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不同剂量5-羟色胺受体配体对慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化的影响
目的 探讨不同剂量5-羟色胺2A/2C受体激动剂与5-羟色胺2A受体拮抗剂对慢性间歇低氧(CIH)大鼠颏舌肌放电活性长时程易化(LTF)的影响.方法 成年雄性SD大鼠30只,体重180～200g,通过随机数字表法将大鼠分为常氧对照组(A组,5只)和慢性间歇低氧组(CIH组,25只),其中CIH组分成5个亚组,分别为生理盐水组(B组)、5-羟色胺2A/2C受体激动剂30 μg组(C组)、5-羟色胺2A/2C受体激动剂50 μg组(D组)、5-羟色胺2A受体拮抗剂10 μg(E组)、5-羟色胺2A受体拮抗剂70 μg组(F组),每组各5只.CIH组大鼠放置于常压间隙低氧动物仓中,常氧组放置于常压常氧动物仓中,每天8h,连续处理4周,随后给予急性间歇低氧刺激,每次5 min,共3次,记录和比较各组大鼠给药前后颏舌肌肌电活性的变化.结果 B组大鼠颏舌肌放电活性明显高于A组.A组与B组在60 min时的放电幅度分别为(25.38±0.89)和(42.29±1.78)μV,差异有统计学意义(P＜0.01).与B组比较,C组和D组颏舌肌的放电幅度先上升后下降,上升幅度的差异具有统计学意义(P＜0.05).与B组比较,E组对颏舌肌的放电幅度影响不明显,差异无统计学意义(P＞0.05);但给予5-羟色胺2A受体拮抗剂70 μg后(F组),颏舌肌的放电幅度先下降后逐渐恢复至基础状态时的水平,下降幅度的差异具有统计学意义(P＜0.01).结论 CIH能够诱导颏舌肌LTF,5-羟色胺2A/2C受体激动剂可增强CIH大鼠颏舌肌放电活性,而5-羟色胺2A受体拮抗剂可降低CIH大鼠颏舌肌放电活性,二者均存在量效关系.
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间歇低氧对自主呼吸大鼠舌下神经电活性长时程易化的影响
目的 探讨间歇低氧对舌下神经电活性长时程易化(LTF)的影响.方法 12只成年SD大鼠采用随机数字表法分为慢性间歇低氧组(实验组)及常氧对照组(对照组),每组6只,实验组大鼠放置于间歇低氧动物仓中,对照组放置于常氧动物仓中,每天8h(晨8时至16时),连续4周,随后给予急性间歇低氧刺激,每次5 min,共3次,记录两组大鼠急性间歇低氧前后舌下神经放电活性.结果 实验组和对照组基础状态下放电频率分别为(73±13)和(58±11)Hz,放电幅度分别为(4.6±1.1)和(3.3±0.7)μV,差异均有统计学意义(均P＜0.05).经急性间歇低氧干预后,实验组及对照组大鼠舌下神经的放电频率及电活性幅度均明显升高(均P＜0.05).这种放电水平的增强可持续＞1h,呈典型的长时程易化.实验组在急性低氧处理前、后的放电频率分别为(68±16)和(133±20)Hz,电活性幅度分别为(4.6±1.1)和(8.9±1.4)μV;而对照组在急性间歇低氧处理前、后的放电频率分别为(59±12)和(102±16)Hz,电活性幅度分别为(3.2±0.7)和(4.5±0.7)μV.实验组大鼠经急性间歇低氧干预后呼吸强度的增加幅度明显高于对照组,分别为(408±149)％和(242±31)％,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 急性及慢性间歇低氧均可诱导舌下神经长时程易化,而慢性间歇低氧可增强急性间歇低氧诱导的舌下神经长时程易化.
