突触外膜GABAA受体对大鼠脊髓背角痛觉突触可塑性的调控作用

摘要

目的：在成年动物，γ-氨基丁酸（GABA）作为重要的抑制性神经递质，可通过激动 A-型 GABA受体（GABAA受体），影响神经元的兴奋性。突触中的GABAA受体介导瞬时抑制（phasic inhibition），而突触外的GABAA受体则介导持久性抑制（tonic inhibition）。研究显示：突触外的GABAA受体主要包含α5亚基（即：α5-GABAA受体）和δ亚基（即：δ-GABAA受体）。大量的实验已经探讨了 GABA能瞬时抑制对谷氨酸能突触传递效率的影响。然而，持久性抑制对脊髓背角突触传递和突触可塑性的影响还不明确。本文探讨了 GABA能持久性抑制对 C纤维诱发的场电位（C fiber-evoked field potentials）长时程增强（Long-Term Potential，LTP）的调控作用。
　　方法：本文通过电生理方法，在大鼠脊髓背角记录 C纤维诱发的场电位；低频电刺激（Low Frequency Stimulation，LFS）诱发LTP；脊髓局部给予α5-GABAA受体抑制剂L-655,708（20 nM）或δ-GABAA受体激动剂THIP（2μM），观察LTP的诱导及幅值的变化，研究突触外膜GABAA受体对痛觉突触传递的调控作用及其机制。
　　结果：（1）给予大鼠坐骨神经2 min的低频电刺激（60 V，0.5-ms duration，2 Hz）可稳定诱发LTP，且LTP至少可以维持3 h。滴加生理盐水不影响正常场电位及LTP的幅值。（2）脊髓局部滴加α5-GABAA受体的特异性抑制剂L-655,708（20 nM）可明显增大C纤维的基础电位幅值，提示：α5-GABAA受体的去抑制可增强C纤维支配的突触传递。（3）低频电刺激前用L-655,708（20 nM）预处理脊髓1 h，能够促进C纤维诱发场电位LTP的形成、显著提高LTP的幅值，提示：抑制α5-GABAA受体可易化LTP的诱导。（4）低频电刺激前，用L-655,708（20 nM）先作用30 min，再给脊髓局部滴加“包含GluN2B亚基的NMDA型谷氨酸受体（GluN2B受体）”的特异性抑制剂 ifenprodil（10μg），能够阻断L-655,708对LTP的增强作用，提示：α5-GABAA受体可能通过GluN2B受体调控LTP的诱导。（5）L-655,708（20 nM）作用30 min后，脊髓背角滴加“包含GluN2A亚基的NMDA受体（GluN2A受体）”的选择性抑制剂TCN-201（10μM），不影响低频电刺激诱导LTP。（6）低频电刺激30 min和3 h后，分别用L-655,708（20 nM）处理脊髓背角，能使早期和晚期LTP的幅值进一步增强；（7）脊髓滴加δ-GABAA受体的特异性激动剂THIP（2μM），对C纤维基础电位幅值无明显影响，但能够降低低频电刺激引发的LTP幅值。（8）低频电刺激3 h后再用THIP（2μM）处理脊髓，可显著降低晚期LTP幅值。
　　结论：介导持久性抑制的突触外膜α5-GABAA受体和δ-GABAA受体参与脊髓背角LTP的调节。

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第一章 前 言

1.1 慢性病理性疼痛与突触可塑性

1.2 GABAA受体在痛觉信息调控中的作用

1.3 NMDA受体在痛觉调控中的作用

1.4 NMDA受体与GABAA受体之间的关系

第二章 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

第三章 实验结果

3.1 低频电刺激引发脊髓背角C纤维诱发场电位的LTP

3.2 突触外膜α5-GABAA受体参与脊髓背角LTP的诱发和维持

3.3 突触外膜δ-GABAA受体参与脊髓背角LTP的诱发和维持

3.4 GluN2B受体在α5-GABAA受体调节脊髓LTP中的作用

3.5 GluN2A受体在α5-GABAA受体调节脊髓LTP中的作用

第四章 讨 论

4.1突触外膜α5-GABAA受体调节脊髓背角LTP

4.2突触外膜δ-GABAA受体参与调节脊髓背角LTP

4.3α5-GABAA受体对LTP的调节作用与NMDA受体的关系

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

缩略词

参考文献

在学期间研究成果

致谢