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甘丙肽对幼鼠三叉神经主核突触传递的抑制

来源:中国应用生理学杂志 作者:史明仪王正山周华珠 2004-9-24
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摘要: 甘丙肽是Tatemoto于83年从猪小肠提取物中发现的一种29肽,其N和C端分别为甘氨酸和丙 氨酸残基。研究表明,甘丙肽广泛分布于中枢和外周组织,具有调节胃肠平滑肌收缩、抑制 胰岛素分泌、加强吗啡镇痛效应和参与记忆等功能,尤其在损伤组织的修复过程中发挥了重 要作用,因而受到越来越广泛的重视,在国际神经学界出现了研......


  甘丙肽是Tatemoto于83年从猪小肠提取物中发现的一种29肽,其N和C端分别为甘氨酸和丙 氨酸残基。研究表明,甘丙肽广泛分布于中枢和外周组织,具有调节胃肠平滑肌收缩、抑制 胰岛素分泌、加强吗啡镇痛效应和参与记忆等功能,尤其在损伤组织的修复过程中发挥了重 要作用,因而受到越来越广泛的重视,在国际神经学界出现了研究热潮。损伤初级感觉神经 元末梢后,残存的感觉神经元内甘丙肽浓度显著增加。为了了解该浓度增加的生理作用及其 意义,我们运用细胞内记录和全细胞膜片钳的方法,以三叉神经主核(PrV)神经元为受试对 象进行了探索。

  1 材料与方法

  (1)脑片制备 选用6~16 d Wistar大鼠,乙醚麻醉后快速断头取脑,注意勿牵拉损伤三叉 神经干,并在离脑桥1 mm处切断该神经。用震动切片机横切脑干,获一与三叉神经干残端相 连的400 μm厚脑片。脑片室温下置于持续灌流以95%O2和5%CO2克氏液中孵育1 h备用。

  (2)溶液 克氏液成分(mmol/L):NaCl 127,KCl 2.0,KH2PO4 1.2,CaCl2 2.4,MgCl2 1.3,NaHCO3 26,Clucose 10。微电极充灌液成分(mmol/L):葡萄糖酸钾 130,MgCl2 1,C aCl2 1,ATP 2,EGTA 10,HEPES 10。

  (3)膜电位和膜电流记录 实验时脑片移至记录小室,持续克氏液灌流,流速约2 ml/min。 细胞内记录用Φ1.2 mm玻璃管,用卧式拉制仪拉成微电极,内充3 mol/L醋酸钾,直流电阻9 0~160 MΩ;膜片钳采用Φ1.5 mm玻璃管,电极分两步拉制,充灌内液后电阻为5~10MΩ 。 微电极由微操纵器推进插入PrV。细胞内记录用电磁震荡法插入细胞和电流钳记录;膜片钳 采用电极与细胞膜高阻抗封接后吸破细胞膜,进行电压钳记录。记录的信号经Axoclamp 2B 放大器输入Gould示波器和Could二道记录仪监视和描记。

  静息电位稳定在-50 mV以上的细胞纳入统计。实验资料来自86只大鼠的136个细胞,数据用 均数±标准差(±s)表示。

  2 结果

  (1)电流钳记录的变化 含0.3 μmol/L甘丙肽的克氏液灌流脑片时,48个受试细胞中26个( 54.2%)产生膜电位超极化反应,幅度(2.8±1.3) mV。其时出现电刺激三叉神经干引发的 快兴奋性突触后电位(f-epsp)抑制和膜电阻降低,f-epsp高度降低23.6%±13.9%(P <0.01),输入阻抗减少18.3%±9.7%(P<0.05)。超极化幅度与甘丙肽剂量对数成近似 正比关系。

  (2) 电压钳记录的变化 将细胞膜电位钳制在静息电位水平时,灌流含0.3 μmol/L甘丙 肽的克氏液,88个受试细胞中有51个(57.9%)出现外向性电流(11.6±9.1)pA。低钙高镁 不能阻抑该电流,抑制率仅4.2%±1.7%(P>0.01)。而四乙基铵(TEA)可阻抑之,抑制 率69.8%±12.7%(P<0.01)。改变钳制电位水平,外向性电流随 膜电位绝对值增大而减少,当低于钾平衡电位时该电流逆转为内向性电流,其翻转电位为(- 87±5.3)mV(n=5)。

  3 讨论

  资料表明,无论对肠肌收缩、胰腺分泌,还是对感觉传入冲动,甘丙肽都作为神经调节物主 要发挥抑制作用。本实验在PrV上研究显示,甘丙肽既抑制f-epsp传递,又使细胞出现超极 化及外向性电流反应,也发挥了抑制性作用。该外向性电流不能被低钙高镁所阻抑,提示可 能是甘丙肽的直接作用。甘丙肽使PrV细胞产生超极化时伴膜电阻降低;外向性电流幅度随 膜电位超极化而减小,在接近钾平衡电位时消失,进一步超极化时出现反转;该电流可被钾 通道阻断剂TEA所阻抑,均提示甘丙肽引致的超极化和外向性电流是由细胞内钾外流所引致 。现知中枢内存在甘丙肽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种亚型受体,甘丙肽通过PrV细胞哪些亚型受体发挥 抑制作用,尚有待进一步鉴别。

  损伤初生大鼠三叉神经末梢后,三叉神经节细胞内甘丙肽浓度在出生后2~12 d内显著增加 。甘丙肽抑制初级感觉传入神经元与第二级传入神经元之间兴奋传递,这使甘丙肽及其激动 剂有可能发挥镇痛剂的作用;同时抑制了感受器-传入神经-神经中枢-传出神经-效应器 反射弧,使受损部位活动减少,避免了该组织进一步加重损伤;此外,甘丙肽还可抑制由于 外周神经损伤引致的中枢神经结构的改建和重组,有利于受损组织的修复与重建。综上可知 ,甘丙肽的抑制作用是重要的机体保护机制之一。


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