率逐漸增大，即放電頻率對(duì)刺激電流強(qiáng)度變化較為敏感。
　　2型：神經(jīng)元從產(chǎn)生SMPO開始促發(fā)放電，放電頻率

6、相對(duì)集中在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，并不隨著刺激強(qiáng)度的變化顯示明顯而有很大的變化，即放電頻率對(duì)刺激電流強(qiáng)度變化相對(duì)不敏感。
　　3型：在斜波刺激下，無論刺激強(qiáng)度多大，神經(jīng)元不產(chǎn)生SMPO也不放電。
　　實(shí)驗(yàn)中1型僅有6.7％（4／60），2型40.0％（24／60），3型53.3％（32／60）。
　　2、5-HT促使MesV神經(jīng)元從2型興奮性轉(zhuǎn)化為3型。
　　實(shí)驗(yàn)中30％（6/20）的神經(jīng)元發(fā)生了較完全的興奮性轉(zhuǎn)型，7

7、0％（14/20）神經(jīng)元興奮性有不同程度的改變。
　　3、持續(xù)性鈉電流(INaP)在5-HT作用下被抑制。
　　主要結(jié)論：
　　5-HT通過調(diào)控持續(xù)性鈉電流(INaP)可以使部份2型MesV神經(jīng)元轉(zhuǎn)換為3型，提示神經(jīng)元的興奮性可能被神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)控發(fā)生轉(zhuǎn)型。
　　二、MesV神經(jīng)元放電的滯后現(xiàn)象
　　主要結(jié)果：
　　1、在2型興奮性MesV神經(jīng)元上觀察了其在三角波電流刺激下放電的滯后現(xiàn)象。
　　所謂

8、滯后現(xiàn)象是指給與神經(jīng)元緩慢增大再緩慢減小的三角波電流刺激時(shí)，神經(jīng)元隨著刺激電流強(qiáng)度的增大爆發(fā)動(dòng)作電位，再隨著刺激電流的減小而停止動(dòng)作電位發(fā)放，但停止發(fā)放時(shí)的刺激電流強(qiáng)度要比引起爆發(fā)時(shí)的刺激電流強(qiáng)度滯后（?。?。
　　2、加入4－AP后2型興奮性神經(jīng)元轉(zhuǎn)型為1型興奮性，放電的滯后現(xiàn)象消失。
　　通過4-AP阻斷I4-AP可以使2型興奮型神經(jīng)元轉(zhuǎn)為1型興奮型，在1型興奮型神經(jīng)元上滯后現(xiàn)象不再出現(xiàn)。即在前述刺激電流的刺激下爆發(fā)動(dòng)作電