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时间:2018-11-19
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1、谷氨酸对大鼠纹状体神经元活动的影响作者:李伟红庄晓燕高素华张红焦金菊常志杰【摘要】目的:研究谷氨酸(L-glutamicacid,GLU)及受体阻断剂MK-801对雄性大鼠纹状体(striatum,STR)神经元自发放电活动的影响。方法:应用微电泳方法记录纹状体神经元自发放电活动。结果:微电泳GLU使84.13%STR神经元自发放电频率加快。在43个STR神经元中直接微电泳MK-801可使62.79%STR神经元自发放电频率降低。在微电泳GLU产生兴奋效应的33个STR神经元中,微电泳GLU期间给予MK-801拮抗GLU的兴奋效应,可使90.91%已对GLU产生兴奋效应
2、的STR神经元放电频率减慢。结论:GLU对STR神经元起兴奋作用,但其兴奋作用可被MK-801所拮抗,当直接微电泳MK-801时,可使STR神经元产生抑制效应。研究提示抗谷氨酸作用的药物有抗帕金森病(Parkinsondisease,PD)的作用。【关键词】微电泳;纹状体;谷氨酸;MK-801 纹状体(STR)是基底神经节中的一个重要核团,由尾核、壳核和苍白球组成。尾核和壳核称为新纹状体;苍白球称为旧纹状体。本研究指的是新纹状体。它主要接受大脑皮层和皮层下的传入纤维,再发出轴突投射到苍白球和黑质[1]。这些核团间存在着复杂的纤维联系,共同参与躯体运动的调节。因此本实验
3、采用微电泳及细胞外记录方法观察GLU和阻断剂MK-801对STR神经元自发放电活动的影响,以探讨GLU在躯体运动中的调节作用。 1材料和方法 1.1材料 1.1.1实验动物采用Sprague-Daa公司提供,乌拉坦、多聚甲醛由沈阳化工试剂厂提供。其它均为国产分析纯试剂。 1.1.3实验仪器脑立体定位仪(西北光学仪器厂);51217型微管拉制仪(美国STOELTING公司);微电泳仪(中科院上海生理研究所);SMUP生物信号处理系统(上海第一医科大学);CM800冰冻切片机(日本LEica公司);OLYMPUS光学显微镜(日本产)。 1.2实验方法 1.2.1
4、手术以20%乌拉坦(1ml/100g)腹腔麻醉后,将大鼠置于脑立体定位仪上行常规开颅术。 1.2.2微电泳及细胞外记录根据PaxionsΩ)管内灌注含1%滂胺天蓝的3.0MNaCl溶液作为神经元放电活动的引导电极,外周管电阻为20~100MΩ,按需要分别灌注以下药物:GLU(1.0mol/l,pH8.0)、MK-801(0.01mol/l,pH4.0)、NaCl(3mol/l,pH7.0,对照)。借助微电极推进器将微电极缓慢插入纹状体,记录STR神经元自发放电情况。使用微电泳仪进行微电泳,电泳电流为10~150nA,电泳时间为20s,滞流电流为5~10nA,可根据实验
5、需要及神经元情况进行适当调节。除GLU外,其余皆用正电流泳入。分别观察GLU及MK-801对STR神经元放电活动的影响。再在微电泳GLU期间,给予MK-801,观察对STR神经元放电的影响。为了排除可能发生的电流作用,只要注入NaCl引起任何放电变化,该资料则不列入统计。神经元放电活动由微电极引导信号,经放大器放大、滤波、显示于示波器上,并输入SMUP生物信号处理系统,计数神经元放电情况,结果自动制成序列密度直方图。 1.2.3组织学定位实验结束后,经中心管给予20μA阴极直流电,经微电极电泳滂胺天蓝到记录部位,通电10~15min。对麻醉后实验动物开胸,经升主动脉首
6、先用100ml生理盐水(37°C)快速冲洗血管后,继而用含4%多聚甲醛的0.1M磷酸缓冲液500ml灌流固定。开颅取出完整脑组织,做成长度为1.5cm的组织块,放入含4%多聚甲醛的磷酸固定液中固定(4°C,3h);再将组织块移入含20%~30%蔗糖磷酸缓冲液中(pH=7.4,4°C),浸至其沉底。24h后,置于0.1M磷酸缓冲液中脱糖(3次,每次10min),后置于连续冰冻切片机内,-20°C,做连续冠状切片,切片厚30μm。焦油紫染色,梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。光镜下进行组织学鉴定并拍照。 1.2.4数据处理分别记录微电泳前后神经元放电频率,同时还记录
7、微电泳后神经元兴奋或抑制的持续时间。微电泳药物后放电频率变化=(电泳药物期间放电频率-电泳前20s放电频率)/电泳前20s放电频率×100%。微电泳药物后放电变化超过±30%为有效临界值,进行统计分析。统计资料以均数±标准差(x±s)表示,进行t检验,比较显著性差异。以P<0.05为差异显著性指标,P<0.01为差异极显著性指标。 2实验结果 共观察了63个STR神经元。其中84.13%STR神经元在微电泳GLU(20~80nA,20s)之后自发放电频率加快,平均放电频率由微电泳前的1.74±0.94Hz增加到3.31±1
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