5-HT-,1A-受體對新生大鼠離體延髓腦片呼吸節(jié)律性放電及呼吸神經(jīng)元電活動的調(diào)制.pdf

1、5-羥色胺(5-hydroxytryptamine；5-HT)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的分布十分廣泛，它對于呼吸節(jié)律的產(chǎn)生，調(diào)控發(fā)揮著十分重要的作用，而所有這些調(diào)節(jié)作用都是5-HT與其特異性受體相互作用的結(jié)果。本研究旨在探討5-HT<,1A>受體在新生鼠延髓腦片標(biāo)本中面神經(jīng)后核內(nèi)側(cè)區(qū)(the medial region of the nucleus retrofacialis，mNRF)的基本呼吸節(jié)律性電活動發(fā)生和調(diào)節(jié)中的可能作用。1)應(yīng)用新生

2、大鼠離體延髓腦片標(biāo)本，記錄與之相連的舌下神經(jīng)呼吸節(jié)律性放電(respiratoryrhythmical discharge activity,RRDA)，觀察5．HTlA受體的特異性激動劑8-羥四氫萘(+/-)-8-hydroxy-2-(di-N-propylamino)tetralin hydrobromide(8-OH-DPAT)和特異性拮抗劑多次甲基多苯基多異氰酸酯[4-iodooN-[2-[4-methoxyphenyl]-1-

3、piperazinyl]ethyl]-N-2-pyridynyl-benzamide hydrochloride](PMPPI)對RRDA的影響，從而探討5-HT<,1A>受體在節(jié)律性呼吸的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)中的作用；2)在新生大鼠離體延髓腦片標(biāo)本上，同步記錄舌下神經(jīng)根和mNRF區(qū)的雙相呼氣神經(jīng)元(biphasicexpiratory neurons，BE-neurons)/吸氣神經(jīng)元(inspiratory neurons，Ⅰ-neurons

4、)的放電活動，觀察5-HT<,1A>受體的特異性激動劑和拮抗劑對呼吸神經(jīng)元放電活動的影響，進一步探討5-HT<,1A>受體對節(jié)律性呼吸的調(diào)制。 方法 選用新生SD大鼠(0～3d)，雌雄不拘。1)參照并改良Suzue的方法制作離體延髓腦片標(biāo)本，該腦片結(jié)構(gòu)中主要包含面神經(jīng)后核內(nèi)側(cè)區(qū)，前包欽格氏復(fù)合體(Pre-Botzinger Complex，PBC)，腹側(cè)呼吸組(ventral respiratory group，VRG)

5、以及舌下神經(jīng)核，并保留舌下神經(jīng)根。用玻璃吸附電極記錄舌下神經(jīng)放電作為呼吸活動的指標(biāo)，實驗動物分為兩組：(1)8-OH-DPAT和PMPPI組(2)8-OH-DPAT和8-OH-DPAT+PMPPI組，每組新生大鼠5只，共10只新生大鼠。通過灌流液給藥，觀察不同藥物對神經(jīng)根放電活動的影響；2)制備20只新生SD大鼠(0～3d)離體延髓腦片標(biāo)本，以改良的：Kreb’s液(modified Kreb’s perfusion solution，

6、MKS)恒溫灌流，穩(wěn)定記錄到與之相連的舌下神經(jīng)的呼吸節(jié)律性放電活動后，隨機分成Ⅰ～Ⅳ組(每組n=5)，Ⅰ～Ⅳ組給予5-HT<,1A>受體的特異性激動劑8-OH-DPAT；濃度分別為別1μmol/L，5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L持續(xù)灌流10 min，觀察給藥后1、3、5 min時舌下神經(jīng)的呼吸節(jié)律性放電活動的變化。3)實驗動物分為兩組：(1)8-OH-DPAT和PMPPI組，此組新生大鼠5只，記錄雙相呼氣神經(jīng)元的放電

7、活動。(2)8-OH-DPAT和PMPPI組，此組新生大鼠5只，記錄吸氣神經(jīng)元的放電活動。為了記錄呼吸神經(jīng)元，以微操縱器固定玻璃微電極，并通過控制微推進器作延髓面神經(jīng)后核內(nèi)側(cè)區(qū)細(xì)胞外記錄，記錄時，每次移動10}xm直到記錄到自主呼吸單元和面神經(jīng)后核內(nèi)側(cè)區(qū)雙相呼氣神經(jīng)元或吸氣神經(jīng)元放電。5-HT<,1A>受體特異性激動劑8-OH-DPAT和其特異性拮抗劑PMPPI分別溶于雙蒸水中，進一步在MKS中稀釋到20μmol/L和10μmol/L。

