暈敏感小鼠模型的建立和暈反應(yīng)機(jī)制的研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)病(motion sickness，MS)根據(jù)誘發(fā)因素不同，分為航海運(yùn)動(dòng)病(暈船)、航空運(yùn)動(dòng)病、航天運(yùn)動(dòng)病以及模擬器運(yùn)動(dòng)病等。運(yùn)動(dòng)病一直是世界軍事醫(yī)學(xué)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，隨著航天事業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)病更加深入研究的要求已經(jīng)變得十分迫切。各種現(xiàn)代化的交通工具的普及也使運(yùn)動(dòng)病的發(fā)病極為普遍，運(yùn)動(dòng)病已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)及藥學(xué)研究的重要課題之一。 本課題主要研究?jī)?nèi)容包括： 1．利用以往建立的運(yùn)動(dòng)病評(píng)價(jià)指標(biāo)通過近親交配

2、、逐代篩選的方法培育出對(duì)暈 刺激敏感性不同的模型動(dòng)物，作為運(yùn)動(dòng)病機(jī)制研究的對(duì)象。 暈敏感小鼠與暈不敏感小鼠已經(jīng)培育至第11代，兩株動(dòng)物的暈反應(yīng)指數(shù)已經(jīng)可以完全區(qū)分出來。在培育過程中，雖然用于繁殖的動(dòng)物都經(jīng)過嚴(yán)格篩選，但是子代的暈反應(yīng)指數(shù)并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，因此，對(duì)于暈刺激的敏感性差異是多基因共同影響和決定的，具有復(fù)雜的遺傳特征。 2．對(duì)暈敏感及不敏感小鼠進(jìn)行生物學(xué)特性研究，找出差異點(diǎn)。 因此，我們首先比

3、較了對(duì)于暈刺激存在差異的模型動(dòng)物在血液動(dòng)力學(xué)指標(biāo)是否存在差異。研究結(jié)果表明暈敏感和暈不敏感小鼠與正常小鼠的血壓及心動(dòng)周期比較。暈敏感小鼠與對(duì)照組比較血壓略高，暈不敏感小鼠的血壓較低，心動(dòng)周期則相反，但是這種差異并沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。用清醒動(dòng)物腦微透析的方法檢測(cè)了腦內(nèi)紋狀體、海馬及大腦皮層的多巴胺及5-HT含量。研究結(jié)果表明，在暈敏感及不敏感動(dòng)物腦中的多巴胺及5-HT含量沒有明顯差異。 利用蛋白質(zhì)組學(xué)研究手段對(duì)暈敏感與暈不敏感小鼠

4、進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，蛋白Swiprosin-1表達(dá)存在明顯差異，western blot驗(yàn)證結(jié)果顯示暈敏感小鼠與暈不敏感小鼠比較，腦中的Swiprosin-1表達(dá)明顯下降。 3． Swiprosin-1的表達(dá)分布及與暈反應(yīng)發(fā)生的關(guān)系。 對(duì)Swiprosin-1在全身的表達(dá)量及分布情況進(jìn)行研究，在腦及肝臟、脾臟中表達(dá)較多。在大腦皮層及小腦皮層中，Swiprosin-1的表達(dá)主要分布在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞而在神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞中沒有分布

5、。Swiprosin-1在延髓中有集中的神經(jīng)元表達(dá)。這提示我們Swiprosin-1在延髓的局部與神經(jīng)元的功能密切相關(guān)。 對(duì)正常的成年小白鼠進(jìn)行暈刺激，在暈刺激結(jié)束后立刻取腦組織，觀察Swiprsoin-1在延髓中的變化發(fā)現(xiàn)：正常小白鼠在受到旋轉(zhuǎn)刺激后，延髓中的Swiprosin-1表達(dá)明顯下降，經(jīng)過約90分鐘后恢復(fù)到未刺激前水平。其它類型的應(yīng)激刺激不能使腦中的Swiprosin-1表達(dá)發(fā)生變化。Swiprosin-1降低可能是

6、運(yùn)動(dòng)病發(fā)生過程中中樞神經(jīng)調(diào)節(jié)重要的病理生理機(jī)制。在暈敏感小鼠中，由于腦內(nèi)的Swiprosin-1表達(dá)量較低，所以更容易發(fā)生暈反應(yīng)。 4． Swiprosin-1在暈反應(yīng)發(fā)生中的中樞調(diào)節(jié)機(jī)制研究。 進(jìn)一步定位發(fā)現(xiàn)，Swiprosin-1在延髓的表達(dá)集中于前庭核，包括前庭上核，前庭下核，前庭內(nèi)側(cè)核和前庭外側(cè)核的神經(jīng)元，前庭下核中最為集中。另外，在脊髓的灰質(zhì)前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中也有表達(dá)。位于神經(jīng)元的胞漿中，在周圍的其它核團(tuán)或區(qū)域沒

7、有集中的神經(jīng)元表達(dá)。 通過慢病毒轉(zhuǎn)染的方法使前庭核局部的Swiprosin-1干擾后，局部Swiprosin-1表達(dá)下調(diào)，動(dòng)物的暈反應(yīng)指數(shù)明顯增加，在沒有暈刺激的情況下，動(dòng)物的胃腸動(dòng)力仍然比對(duì)照組增加。這提示我們，Swiprosin-1在前庭核神經(jīng)元局部的表達(dá)可能與神經(jīng)元基礎(chǔ)電活動(dòng)有關(guān)，當(dāng)Swiprosin-1表達(dá)減少后，前庭核神經(jīng)元的基礎(chǔ)電活動(dòng)發(fā)生改變，并將沖動(dòng)通過廣泛的神經(jīng)纖維聯(lián)系投射到孤束核、迷走復(fù)合體等部位導(dǎo)致迷走神經(jīng)的

8、興奮性改變，受到暈刺激后更容易出現(xiàn)暈反應(yīng)的癥狀。 綜上所述，在具有遺傳特征的暈敏感性不同的小鼠腦中我們發(fā)現(xiàn)蛋白Swiprosin-1的表達(dá)存在差異，暈敏感的動(dòng)物與暈不敏感的動(dòng)物相比明顯降低。當(dāng)正常大、小白鼠受到暈刺激時(shí)，SWiprosin-1表達(dá)也會(huì)先降低然后逐漸恢復(fù)到刺激之前。Swiprosin-1在腦中延髓的神經(jīng)元上表達(dá)，而在腦的其它部位神經(jīng)元沒有表達(dá)。進(jìn)一步定位可以觀察Swiprosin-1主要集中在延髓的前庭核神經(jīng)元胞漿