谷氨酸对大鼠纹状体神经元活动的影响

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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