8、腦片先以20μmol/L 8-OH-DPAT灌流5 min，洗脫8-OH-DPAT，待放電基本恢復(fù)后，再以10μmol/L PMPPI灌流5 min。同步記錄舌下神經(jīng)根和雙相呼氣神經(jīng)元或吸氣神經(jīng)元放電。實驗中，與舌下神經(jīng)根的呼吸節(jié)律性活動相關(guān)聯(lián)的進行的電活動即為雙相呼氣神經(jīng)元或吸氣神經(jīng)元。 結(jié)果 1．記錄舌下神經(jīng)根放電的實驗部分： 1)8-OH-DPAT和PMPPI對RRDA的影響：給予20 μmol/L的8-O

9、H-DPAT持續(xù)灌流1 min時，較MKS灌流對照，呼吸周期(RC)和呼氣時程(TE)分別延長30.11％(t=2.709，P=0.027)和32.24％(t=2.676，P=0.028)，放電的積分幅度(IA)降低17.08％但無統(tǒng)計學(xué)意義；灌流3 min后，RC和TE繼續(xù)延長，較對照組分別延長59.23％(t=3.670，P=0.006)和63.44％(t=3.670，P=0.006)，IA降低24.82％ (t=3.406，P

10、=0.009)，在8-OH-DPAT灌流過程中吸氣時程(TI)無明顯變化。洗脫后改用10μmol/L PMPPI灌流1 min時RC、TE無統(tǒng)計學(xué)意義，TI顯著縮短(t=3.641，P=0.007)；灌流3 min后，相對于對照組RC下降26.08％(t=3.468，P=0.014)，TI下降26.14％(t=3.532，P=0.008)，TE下降25.99％(t'=3.236，P=0.021)，在PMPPI灌流過程中，IA變化無統(tǒng)計學(xué)

11、意義。2)8-OH-DPAT和8-OH-DPAT+PMPPI對RRDA的影響：20μmol/L8-OH-DPAT灌流3 min，RC、TE延長，IA降低；改用20 μmol/L 8-OH-DPAT+10 μmol/LPMPPI灌流3 min，對照改灌流前RC和TE分別縮短23.51％(t=2.802，P=0.023)和23.92％(t=2.793，P=0.023)，TI無顯著變化，IA升高11.58％(t=2.453，P=0.040)。

12、 3)不同濃度的8-OH-DPAT對RRDA的影響：給藥前后不同時間點之間呼吸周期(respiration cycle，RC)有顯著性差異(F=181.219，P<0.001)，各濃度在給藥前RC最小，給藥后逐漸延長，5min時達到最大。各濃度之間有顯著性差異(F=61.675，P<0.001)，給藥后各時間點1μmol/L的RC最小，給藥濃度增大，RC延長，20μmol/L的RC最大。給藥前后和不同濃度之間存在交互效應(yīng)(F=2

13、2.940，P<0.001)。給藥前后不同時間點之間積分幅度(integral amplitude，IA)有顯著性差異(F=20.949，P<0.001)，在10μmol/L和20μmol/L濃度組中給藥前后不同時間點之間有顯著性差異，F(xiàn)值分別是5.050，51.389，P值分別是0.017和0.001。各濃度之間有顯著性差異(F=41.027，P<0.001)，給藥后各時間點1μmol/L的IA最大，給藥濃度增大，IA減小，20μmo

14、l/L的IA最小。給藥前后和不同濃度之間存在交互效應(yīng)(F=3.483，P=0.002)。 2．同步記錄舌下神經(jīng)根和mNRF區(qū)BE-neurons/I-neurons放電活動的實驗部分： 1)8-OH-DPAT和PMPPI對雙相呼氣神經(jīng)元放電活動的影響：給予20μmol/L8-OH-DPAT持續(xù)灌流3min時，較MKS灌流對照，雙相呼氣神經(jīng)元放電的RC增加了63．09％(t=763，P=0.001)，TE增加了69.64％

15、(t=4.647，P=0.002)，IA減小了23．63％(t'=2.802，P=0.011)，單位放電的峰頻率(the peak dischargefrequency，PFn)下降了45.55％(t=6.315，P<0.001)。沖洗后改灌10μmol/L PMPPI，3min時，RC減小26．33％(t=2.475，P=0.039)，TE減小26.76％(t=2.353，P=0.046)，TI，IA和PFn均無顯著性變化。2)8-O

16、H-DPAT和PMPPI對吸氣神經(jīng)元放電活動的影響：對照MKS灌流，給予20μmol/L 8-OH-DPAT灌流后，吸氣神經(jīng)元放電的RC增加78.17％(t=4.775，P=0.001)，TE增加83.01％(t=4.780，P=0.001)，但降低IA 21.78％(t=5.148，P=0.001)，而且PFn下降了43.96％(t=6.455，P<0.001)。沖洗后改灌10μmol/LPMPPI，與對照相比，3min時，RC減小2