迷走神经和DVC在胆碱能抗炎通路中的作用及机制的研究

摘要

胆碱能抗炎通路(cholinergic anti-inflammatory pathway，CAP)是指当致病细菌入侵时，体内的迷走神经及其递质乙酰胆碱(Acetylcholine，Ach)与免疫系统相互作用参与抗炎。已有的研究表明，迷走传出神经及其递质Ach参与了胆碱能抗炎通路的调控过程。黄健等通过先夹伤迷走神经干中枢端，注射内毒素后，发现迷走神经传出纤维放电频率增加。Borovikova等直接电刺激内毒素血症大鼠的迷走神经传出纤维，可抑制肝脏和心脏肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的生成，降低血清TNF-α的含量。Thomas等研究显示，电刺激迷走神经能够抑制缺血再灌注损伤所导致的全血TNF-α升高，缓解缺血再灌注引起的休克。石德光、胡森等切断迷走神经则使心肌的TNF-α水平显著升高，炎性损伤加重；电刺激切断的迷走神经远端能使内毒素(LPS)血症大鼠肺组织中TNF-α含量显著降低，炎性病理改变减轻。以上主要通过夹伤、电刺激或切断迷走神经的方法来研究迷走传出神经对炎症反应的影响，但在迷走传出神经正常的情况下，其在炎症反应中放电频率变化，无相关报道。
　　迷走传出神经及其递质Ach参与了抗炎反应，表明炎症反应中迷走传出神经位于迷走神经背核(DMV)内的节前神经元被激活，那么，炎症信息是如何传递至DMV的?通常认为周围免疫信息可通过两种途径传达到脑，一是血液中的细胞因子通过缺乏血脑屏障的最后区(AP)入脑，由AP直接传递至DMV，或由AP经孤束核(NTS)间接传递至DMV。二为细胞因子通过迷走传入神经将炎症信息传至NTS，由NTS传到DMV。胆碱能抗炎通路中炎症信号主要是通过缺乏血脑屏障的AP入脑还是通过迷走传入神经或两者兼之，还不明确。“延髓内脏带”(MVZ)含有儿茶酚胺(CA)类等多种神经活性物质。一系列研究表明MVZ内CA能神经元参与了心血管和胃肠道功能的调节，如脑出血急性期延髓内脏带内儿茶酚胺能神经元有Fos蛋白表达；大鼠在束缚浸水应激状态下DVC内Fos/TH表达增加。而内毒素炎症时，脑干NTS、DMV和AP内的儿茶酚胺能神经元是否参加了炎症信息的传递、分析和整合，有关该方面的研究至今尚未见报道。因此，本文拟采用辣椒素去神经化的方法观察内毒素炎症时对迷走神经传出纤维放电、血清TNF-α水平及DVC内c-Fos+TH表达的影响，以探讨迷走神经和DVC在胆碱能抗炎通路中的作用及其机制。
　　本研究分为三部分:
　　第一部分，观察内毒素(LPS)炎症时大鼠迷走神经放电、血压、血清 TNF-α水平以及DVC内c-Fos表达情况。实验分两组:LPS组和对照(CON)组，LPS组静脉注射LPS；CON组静脉注射等容量的生理盐水。结果与结论:在LPS组，与LPS注射前相比迷走神经放电频率显著增加，血压降低但不显著；LPS组与CON组相比，神经放电频率和血清TNF-α水平显著升高，脑干NTS、DMV和AP的c-Fos表达均显著增强。提示迷走神经、AP和NTS参与了炎症反应。
　　第二部分，辣椒素去神经化后再给予 LPS刺激致炎，观察大鼠迷走神经传出纤维放电、血压、血清TNF-α水平的变化以及脑干DVC内c-fos表达情况。实验分为两组:辣椒素+内毒素(CAS+LPS)组和LPS组，CAS+LPS组先以辣椒素去神经化后再静脉注射LPS刺激致炎；LPS组直接静脉注射等容量的LPS。结果与结论:在CAS+LPS组，与LPS注射前相比迷走神经传出纤维放电频率显著增加，血压升高但不明显；CAS+LPS组与LPS组相比，血清TNF-α浓度显著升高，脑干NTS、DMV和AP内c-fos表达均显著减弱。提示内毒素炎症时，迷走传出神经纤维兴奋增多，参入了抗炎症作用。外周炎症信息主要通过迷走传入神经传递至NTS，由NTS传到DMN，部分炎症信号可通过AP传至DMN。
　　第三部分，利用Fos蛋白与酪氨酸羟化酶(TH)免疫双标的方法，观察LPS炎症时对脑干NTS、DMV和AP内CA能神经元活动的影响。实验分为两组:LPS组和CON组，LPS组静脉注射LPS；CON组静脉注射生理盐水。结果与结论:LPS组与CON组相比，LPS炎症时，NTS、DMV和AP内TH阳性神经元和TH+Fos双标阳性神经元数目明显增多，表明儿茶酚胺能神经元参与了炎症反应。结果提示内毒素炎症时，脑干 NTS、DMV和AP内的儿茶酚胺能神经元可能参与了胆碱能抗炎症通路炎症信息的传递和炎症反应的调节过程。

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第一部分文献综述

胆碱能抗炎通路的研究进展

1. 胆碱能抗炎通路的发现与提出

2. 迷走神经在炎症调节中的作用

3. Ach在炎症调解中的作用

4. CAP(胆碱能抗炎通路)受体的研究

5. 胆碱能抗炎通路与中枢的联系

6. 胆碱能抗炎通路的信号转导

7. 胆碱能抗炎通路的临床应用

8. 结语

实验研究Ⅰ

迷走神经和DVC在胆碱能抗炎通路中作用的研究

前言

1. 主要仪器与药品

2. 实验材料与方法

3. 实验结果

4. 讨论

实验研究Ⅱ

迷走传出神经和迷走传入神经在胆碱能抗炎通路中作用的研究

前言

1. 实验材料与方法

2. 结果

3. 讨论

实验研究Ⅲ

内毒素炎症时对DVC中TH神经元表达的影响

前言

1. 实验材料和方法

2. 结果

3. 讨论

结论

参考文献

附图

攻读硕士期间发表文章

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