摘要
[目的] 小脑接收来自于中缝核团(Dorsalraphenucleus,DRN)5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)能神经元的传入纤维支配，并通过其受体调节小脑皮层神经元活动、突触传递与可塑性。前期研究发现触觉刺激诱发小脑中间神经元—浦肯野细胞(Molecularlayerintemneuron-Purkinjecell,MLI-PC)突触传递长时程抑制(MLI-PCLTD)在小脑环路功能活动中起重要作用，而5-HT受体在小脑PC和分子层中大量表达，提示5-HT受体可能对MLI-PCLTD有调节作用，但其调节机制尚不清楚。因此，采用在体细胞贴附式记录结合神经药理学手段，在乌拉坦麻醉下研究5-HT对触觉刺激诱发小鼠小脑皮层MLI-PCLTD影响的药理学机制，结合分子生物学技术进一步明确其影响的受体机制。 [方法] 本研究选用6-8周龄昆明小鼠经腹腔注射20％乌拉坦麻醉，行气管插管术后将小鼠固定在脑部立体定位仪上，在小脑CrusⅡ区钻取小孔，暴露小脑表面。用含氧的人工脑脊液(artificialcerebrospinalfluid,ACSF)持续灌流脑表面，所应用的药品阻断剂及激动剂均为脑表面灌流给药方式。使用体温仪监测并维持直肠温度处于37±0.2℃。应用Axopatch-200B放大器对小脑的PC进行在体细胞贴附式记录。利用Clampex10.4软件，通过Digidata1440数模转换器采集浦肯野细胞自发性放电活动信号。记录电极填充ACSF,电阻4-6MΩ。在软脑膜下进行细胞贴附式记录，并以规则的自发简单锋电位(simplespike,SS)和不规则的复杂锋电位(complexspike,CS)鉴定PC。触觉刺激采用面部吹风刺激脉冲(10ms,1Hz,240pulses)诱发MLI-PC长时程突触可塑性。实验结束后采用免疫组织化学技术检验5-HT7受体是否在小脑中存在表达。 [结果] (1)1Hz触觉刺激可诱发小鼠小脑皮层MLI-PCLTD,小脑表面灌流50μM5-HT可显著抑制MLI-PCLTD,导致LTD幅值减小。 (2)阻断5-HT1B或5-HT2A受体，对5-HT导致的MLI-PCLTD的抑制作用没有显著影响，但在5-HT7受体拮抗剂存在下，5-HT对MLI-PCLTD的抑制作用消失，表明5-HT通过激活5-HT7受体抑制MLI-PC突触LTD。 (3)应用NMDA受体阻断剂或CB1受体拮抗剂,可以完全阻断MLI-PCLTD;在阻断MLI-PCLTD条件下，5-HT可以触发触觉刺激诱导MLI-PC突触长时程增强(LTP)。 (4)抑制蛋白激酶A(PKA),可以完全阻断MLI-PCLTD;在PKA抑制剂存在下，5-HT触发触觉刺激诱导MLI-PCLTP,但该LTP可以被蛋白激酶C(PKC)抑制剂阻断，表明5-HT通过PKC信号途径触发触觉刺激诱导MLI-PCLTP。 (5)免疫荧光结果显示5-HT7受体在小脑皮层CrusⅡ区的PC上大量表达。 [结论] (1)5-HT7受体存在于小鼠小脑皮层CrusⅡ区的PC胞体上,5-HT通过5-HT7受体显著抑制触觉刺激诱发小鼠小脑皮层MLI-PCLTD。 (2)阻断MLI-PCLTD,5-HT通过5-HT7受体/PKC信号通路触发触觉刺激诱发小鼠小脑皮层MLI-PCLTP,提示5-HT对MLI-PCLTD的抑制作用可能是通过触发PKC依赖的LTP来实现的。
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