膜上鳥苷酸環(huán)化酶在大腦和在嗅覺系統(tǒng)中的作用.pdf

1、中腦多巴胺神經(jīng)系統(tǒng)是大腦內(nèi)十分重要的神經(jīng)回路系統(tǒng),它參與調(diào)控了個(gè)體多個(gè)重要的行為表現(xiàn)[1]。該系統(tǒng)包括位于腹側(cè)被蓋區(qū)和黑質(zhì)致密層的多巴胺神經(jīng)細(xì)胞,以及該類細(xì)胞的主要投射區(qū):背部紋狀體、伏核、海馬、前額皮質(zhì)和杏仁核[2,3]。多巴胺神經(jīng)元通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺調(diào)節(jié)位于這些腦區(qū)的突觸后細(xì)胞的活性。該系統(tǒng)的失調(diào)與很多神經(jīng)行為學(xué)疾病密切相關(guān),例如帕金森病、多動癥、精神分裂癥等。因此能夠特定的調(diào)控中腦多巴胺神經(jīng)元成為干預(yù)這些相關(guān)行為或治療這類疾病

2、的關(guān)鍵。
　　 我們首次報(bào)道了一種廣泛存在于腸道粘膜細(xì)胞中的膜上鳥苷酸環(huán)化酶GC-C選擇性地在中腦多巴胺神經(jīng)元上表達(dá),這種表達(dá)僅發(fā)現(xiàn)在胞體和樹突上,在中腦多巴胺神經(jīng)元的主要投射區(qū)紋狀體則沒有。
　　 在體外GC-C能夠被它在腸道內(nèi)的相應(yīng)配體G/UG有效激活[4]。體外電生理記錄顯示這種激活不能直接影響多巴胺神經(jīng)元的電生理活動,不能調(diào)節(jié)突觸間興奮性電流,也不能作用于GABAa所介導(dǎo)的抑制性電流。但是能夠增強(qiáng)由Ⅰ型代謝型谷氨

3、酸受體或蕈毒堿受體介導(dǎo)的興奮性反應(yīng),在體外能有效增強(qiáng)反應(yīng)30％左右。這種增強(qiáng)效應(yīng)依賴于蛋白激酶G(PKG)的活性:加入蛋白激酶G的激活劑能夠模擬GC-C的激活效果,而加入相應(yīng)的抑制劑則能消除G/UG的增強(qiáng)作用。另外,G/UG的增強(qiáng)作用在GC-C基因敲除小鼠中也被剝奪。
　　 我們對GC-C基因敲除小鼠做了一系列的行為學(xué)實(shí)驗(yàn),包括曠場實(shí)驗(yàn)、氣味適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)、是非行為范式測驗(yàn)、晝夜節(jié)律監(jiān)控等。發(fā)現(xiàn)GC-C基因敲除小鼠表現(xiàn)出多動癥的癥狀