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5-羟色胺2A受体及蛋白激酶C通路参与调节慢性间歇低氧大鼠颈动脉体窦神经长时程易化
目的 探讨5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)和蛋白激酶C(PKC)通路在慢性间歇低氧(CIH)大鼠颈动脉体窦神经(CSN)放电活性长时程易化(LTF)中的调节作用.方法 采用数字表法将24只成年SD大鼠随机分为A组(生理盐水对照组)、B组(5-HT2AR拮抗剂组)、C组(PKC抑制剂组)和D组(5-HT2AR拮抗剂+PKC抑制剂组),每组6只.将动物置于低氧动物仓中进行间歇低氧处理,每天8h(9:00至17:00),连续4周.在稳定记录CSN电信号后,对A、B、C三组大鼠分别静脉给予生理盐水、5-HT2AR拮抗剂(ketanserin)或PKC抑制剂(PKC θ伪底物),10 min后再进行3次急性间歇低氧(AIH)处理,每次5 min,间隔5 min,之后立即记录CSN电信号.对D组大鼠,先给予ketanserin,10 min后给予PKC θ伪底物,再进行3次AIH刺激和CSN电信号记录.结果 四组大鼠在AIH处理前的基线CSN放电振幅差异无统计学意义(P＞0.05).经AIH处理后,A组大鼠在30min时CSN放电振幅为(5.01±0.53)μV,60 min时为(4.95±0.34) μV,明显高于AIH前水平(P＜0.01),提示AIH能够诱导CIH预处理大鼠发生CSN放电活性LTF.B组大鼠在注射ketanserin 后,AIH刺激30 min后CSN的放电振幅为(3.79±0.42)μV,60 min后为(3.73±0.46)μV,仍明显高于AIH前水平(P＜0.01),提示阻滞5-HT2AR并不能完全抑制大鼠窦神经LTF的产生.C组及D组大鼠在AIH刺激前后CSN的放电振幅均变化不明显,差异无统计学意义(P＞0.05),提示通过阻断PKC通路或5-HT2A R/PKC通路均可完全抑制CSN的LTF.结论 5-HT2AR及PKC通路参与调节了CIH大鼠发生的颈动脉体窦神经LTF.
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去除感觉神经元胞体促进离体培养的海兔感觉神经突触形成
目的 研究去除离体培养的海兔感觉神经元(SN)与运动神经元(MN,L7)互相接触形成的突触终末数量的变化.方法 体外培养无脊椎海生动物海兔(Aplysia)sN和MN,L7,两者互相接触形成突触联系(sN/L7),培养到第4d时,将部分感觉神经细胞的体部去除(SN/L7,-CB),其中一部分应用5-HT处理,另一部分应用5-HT+茴香霉素(Anisomysin)处理,将仍保留细胞体部(SN/L7,+CB)的离体培养突触作为对照组,24h后,利用免疫组织化学方法观察突触终末数目的变化.结果 与对照组相比,应用5-HT后24h,5-HT处理组突触终末的数目显著增加(P＜0.01);而5-HT+茴香霉素组的突触终末数目却没有明显改变.结论 在长时程易化条件下,去除感觉神经细胞体可能使突触终末的数量增加,而这种感觉神经突触可塑性的变化可以被蛋白质合成抑制剂茴香霉素所抵消.
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去除感觉神经细胞体对突触长时程易化效应的影响
目的去除感觉神经细胞的体部,研究离体培养突触长时程易化效应的变化.方法体外培养多组由无脊椎海生动物海兔(Aplysia)的感觉神经元(SN)和运动神经元(L7,MN)互相接触而形成的突触模型,培养到第4 d时,将部分感觉神经细胞体去除(SN/L7,-CB),其余仍保留细胞体部(SN/L7,+CB),应用5-HT处理上述突触模型,之后将处理后的模型继续培养,在此后24 h和48 h,分别检测去除和保留感觉神经细胞体突触模型的长时程易化(LTF)效应.结果在应用5-HT后24 h,去除胞体组突触的LTF明显高于保留胞体组;而在应用5-HT后48 h,去除细胞体组突触的LTF呈明显下降,与保留细胞体组无明显差异;应用5-HT后24 h和48 h保留感觉神经细胞体组突触的LTF水平无明显变化.结论去除感觉神经细胞体在较短的时程内(24 h)可以提高突触LTF表达水平,而这种高水平的LTF无法长时间维持(48 h),保留感觉神经细胞体突触的LTF在一定时程内(48 h)可以在一定水平上稳定表达.
