大麻素CB1、CB2受體在腦組織中分布及其表達(dá)特性的研究.pdf

1、研究背景： 大麻素(cannabinoid)目前主要用于其它藥物療效不佳的某些疾病，如神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的多發(fā)性硬化癥(MS)、運(yùn)動(dòng)性神經(jīng)疾病、慢性頑固性疼痛和藥源性嘔吐。另外，該藥對(duì)青光眼、哮喘和心血管疾病也可能有一定作用，雖然尚未進(jìn)入臨床應(yīng)用，但已引起了研究者廣泛的興趣。 目前公認(rèn)的大麻素受體有：CB1、CB2受體，90年代初分別克隆了體內(nèi)與之結(jié)合的大麻素CB1和CB2受體。CB1受體由473個(gè)氨基酸，7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域構(gòu)成

2、，CB2受體由360個(gè)氨基酸，7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，均屬于G蛋白偶聯(lián)受體?；蚩寺⊙芯堪l(fā)現(xiàn)這兩種受體有44％的氨基酸序列同源。人類大麻素受體與大鼠的大麻素受體氨基酸序列有很高的同源性，因此，成年大鼠可作為研究大麻素受體分布及功能的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。 CB1受體主要分布于神經(jīng)系統(tǒng)，以腦組織中表達(dá)為主，多定位于神經(jīng)未梢突觸前膜，調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。CB2受體主要分布于免疫組織和細(xì)胞，如脾臟邊緣區(qū)、扁桃體、免疫細(xì)胞等，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，并

3、可以抑制多種細(xì)胞因子的釋放[1]。近期研究發(fā)現(xiàn)，CB2受體在神經(jīng)系統(tǒng)中也存在較高表達(dá)，并證實(shí)多種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中均表達(dá)大麻素CB1、CB2受體[2]。而目前CB1、CB2受體在腦組織中分布方面的研究，僅局限于部分腦區(qū)，且不斷有研究發(fā)現(xiàn)大麻素受體在新的腦區(qū)中的表達(dá)，因此，大麻素受體CB1、CB2在腦組織的分布情況需要更加詳細(xì)的研究。 最新研究表明，大麻素激活CB1、CB2受體對(duì)脫髓鞘疾病具有一定的保護(hù)作用，一方面可抑制免疫反應(yīng)，減少

4、髓鞘的破壞，另一方面更重要的是促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞及其前體細(xì)胞存活，直接影響髓鞘的再生[3]。髓鞘再生需要多種細(xì)胞及細(xì)胞因子的共同參與，其中包括：少突膠質(zhì)細(xì)胞、星型膠質(zhì)細(xì)胞及Id2、olig2等，進(jìn)一步研究大麻素受體在腦內(nèi)分布的細(xì)胞類型，可以更加清楚的了解大麻素通過何種細(xì)胞發(fā)揮功能，同時(shí)為治療脫髓鞘疾病提供作用靶點(diǎn)。 研究目的： 本研究詳細(xì)觀察大麻素CB1、CB2受體在腦組織中的分布情況，進(jìn)一步明確兩種受體在不同腦區(qū)中分布的

5、特點(diǎn)，以及兩種受體之間分布的異同，為進(jìn)一步研究大麻素及其受體的功能打下基礎(chǔ)。研究大麻素受體CB1、CB2在腦內(nèi)分布的主要細(xì)胞類型，尤其是兩種受體在少突膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)情況，同時(shí)觀察此兩種受體在同一個(gè)細(xì)胞中是否有共表達(dá)，為更好的研究大麻素在脫髓鞘疾病中發(fā)揮的功能提供依據(jù)。 研究方法： 本研究的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為成年SD大鼠，240-260g，10只，雌雄不限。以免疫酶組織化學(xué)方法研究大麻素受體在腦組織中的詳細(xì)分布部位，免疫熒光雙標(biāo)

6、方法研究表達(dá)此兩種受體的細(xì)胞類型，相鄰切片免疫酶標(biāo)的方法研究此兩種受體在同一細(xì)胞中的共表達(dá)情況。 研究結(jié)果： 1.大麻素受體在腦組織中分布部位 大麻素CB1、CB2受體在成年大鼠腦組織中均有廣泛的分布，不同腦區(qū)之間分布的數(shù)量存在差異。兩種受體相比較，大部分腦區(qū)的表達(dá)情況相似，僅在胼胝體、小腦白質(zhì)、腦橋及延腦差異較大，胼胝體和小腦白質(zhì)區(qū)CB2受體的表達(dá)數(shù)量明顯多于CB1受體，而在延腦CB1受體多于CB2受體的表達(dá)，

