腎上腺素能受體對前額葉皮層興奮性突觸傳遞的調(diào)控.pdf

1、前額葉皮層(prefrontal cortex，PFC)在思維、推理、行為的計劃和組織等許多腦的高級功能中起著關(guān)鍵作用。去甲腎上腺素(Norepinephrine，NE)是一種廣泛分布于外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)，以往的行為學(xué)和生理學(xué)研究表明，NE系統(tǒng)在調(diào)控PFC認知功能中起重要作用。 前額葉皮層的NE能受體分為α1，α2，和β三種亞型。以往的工作多采用行為學(xué)手段，著重研究α1和α2受體對前額葉皮層認知功能的調(diào)控，在細胞水平

2、研究這些受體在前額葉突觸傳遞中的作用的工作尚不多。我們的工作采用離體腦片膜片鉗記錄、在體場電位記錄等電生理手段，并結(jié)合免疫組化技術(shù)，首次研究了β和α2受體在前額葉皮層興奮性突觸傳遞中的調(diào)控作用。 第一部分：內(nèi)側(cè)前額葉皮層β受體參與對興奮性突觸傳遞的調(diào)控 本部分實驗采用腦片膜片鉗全細胞記錄手段，研究腎上腺素能β受體在大鼠內(nèi)側(cè)前額葉第V/VI層錐體細胞興奮性突觸傳遞中的調(diào)控作用。實驗顯示，給予β受體激動劑，異丙腎上腺素(

3、isoproterenol，ISO)，引起自發(fā)興奮性突觸后電流(sEPSCs)的頻率增加，幅度增大，引起微小興奮性突觸后電流(mEPSCs)的頻率增大，但不影響其幅度。當(dāng)Cd2+存在時，ISO對mEPSCs的易化效應(yīng)被阻斷。給予ISO令非NMDA受體和NMDA受體介導(dǎo)的誘發(fā)興奮性突觸后電流(eEPSC)的幅度增大，并使其雙脈沖易化(PPF)值變小。在對壓力給藥或灌流給藥方式引起的NMDA誘發(fā)的內(nèi)向電流上，ISO令其幅度顯著增大。當(dāng)電極內(nèi)

4、液中加入PKA的抑制劑后，ISO對NMDA受體介導(dǎo)的eEPSC和NMDA誘發(fā)的內(nèi)向電流的易化效應(yīng)被抑制。免疫組化的結(jié)果顯示，β1受體在內(nèi)側(cè)前額葉皮層的突觸前末梢和神經(jīng)元上均存在。本工作首次提供了直接的電生理證據(jù)，表明β受體通過突觸前和突觸后的雙重機制，易化內(nèi)側(cè)前額葉皮層的興奮性突觸傳遞。 第二部分：內(nèi)側(cè)前額葉皮層α2受體參與對興奮性突觸傳遞的調(diào)控 前人的研究表明，內(nèi)側(cè)前額葉皮層的α2受體，特別是α2A受體激活后，對工

5、作記憶、注意力調(diào)節(jié)和行為抑制等前額葉的認知功能有改善作用。α2受體激動劑在臨床上被用于治療注意力缺損多動癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激綜合癥和精神分裂癥等疾病。但是，α2受體調(diào)控前額葉皮層功能的生理機制尚不清楚。 我們將α2受體激動劑clonidine或α2A受體激動劑guanfacine用全身給藥或內(nèi)側(cè)前額葉局部給藥的方式注射入實驗大鼠，在麻醉大鼠和清醒大鼠上記錄興奮性突觸后場電位(fEPSP)，觀察藥物對這一指標(biāo)的影響。我們亦應(yīng)用全細胞膜