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超极化激活的环核苷酸通道在学习与记忆中的作用
超极化激活的环核苷酸(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide,HCN)通道是一个非选择性离子通道家族,普遍存在于心脏和神经系统中.HCN通道家族由于其超极化激活的特性在神经系统中发挥着独特的功能.研究表明HCN通道在突触信号的传递和整合中发挥着重要的作用.随着研究的不断深入,越来越多的证据表明敲除HCN1的小鼠的运动学习能力受到损害,但空间学习能力反而增强.其机制可能是由于小脑蒲肯野细胞的HCN1的缺失,也可能是海马突触环路中某个传导通路或某个神经节点中HCN1的缺乏.
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Orexin A对慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化的影响
目的:探讨慢性间歇低氧(CIH)对大鼠颏舌肌长时程易化(LTF)的影响和Orexin A/Orexin A受体拮抗剂对慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化的调控.方法:30只合格成年大鼠采用随机数字表法随机分为6组,每组5只:常氧对照组,慢性间歇性低氧组,生理盐水组,Orexin A低浓度组,Orexin A高浓度组,Orexin A受体拮抗组,后5组大鼠放置于慢性间歇低氧动物仓中,常氧对照组放置于常氧动物仓中,每天8h,连续4周.后给各组大鼠大脑中缝背核分别注射生理盐水(0.1 μl),低浓度Orexin A(50 nmol,0.1 μl),高浓度Orexin A(100 μmol,0.1μl)和Orexin A受体拮抗剂(10 μmol,0.1μl),分别记录其颏舌肌放电幅度.结果:慢性间歇低氧组颏舌肌放电幅度较常氧对照组明显增强(P＜0.05,n=5),生理盐水组颏舌肌放电幅度较慢性间歇低氧组无明显变化(P＞0.05,n=5).Orexin A低浓度组和Orexin A高浓度组颏舌肌放电幅度较慢性间歇低氧组均有增强(P＜0.05,n=5),且与药物浓度成正比.Orexin A受体拮抗剂组颏舌肌放电幅度较慢性间歇性低氧组有所降低(P＜0.05,n=5).结论:慢性间歇低氧可诱导大鼠颏舌肌长时程易化,Orexin A/Orexin A受体拮抗剂对慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化有具有调控作用:Orexin A可增强慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化,且与药物浓度成正比;Orexin A受体拮抗剂可减弱慢性间歇低氧大鼠颏舌肌长时程易化.
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低压氧舱慢性间断性缺氧诱导大鼠膈神经长时程易化
目的:长时程易化(long-term facilitation,LTF)是反映呼吸可塑性的重要电生理指标,与睡眠呼吸紊乱疾病密切相关.3～5个低氧周期的急性间断性缺氧可以诱导膈神经LTF,而持续一周以上的慢性间断性缺氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)可以诱导更大的增强的LTF(enhanced LTF).以往制备CIH大鼠ITF模型多用氧(10%)+氮(90%)混合气(5 min)、常氧(5 min)交替通气,每天12 h,连续7 d以上,实验需要大量混合气,费用较高.我们模拟高原缺氧制备了低压氧舱大鼠CIH模型,表达增强的膈神经LTF.方法:成年SD大鼠置于密闭容器内进行5 min低压缺氧、5 min常氧交替通气,每天12 h,持续7 d.通过空气抽提进行低压缺氧,使舱内气压逐渐下降到210～220 mmHg,相当于海拔约9000 m.第8 d,动物进行急性间断性缺氧,诱导膈神经ITF表达.对照组大鼠只进行急性间断性缺氧,统计学分析两组动物膈神经ITF的表达变化.结果:低压氧舱CIH大鼠较正常对照组对缺氧反应更加敏感,表现为缺氧期膈神经放电的频率和幅度快速增加.在急性间断性缺氧结束后30 min和60 min,CIH组大鼠膈神经放电幅度较基础水平分别增加了(116.3±6.5)%和(106.1±19.2)%,而对照组分别增加(60.4±7.8)%和(48.2±11.0)%,两组之间有显著性差别(P<0.01),表明CIH诱导了比对照组更加强大的ITF,形成增强的LTF.结论:我们建立了低压氧舱CIH大鼠膈神经LTF模型,为进一步研究LTF的发生机理、揭示与睡眠呼吸紊乱疾病的相关性提供了实验平台.
