电压依赖性钾通道在中枢胆碱能系统功能障碍引起的痴呆中的改变及其意义

摘要

该课题从以下四个方面逐步探讨了特异性电压依赖性钾通道亚型作为治疗AD等认知功能障碍疾病新靶点的可能性.应用膜片钳全细胞记录模式观察大鼠海马电压依赖性钾电流的发育变化;在此基础上,进一步研究了两种胆碱能损伤模型海马和新皮层锥体神经元电压依赖性钾电流的变化,明确在胆碱能损伤导致的认知功能障碍的病理状态下电压依赖性钾电流的改变;应用单细胞逆转录酶聚合酶链式反应(single cell RT-PCR)与全细胞膜片钳技术结合以明确胆碱能损伤后可能发生变化的钾通道亚型,并阐述特异钾通道亚型的变化与学习记忆损伤之间的关系;随后,通过研究胆碱酯酶抑制剂(Donepezil)治疗改善胆碱能损伤所致的学习记忆障碍后电压依赖性钾电流的变化来探讨认知功能改善与钾通道功能的关系,并通过离体急性给药研究不同浓度的Donepezil对海马和新皮层锥体神经元电压依赖性钾电流的直接作用,更深入地探讨Donepezil改善认知功能障碍与钾通道的关系.该研究结合行为学实验、膜片钳和单细胞RT-PCR技术研究了海马和新皮层锥体神经元电压依赖性钾通道的特征及其与中枢胆碱能神经系统功能之间的关系.结果发现两种胆碱能损伤模型导致的认知功能障碍都伴有海马和新皮层I<,k>的增加和通道动力学的异常改变,提示中枢胆碱能损伤性学习记忆障碍可能与海马和新皮层锥体神经元I<,k>的增加有关,Kv2.1通道亚型的表达增加可能是海马锥体神经元I<,k>增加以及与此相关的神经元兴奋性降低和认知功能障碍的基础.Donepezil改善胆碱能损伤大鼠的学习记忆功能的机制除与抑制中枢乙酰胆碱酯酶活性而使突触间隙ACh分解减少有关外,还可能与其直接抑制钾电流而增强神经元兴奋性以及促进ACh解释有关.同时说明特异性的作用于钾通道的药物可能是治疗认知功能障碍的新的发展方向.

目录

英文缩略词

第一部分：大鼠海马锥体神经元电压依赖性钾通道的发育变化

前言

材料和方法

一实验动物

二实验试剂及所需溶液配方

三实验仪器

四实验方法

结果

IK的记录及发育变化

IK的激活动力学变化

IK药理学特征的变化

IK的发育变化

IA电流的激活、失活、失活后的恢复动力学变化

IA电流药理学特征的变化

讨论

结论

第二部分：内侧隔核损伤致学习记忆障碍大鼠海马锥体神经元电压依赖性钾电流的改变

前言

材料和方法

一实验动物

二实验试剂及所需溶液配方

三实验仪器

四实验方法

结果

1、Morris水迷宫实验

2、内侧隔核注射鹅膏氨酸对海马锥体神经元IK电流密度及其稳态激活动力为的影响

3、内侧隔核注射鹅膏氨酸对海马锥体神经元IA的影响

4、内侧隔核注射鹅膏氨酸后海马锥体神经元IK的药理学特性

讨论

结论

第三部分：东莨菪碱致学习记忆障碍大鼠中枢电压依赖性钾通道功能及mRNA表达

前言

材料和方法

一实验动物

二实验试剂及所需溶液配方

三实验仪器

四实验方法

结果

1、Morris水迷宫实验

2、大剂量注射东莨菪碱对大鼠海马锥体神经元IK和IA电流密度及激活动力学的影响

3、大剂量注射东莨菪碱后海马锥体神经元IK药理学特性的改变

4、大剂量注射东莨菪碱对大鼠新皮层锥体神经元IK和IA电流密度及激活动力学的影响

5、大剂量东莨菪碱对单个海马锥体神经元钾通道亚型mRNA表达的影响

讨论

结论

第四部分：胆碱酯酶抑制剂(Donepezil)对海马和新皮层电压依赖性钾通道的阻断作用及意义

前言

材料和方法

结果

1、口服Donepezil改善内侧隔核注射鹅膏氨酸导致的空间学习记忆障碍

2、口服Donepezil对内侧隔核注射鹅膏氨酸大鼠海马锥体神经元IK的影响

3、口服Donepezil对内侧隔核注射鹅膏氨酸大鼠海马锥体神经元IA的影响

4、口服Donepezil改善大剂量注射东莨菪碱所导致的空间学习记忆障碍

5、口服Donepezil对大剂量注射东莨菪碱大鼠海马锥体神经元IK和IA的影响

6、口服Donepezil对大剂量注射东莨菪碱大鼠新皮层锥体神经元IK影响

7、不同浓度Donepezil对急性分离海马和新皮层锥体神经元IK电流幅度的影响

8、不同浓度Donepezil对急性分离海马和新皮层锥体神经元IK稳态激活动力学的影响

9、不同浓度Donepezil对急性分离海马和新皮层锥体神经元IA电流幅度的影响

讨论

结论

综合讨论

综述

参考文献

个人简历

在校期间发表和待发表的论文

致谢