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前庭器官是机体对空间位置和运动状态的重要感受系统。末梢前庭器官感受躯体的运动和头部的空间位置后,把传入信号经前庭神经传达到前庭神经核(vestibular nucleus,VN)后诱发前庭反射。目前对前庭反射的研究主要集中在前庭-眼反射、前庭-脊髓反射,但对前庭-内脏反射的研究甚少。前庭内侧核(medial vestibular nucleus,MVN)是前庭-内脏反射的重要中继站。刺激前庭器官可以影响血压、心率、呼吸等内脏活动。反过来,血压的变化也可影响前庭系统的功能。已证明前庭-眼反射时前庭传入神经中有氨基酸类神经递质的分泌。本研究室较早的研究又发现,麻醉动物诱发急性低血压可能通过外周前庭器官经前庭神经分泌氨基酸类递质影响VN的功能。但在清醒动物是否也有这些递质的参与尚无研究报到,也没有其相关受体机制的研究。 本实验在清醒大鼠利用脑部微量透析法和高效液相色谱法,静脉注射硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)诱发急性低血压经外周前庭器官兴奋MVN时,观察MVN区部分氨基酸类神经递质含量的变化,探讨血压影响VN活动的部分神经化学机制。并结合药理学和免疫组织化学法,通过分析谷氨酸(Glutamate,Glu)受体激动剂和阻断剂对VN细胞c-Fos蛋白表达的影响,进一步探讨了急性低血压影响VN功能活动的Glu受体类型和细胞内信号转导系统的相互关系。 实验结果如下: 1.鼓室内注射对氨基苯胂酸盐溶液制备单侧前庭器官损伤模型后6 h开始,动物出现头偏位、眼震颤和水平旋转等姿势反射失常体征。眼震颤24 h达高峰,在注药后120 h基本消失;头偏位在注药后6 h开始出现并逐渐加重,120 h后稳定于高峰状态,并无缓解迹象;躯体水平旋转也在6 h开始出现后逐渐加重,96 h达高峰,此后逐渐减轻,168 h基本消失。 2.正常大鼠清醒状态下静脉注射SNP诱发急性低血压时,MVN区细胞外液中兴奋性氨基酸Asp、Glu和抑制性氨基酸Ala明显增多,而抑制性氨基酸Gln、Gly、Tau和GABA含量则明显减少(P﹤0.05,n=12)。 3.用对氨基苯胂酸盐破坏单侧外周前庭器官2 w后诱发急性低血压时,前庭器官破坏同侧MVN区细胞外液中Asp、Glu、Ala、Gln、Gly、Tau和GABA等7种氨基酸的含量无明显变化(P>0.05,n=12);但是损伤对侧变化仍然明显,其表现与正常动物类似(P﹤0.05,n=12)。 4.静脉注射SNP诱发急性低血压30 min、60 min、120 min后双侧MVN区c-Fos蛋白均有对称性表达,而且在60 min时MVN区c-Fos蛋白表达最明显。但是在对照组双侧MVN区则无明显c-Fos蛋白的表达,两组间相比较均具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 5.用对氨基苯胂酸盐破坏单侧外周前庭器官2 w后,大鼠清醒状态下静脉注射SNP诱发急性低血压30 min、60 min、120 min后损伤侧MVN区均未见明显c-Fos蛋白表达;而损伤对侧MVN区c-Fos蛋白表达与正常动物相似,呈现明显增加,而且在60 min时c-Fos蛋白表达最明显,与损伤侧相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 6.正常大鼠侧脑室内微量注射Glu的NMDA受体激动剂NMDA60 min后,双侧MVN区c-Fos蛋白对称性表达,而侧脑室内微量注射人工脑脊液的对照组未见明显c-Fos蛋白表达,两组间相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 7.正常大鼠侧脑室注射Glu的AMPA受体激动剂AMPA60 min后,双侧MVN区c-Fos蛋白对称性表达,而对照组双侧MVN区未见明显c-Fos蛋白表达,两组间相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 8.正常大鼠侧脑室注射Glu的NMDA受体阻断剂MK-801后,再诱发急性低血压60 min后双侧MVN区均未见明显c-Fos蛋白表达,但是对照组双侧MVN区c-Fos蛋白对称性表达,两组间相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 9.正常大鼠侧脑室注射Glu的AMPA受体阻断剂CNQX后,诱发急性低血压60 min后双侧MVN区未见明显c-Fos蛋白表达,但在对照组则对称表达,两组间相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 10.破坏单侧外周前庭器官2 w大鼠侧脑室注射人工脑脊液后,诱发急性低血压60 min后损伤侧MVN区仍未见c-Fos蛋白表达,而损伤对侧MVN区见明显 c-Fos蛋白表达,损伤侧与损伤对侧相比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 11.破坏单侧外周前庭器官2 w大鼠侧脑室注射Glu的NMDA受体阻断剂MK-801后,诱发急性低血压时损伤侧与损伤对侧MVN区均未见明显c-Fos蛋白表达,但是损伤对侧与对照组(侧脑室内微量注射人工脑脊液+SNP)则有表达,而且两组间比较具有显著性差异(P﹤0.001,n=6)。 12.破坏单侧外周前庭器官2 w大鼠侧脑室注射Glu的AMPA受体阻断剂CNQX后,诱发急性低血压时损伤侧与损伤对侧MVN区同样均未见明显c-Fos蛋白表达,但是对照组损伤对侧仍有明显表达(P﹤0.001,n=6)。 以上实验结果提示: 1.清醒动物诱发急性低血压影响 MVN功能活动过程中可能有兴奋性氨基酸Asp、Glu和抑制性氨基酸Ala、Gln、Gly、Tau和GABA等递质的参与; 2.急性低血压通过外周前庭器官兴奋前庭神经核; 3.急性低血压兴奋前庭神经核的过程中有Glu的NMDA受体和AMPA受体参与。