7、CB2受體在腦橋、延腦、小腦白質(zhì)和胼胝體區(qū)域的免疫陽(yáng)性細(xì)胞可見長(zhǎng)的細(xì)胞突起，CB1受體僅在延腦和胼胝體可觀察到同樣的情況。 具體分析發(fā)現(xiàn)：CB1受體在大腦皮層、海馬、基底神經(jīng)節(jié)、嗅腦的顆粒細(xì)胞層及小腦的浦肯野細(xì)胞層分布的數(shù)量最多，在嗅腦小球?qū)?、僧帽?xì)胞層、腦橋、小腦絨球及延腦也有較高數(shù)量的分布，而胼胝體、小腦分子層、顆粒層及小腦白質(zhì)是CB1受體的分布數(shù)量較少的區(qū)域。CB2受體分布最高的區(qū)域是大腦皮層、胼胝體、海馬、基底神經(jīng)節(jié)、嗅

8、腦的顆粒細(xì)胞層、小腦的浦肯野細(xì)胞層和小腦白質(zhì)，CB2受體分布較高的區(qū)域是嗅腦小球?qū)?、僧帽?xì)胞層、腦橋及小腦絨球，小腦分子層、顆粒層和延腦是CB2受體分布較少的腦區(qū)。在大部分腦區(qū)CB1、CB2受體的免疫陽(yáng)性反應(yīng)定位于胞體。分布在胼胝體、腦橋及延腦的CB2受體陽(yáng)性細(xì)胞，免疫陽(yáng)性反應(yīng)定位于胞體和長(zhǎng)的細(xì)胞突起，而CB1受體僅在胼胝體和延腦有類似分布。 2.大麻素受體在腦組織中的分布細(xì)胞類型及共表達(dá)情況 免疫熒光雙標(biāo)結(jié)果可見，神經(jīng)

9、元是表達(dá)CB1受體的主要細(xì)胞類型，在大腦皮層、海馬及小腦的浦肯野細(xì)胞層均有大量的神經(jīng)元表達(dá)CB1受體。同時(shí)，在大腦皮層可觀察到較少的少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)CB1受體，CB1受體在星形膠質(zhì)細(xì)胞僅有很少量的表達(dá)，主要分布在小腦白質(zhì)區(qū)。在腦組織中的CB2受體分布的主要細(xì)胞類型為神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞，星形膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)較少。與CBI受體不同，CB2受體在小腦白質(zhì)區(qū)的少突膠質(zhì)細(xì)胞中有大量表達(dá)，在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)也多于CB1受體。并且發(fā)現(xiàn)，CB2受體

10、在少突膠質(zhì)細(xì)胞中的定位有三種不同的形式，第一類，免疫陽(yáng)性反應(yīng)僅定位于細(xì)胞核，第二類，免疫陽(yáng)性反應(yīng)定位于細(xì)胞核及核周，第三類，免疫陽(yáng)性反應(yīng)僅定位于核周。 相鄰切片方法分析大麻素CB1、CB2受體在同一細(xì)胞中的共表達(dá)情況。研究發(fā)現(xiàn)，在大腦皮層及小腦絨球中均可見同一個(gè)細(xì)胞表達(dá)此兩種受體。在大腦皮層，同時(shí)表達(dá)兩種大麻素受體的細(xì)胞數(shù)量較少，細(xì)胞形態(tài)與其他細(xì)胞無明顯差異。小腦絨球的浦肯野細(xì)胞層此類細(xì)胞的數(shù)量也較少，細(xì)胞形態(tài)與其他浦肯野細(xì)胞無

11、明顯區(qū)別。 研究結(jié)論： 1、大麻素CB1、CB2受體在腦組織中廣泛分布，兩種受體在許多腦區(qū)均有相似性的分布，并且同一種受體在不同腦區(qū)間表達(dá)存在差異。這種相似性的分布可能提示二者共同參與了某些病理生理功能，而不同腦區(qū)表達(dá)數(shù)量的差異及陽(yáng)性細(xì)胞染色部位的區(qū)別，進(jìn)一步提示兩種受體在腦中可能發(fā)揮不同的作用。 2、大麻素CB1受體在腦內(nèi)分布的主要細(xì)胞類型為神經(jīng)元，少突膠質(zhì)細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞中有較少量的表達(dá)，CB2受體在腦內(nèi)分