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束缚-浸水应激(restraint water-immersion stress,RWIS)是对生理与心理都会产生较大影响的复合应激模型,会在短时间内造成胃机能紊乱,被广泛用于应激性胃溃疡(stress-induced gastric ulcer,SGU)等胃肠相关疾病的机制研究中。丘脑背内侧核(mediodorsal thalamic nucleus,MD)是唯一与前额叶皮质(prefrontal cortex,PFC)存在双向纤维投射的皮质下核团,在学习、记忆、情感和认知等脑高级功能方面发挥重要作用。研究发现:大鼠RWIS过程中,MD内神经元活动标志物Fos蛋白阳性表达会显著增强,向MD内注射高剂量L-谷氨酸钠可显著抑制胃酸分泌,采用钳夹胃窦部刺激内脏所产生的疼痛会显著改变MD内神经元的电活动,上述结果说明MD参与了对胃机能的调控过程。但大鼠在RWIS过程中,MD对胃肠功能活动发挥何种调控作用?其自身的突触可塑性在结构及功能上是否发生了改变?发生了怎样的改变?这些问题均不清楚,基于此,本研究开展了以下三方面的实验工作:实验一:将大鼠根据RWIS时间不同,随机分为4组:0h、1h、2h、4h。高尔基染色观察各组MD内树突棘数量的改变;透射电镜进行观察各组突触及突触囊泡数量变化、突触间隙宽度及PSD厚度的变化,以探究RWIS对MD突触结构的影响。实验二:通过在体多通道神经信号采集系统记录大鼠RWIS过程中MD的放电活动,分析RWIS不同时间MD神经元的放电率、放电间隔等的变化,以探究RWIS对大鼠MD突触功能产生的影响。实验三:分组同实验一。用免疫组织化学技术和WesternBlot技术分析各组MD内突触可塑性标志物,突触后致密蛋白PSD95和突触膨体素SYN的表达变化。利用RT-PCR技术检测PSD95、SYN以及树突棘素三种蛋白mRNA的相对表达情况,进一步探究RWIS影响大鼠MD突触可塑性的可能机制。实验结果表明:1、RWIS改变了大鼠MD突触结构可塑性高尔基染色结果发现,RWIS各组MD内一级树突单位长度内(10um)树突棘的个数均比对照组少,随着应激时间的增加,其密度先下降再上升,其中RWIS 1h最少,RWIS 1h与2h树突棘密度较对照组显著减少(P<0.01),RWIS 4h组则较RWIS 1h组有明显增加(P<0.05)。透射电镜统计分析发现:随着RWIS时间增加,单位面积突触数量先减少后增加,其中RWIS1h突触数量最少,且RWIS 1h和2h较对照组显著减少(P<0.01)。RWIS 4h时突触数目略有恢复,但与RWIS 1h仍有明显差异(P<0.05)。此外发现,突触前膜内的囊泡数量在RWIS过程中先增加后减少,且仅在RWIS 4h时相比RWIS 0h显著减少(P<0.05)。PSD的厚度在RWIS过程中先减小后增加,在RWIS 1h最低,与RWIS 0h组差异显著(P<0.05)。2、RWIS抑制了大鼠MD内神经元的电活动本实验成功在10只大鼠MD内共采集到28个自发放电的神经元,通过聚类分析证实所有自发放电神经元均为同一类型神经元。结果统计发现,与应激前相比,各应激组放电率显著性降低(P<0.01),且放电频率的降低与应激时间呈正相关,说明RWIS会抑制大鼠MD内神经元的自发电活动,且应激时间越长,抑制效应越大。与应激前相比,大鼠RWIS过程中MD内神经元的爆发式放电活动逐渐减少,到应激第4h与应激前相比已存在极显著性差异(P<0.01),同时爆发式放电百分比逐渐升高,但不同时间段之间的比较并无显著性差异(P>0.05)。3、RWIS改变了大鼠MD内突触功能可塑性标志物的表达免疫组化实验发现PSD95的表达一般集中在胞体内和膜表面,呈棕黄色。在RWIS过程中,PSD95的表达量先减少后增加,其中RWIS 1h最低(P<0.05),RWIS 2h和4h组其表达量较RWIS 1h有所增加,但仍低于应激前(P>0.05)。WesternBlot实验结果与此相一致。但在RT-PCR实验结果中PSD95蛋白mRNA的相对表达量随应激时间的延长先增加后减少,其中RWIS 2h组最高(P<0.01)。SYN免疫组化染色结果发现,其在整个胞质中均有表达,呈棕黄色,且在免疫组化与WesternBlot实验中SYN的表达量随应激时间的延长呈现先增加后减少的趋势,但各组之间均无显著性差异(P>0.05)。在RT-PCR实验中,SYN蛋白mRNA的相对表达量在应激组中略微上升,但各组间也均无显著性差异(P>0.05)。同时RT-PCR实验结果发现树突棘素蛋白mRNA的表达量随应激时间的延长逐渐增加,但RWIS 1h时仅略有增加,而在RWIS 4h时与对照组相比显著增加(P<0.05)。由以上实验得出,RWIS会导致MD内突触结构与功能可塑性发生下调,之后趋于恢复,以此来影响MD与其余核团之间的信息传递,进而对胃机能产生影响,但是具体的影响机制及MD在相关神经环路中发挥的作用还有待进一步研究。