ATP及其P2X受体在大鼠延髓对呼吸活动的调节

摘要

目的：呼吸节律产生的神经网络主要是在脑干，形成神经网络的关键神经元位于延髓。近年来ATP被认为可能是中枢和外周化学感受器信号传递中的关键递质或调质。本文观察ATP的嘌呤能受体(purinergicreceptors，P2)家族中P2X受体不同亚单位在新生和成年Sprague-Dawley(SD)大鼠延髓的表达。研究ATP及其P2X受体在新生SD大鼠延髓对呼吸活动的调节作用。 方法：实验用成年(6—8w)SD大鼠和新生(卜5d)SD大鼠各6只，雌雄不计，取延髓。用免疫组织化学的方法和图像分析技术，观察和比较ATP的P2X2和P2X4受体在新生和成年SD大鼠延髓的表达。取新生SD大鼠，用振动切片机切取延髓脑片，得到包含XII神经根的700-800μm厚的脑片，孵化后将脑片移入记录槽内，玻璃微电极吸附并记录XII神经根的放电活动；脑片灌流液中加入不同浓度的ATP，观察ATP对XⅡ神经根放电活动的影响；脑片灌流液中合并应用ATP和P2X受体的阻断剂Suramin及NF279，观察Suramin及NF279对ATP影响XII神经根放电活动的调节；用N295﹪+C025﹪气体饱和脑片灌流液，观察缺氧对xn神经根放电活动的影响；在缺氧同时灌流NF279，观察NF279对缺氧影响Xl／神经根放电活动的调节。 结果：(1)P2X2和P2x4的阳性神经元和阳性纤维在新生和成年SD大鼠的延髓都有广泛表达，主要分布在孤束核、XII颅神经核和延髓腹外侧区，延髓其他区域为散在的分布。成年鼠和新生鼠延髓的P2X2受体均比P2X4受体的表达水平高(P<0．01)；在新生SD大鼠延髓，P2X2和P2X4受体的表达水平均比成年SD大鼠低(P<0．01)。(2)新生SD大鼠延髓脑片灌流液中加入ATP后，能使XII神经根放电活动快速增加，起效快，冲洗后作用迅速消失；ATP浓度分别在O．1Nvl、1μM、lOμM、100gM时，XII神经根的放电频率比对照状态明显增加，呈S形曲线，差别有统计学意义，分别为P<0．05、P<0．01、P<0．001、P<0．001；而XII神经根的放电幅度和放电积分面积因ATP浓度不同而改变不一，0．1gM低浓度时减小(P<0．05)，1μM中等浓度时无明显影响(P>0．05)，而lOμM和100μM高浓度时均增加(P<0．05，P<0．01)。(3)脑片灌流液中加入ATP的P2X受体阻断剂Suramin(3μM)后，观察到XII神经根放电频率、放电幅度和放电积分面积都减弱，与对照状态相比差别有统计学意义(P<0．05)：脑片灌流液中合并加入Suramin(3pM)和ATP(10μM)，观察到Suramin能部分抑制ATP对XII神经根放电频率、放电幅度和放电积分面积的增强作用(P<0．05)；脑片灌流液中加入Suramin的类似物NF279(2μM)，观察到XII神经根放电频率、放电幅度和放电积分面积也都减弱，与对照状态相比差别有统计学意义(P<0．05)，而且，与Suramin相比减弱作用更明显：脑片灌流液中合并加入NF279(2μM)和ATP(10μM)，观察到NF279几乎完全阻断ATP对XII神经根放电幅度和放电积分面积的增强作用(／'>0．05)，但不能完全阻断ATP对XⅡ神经根放电频率的增加作用(P<0．05)。(4)用N295﹪+C025﹪气体饱和脑片灌流液，灌流5min造成脑片缺氧，新生大鼠XII神经根放电活动在缺氧起初1.5min左右时间放电频率与对照相比明显加快(P<0．001)，放电幅度和放电积分面积增加(P<0．05、P<0．01)；然后XII神经根放电活动明显减慢；在缺氧同时灌流NF279(2gM)5min，xⅡ神经根放电频率、幅度和积分面积与对照相比也增加(／~0．001、P

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英文缩略词表

前言

材料和方法

1.材料

1.1实验动物

1.2主要仪器和设备

1.3主要试剂

1.4人工脑脊液(ACSF)配方

1.5单极吸附电极的拉制

2.方法

2.1免疫组织化学方法

2.2电生理学方法

3.实验数据统计学处理

结果

1.P2X2和P2X4在SD大鼠延髓免疫组化的阳性表达和比较

1.1 P2X2和P2X4在SD大鼠延髓免疫组化的阳性表达

1.2 P2X2和P2X4在SD大鼠延髓免疫组化阳性表达的比较

2.ATP对延髓Ⅻ神经根放电活动的影响

2.1 ATP对Ⅻ神经根放电活动的快速兴奋作用

2.2不同浓度ATP对Ⅻ神经根放电活动的影响

3.P2X受体阻断剂Suramin和NF279对延髓Ⅻ神经根放电活动的影响

3.1 P2X受体阻断剂Suramin对延髓Ⅻ神经根放电活动的影响

3.2.P2X受体阻断剂NF279对延髓Ⅻ神经根放电活动的影响

4.NF279在缺氧时对延髓Ⅻ神经根放电活动的调节

讨论

1.P2X2和P2X4受体亚单位在成年和新生SD大鼠延髓的表达

2.ATP对延髓呼吸活动的调节

3.P2X受体阻断剂对延髓呼吸活动的调节

结论

参考文献

文献综述P2X受体介导的呼吸节律的调节

致谢

附录