一、研究意义运动病(motion sickness,MS)是前庭器官受刺激而引起的中枢及植物神经系统功能紊乱的反应,其症状包括面色苍白、出汗、流涎、淡漠、嗜睡、眩晕、恶心或呕吐等前庭-植物神经系统功能紊乱症状。它发生于人们乘坐车、船、飞机、游乐设施或航海、航空、航天模拟和实际作业时,因所处的运动环境不同,MS又有不同的名称,如空晕病、晕船(航海MS)、航天病、模拟器病等。MS发病率较高,对人们生活的影响较大,同时,该病严重影响着部队的作战能力。然而迄今为止,由于本病的发病机制尚未完全阐明,目前所使用药物的防治效果还不十分令人满意,而且多具嗜睡、工作效率低等副作用。因此,深入研究本病的发病机制,对于提高人们生活质量,增强部队战斗力具有重要意义。目前,关于MS发病机制存在多种假说,使人们对其发病机制有了深入了解。目前被人们广泛接受的是神经不匹配学说,该学说认为当人们进入到一个新的运动环境之后,来自视觉、耳石器、半规管和本体感觉器将信息传入到前庭神经核,由前庭复合体(vetibular nuclei complex,VNC)发出的神经纤维进一步向中枢其它核团投射,大脑将会对所获得的运动信息与原有的信息进行对照,一旦新的信息与过去的经验不符,或者和所“期望”的信号不一致,即可发生神经不匹配而引起MS。因此,可以说MS是由VNC始发,多个中枢核团参与的中枢神经系统功能紊乱疾病。中缝核群(raphe nuclei complex,RNC)是脑干五-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)能神经元集中存在的部位,由于5-HT不能通过血脑屏障,因此中枢神经系统内源性的5-HT大部分来源于RNC。是否存在VNC向RNC的纤维投射还不十分明确,研究显示5-HT可以通过作用于VNC内5-HT1A受体抑制VN的活性,并且已经证实RNC存在向VNC投射的纤维联系。在借鉴先前工作的基础上,本课题利用复杂旋转加速度刺激器刺激大鼠的前庭器官,建立MS动物模型,同时观察动物在旋转刺激下VNC、RNC中Fos、P物质受体(subsnance P receptor,SPR)的表达变化,同时,利用逆行追踪技术研究VNC与RNC之间的纤维联系,提供形态学依据,为进一步临床研究打下基础。二、材料与方法本研究主要以二级SD大鼠为研究对象,利用复杂旋转刺激器装置,采用免疫组化方法、免疫荧光技术、激光共聚焦技术以及荧光素追踪技术探讨MS可能的发生机理。1、采用复杂旋转刺激器刺激大鼠的前庭器官,利用大鼠发生MS后异食高岭土等非营养性物质这一特征,验证建立的MS动物模型是否成功。2、观察复杂旋转刺激后大鼠VNC内Fos蛋白表达情况及阳性细胞计数,分析Fos对MS模型中大鼠VNC作用。3、计算复杂旋转刺激后大鼠RNC内Fos蛋白表达阳性细胞数目,分析Fos在MS模型中大鼠RNC的表达变化。4、利用四甲基罗达明(tatramethyl thodamine,TMR)逆行标记追踪技术,研究VNC向延髓RNC的纤维投射联系,为进一步研究MS的发生机制提供形态学依据。5、采用荧光金(fluorogold,FG)追踪、免疫荧光及激光共聚焦方法研究刺激后大鼠MVN内Fos、SP受体(NK-1R)在MVN内FG逆标神经元细胞的共表达情况,分析Fos、SPR在MS模型中的表达变化及意义。三、结果1、本试验采用复杂的双轴旋转刺激动物,引起显著的异食高岭土行为,而对照组动物行为学无改变。2、双轴旋转刺激动物,观察VNC内Fos阳性标记细胞表达情况,结果显示MVN标记细胞最多,占VNC内阳性细胞的60 %左右,其余核团均有不同数目的阳性神经元,所占比率不同。3、双轴旋转刺激动物,RNC同时出现较多Fos阳性标记细胞,主要相关核团内阳性细胞数目在150~300之间。4、在延髓RNC区域微注射TMR,在荧光显微镜下观察到VNC中出现标记细胞,各个亚核中标记细胞数目存在明显差异,在同一亚核的不同部分标记细胞的分布也不一样。标记细胞主要存在于MVN吻端及LVN区域,SuVN区域数量较少。5、在延髓RNC区域微注射FG 6 d后,旋转刺激动物1 h,观察到在MVN中存在FG、Fos与SPR共同标记神经元。四、结论1、利用复杂双轴旋转刺激装置成功建立MS动物模型,为MS的机理研究提供可靠方法。2、双轴旋转刺激后,大鼠VNC及RNC内各亚核均出现数量不等的Fos阳性标记细胞,提示VNC、RNC共同参与了MS的发生过程。3、VNC不但接受来自RNC发出的神经纤维支配,同时也发出纤维投射到RMg以及RPa等延髓RNC,提示两者之间存在双向纤维联系。4、延髓RNC区域微注射FG后,MVN可见到FG、Fos、SPR共同标记阳性细胞。提示在复杂双轴旋转刺激引起的MS发生时,RNC内的部分神经元通过某种机制参与了MS的发生或者起到一定的调节作用。