精氨酸加压催产素在无蹼壁虎脑的昼夜节律性表达研究

摘要

生物的许多生化、生理和行为指标都呈现昼夜性的波动，这种接近24小时周期变化的生物节律称为昼夜节律。生物体的昼夜节律性受昼夜节律钟（circadian clock）控制。以往的观点认为爬行动物昼夜节律钟最重要的中枢是松果体及视网膜，所以研究者主要把精力放在松果体和视网膜上。近年的研究表明，同时损伤侧眼（视网膜）、松果体（腺）后，多数蜥蜴类爬行动物的生理功能及行为等仍具有明显昼夜节律性（Innocenti，1993;Berk and Heath，1975;Tosini and Menaker，1998），而损伤下丘脑的某些核团可以完全破坏某些爬行动物的昼夜节律，因此多数学者认为下丘脑可能也是爬行动物昼夜节律钟重要的震荡器。垂体后叶激素是一类广泛存在于脊椎动物各等级类群的古老激素，在哺乳动物中目前认为精氨酸加压素（arginine vasopressin，AVP）为生物钟的重要而稳定的输出信号和整合信号（Hofman，2003; Dunlap，1999; Hastingsetal，2003; Maria，2003），在不同光周期下其在视交叉上核均呈现特征性的昼夜节律性表达。那么精氨酸加压催产素（argininevasotocin，AVT）作为精氨酸加压素在爬行动物的同源物，其在无蹼壁虎（Gekko swinhonis）下丘脑是否表达？其表达是否呈现昼夜节律性？不同的光周期及不同温度下其表达是否有变化呢？
　　运用免疫组织化学和数学形态学方法，我们发现在无蹼壁虎全脑AVP免疫阳性细胞主要分布在鲁卡斜角带核、视上核、室旁核，在室周视前区、终纹床核，下丘脑外侧区、前脑外侧束、室周核出现零散的几个细胞;阳性细胞形态多样，呈圆形、梨形、或双极形，但多以圆形为主，免疫染色主要位于细胞质和细胞突起，细胞核不着色或浅着色。而AVP免疫阳性纤维除了在嗅球、嗅束、大脑皮层、视叶、小脑皮层未见外，几乎贯穿全脑其他部位。
　　在进行全脑AVP免疫阳性细胞定位和纤维投射观察的基础上，我们选取了在所有报道的爬行动物均有AVT表达的两个核团（视上核与室旁核）进行了数学形态学分析。在DD、DL、LL三种不同的光周期下分别统计了视上核与室旁核在7:00，11:00，15:00，19:00，23:00，3:00六个时间点AVP免疫阳性细胞的数目，结果发现在视上核阳性细胞数目没有显著变化，而室旁核在三种不同的光周期下AVP免疫阳性细胞的数目均呈现昼夜节律性变化。打破冬眠期组（环境温度12±3℃）在DD和LL光周期下，昼夜节律变化曲线基本一致，均在15:00与19:00左右形成一个高峰，在3:00左右形成一个小高峰，而两个波谷则分别出现在7:00和23:00，与DL光周期相比时相均提前了约4个小时，而且振幅相对较大;活动期组（环境温度25±3℃）DD与LL的曲线趋势也基本一致，均在19:00左右形成一个高峰，在3:00左右形成一个小高峰，而两个波谷则出现在7:00和23:00，与DL相比，DD与LL的时相也向前提前了约4小时，这提示AVT的昼夜节律表达可能是一种内源性现象，而光则可能作为调整因子参与这种昼夜节律与外界环境的同步化。在相同光周期下，比较不同环境温度（即打破冬眠期组与活动期组）对室旁核AVP阳性细胞数目的影响我们发现在DL光周期下，两者的昼夜节律变化趋势基本一致，但活动期组在各个时间点AVP阳性细胞数比打破冬眠期组均有显著上升，P＜0.001，而在DD和LL光周期下，打破冬眠期组与活动期组阳性细胞数两组间未见明显差异，这提示温度对AVT的表达调控需要光信号的协同效应。

目录

答辩

缩写表

第一章 生物钟昼夜节律研究概况

1.1 生物节律理论的提出与发展

1.2 哺乳动物昼夜节律生物钟研究概况

1.3 爬行动物昼夜节律生物钟研究概况

1.4 本研究的意义

参考文献(References)

第二章 精氨酸加压催产素在无蹼壁虎全脑的表达分布

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

参考文献(References)

第三章 AVT在无蹼壁虎室旁核的昼夜节律表达

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

参考文献(References)

总结

致谢

附: 本人在读研期间发表科研论文和获奖情况一览表