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研究背景: 神经肌肉接头(Neuromuscular Junction,NMJ)是运动神经末梢与肌肉相连接的部位,也是突触传递的一种,截至目前为止在众多的突触结构中,其研究最多且了解是最清楚的,而NMJ以及整个神经系统突触的信号传递本质就是突触前、后膜特化性改变的过程:轴突末梢释放神经递质被突触后细胞接收,经过电信号一化学信号一电信号的转换,传递具有有效和准确的特点。在神经肌肉传递过程中乙酰胆碱受体担任着非常重要的角色,烟碱型乙酰胆碱是配体型离子门控通道家族的代表,是具有重要生理作用的细胞膜蛋白,广泛表达于整个中枢和外周神经系统,而并非只在神经肌肉系统表达,胆碱能信号传递给乙酰胆碱受体,调节生物体的一系列生理功能,如:肌肉兴奋收缩、睡眠、痛觉、认知等。其数量与分布影响着神经肌肉的功能状态,目前国内外关于nAChR亚单位在肌肉中表达量研究,主要侧重于重症肌无力大鼠中某肌群乙酰胆碱受体含量测定,却极少研究乙酰胆碱受体在正常大鼠各肌群中表达量,本研究利用激光共聚焦技术,观察不同肌群乙酰胆碱受体形态学特征及神经纤维与突触后膜的的关系;通过qPCR测定乙酰胆碱受体mRNA水平,分析重症肌无力患者易受累肌群与乙酰胆碱受体含量之间的关系。 目的: 通过对大鼠不同肌群乙酰胆碱受体形态学观察和含量测定,部分解释自身免疫性重症肌无力肌群易受累的原因。 方法: 1.免疫荧光法观察各组肌肉中乙酰胆碱受体的形态雄性SD大鼠300g,用10%水合氯醛,0.7ml/100g(腹腔注射)麻醉大鼠,待麻醉完全后,取出腓肠肌、前肢肌、咀嚼肌、胸锁乳突肌、眼外肌、肋间肌、膈肌、心肌共8组肌群,分别标记为 A、B、C、D、F、G、H、P组。各肌群肌肉组织标本先放入冰 PBS缓冲液中洗涤两次,然后用4%多聚甲醛固定10min,放载玻片上显微镜下剥离出单根肌丝,PBS缓冲液洗5min*3次,用5%BSA固定60min。倾去BSA即可,直接滴加稀释浓度为1:200的 SV2和2H3染色,37℃孵育60min。PBS缓冲液洗5min*3次,加入稀释浓度为1:220的α-银环蛇毒素和1:300的A-F488标记的二抗染色,37℃孵育60min,PBS洗5min*3次。封片,激光共聚焦显微镜下观察。 2.荧光定量 PCR法用5%水合氯醛腹腔麻醉大鼠,迅速取出腓肠肌、前肢肌、咀嚼肌、胸锁乳突肌、眼外肌、肋间肌、膈肌、心肌共8组肌群,分别标记为A、B、C、D、F、G、H、P组。用预冷水洗涤2次,在液氮下快速研磨得到匀浆,每组肌群各称取60mg肌肉匀浆。用Trizoil一步法从匀浆中提取总RNA,用反转录试剂盒反转录成cDNA,采用荧光定量PCR法检测,PCR后得到扩增曲线,设置基线和阈值后,确定Ct值。因肌肉中α1、β1、δ、ε、γ亚基均有表达,本实验从中选取β1作为研究对象,检测其在成年大鼠不同肌群中的表达含量有无差异。查阅文献得知β1亚基引物序列为:上游引物5-ATAGCTCAGTAAGGCCGGCG-3下游引物5-TAGGTGACCTGGATGCTGCA-3扩增产物长度:355bp;内参 GAPDH引物序列为:上游引物5-ATGTTCCAGTATGACTCCACTCACG-3下游引物5-GAAGACACCAGTAGACTCC ACGACA-3,扩增产物长度:170bp。 结果: 1.激光共聚焦显微镜下观察肌肉中乙酰胆碱受体的形态成束肌纤维上可看到多个乙酰胆碱受体,集中分布在肌丝中部,呈排状分列。红色荧光染色区域为乙酰胆碱受体,在肌丝表面可见多个形态相似呈突起状曲奇饼干样,连续光滑有精细分支的网络状结构,轮廓线均清晰流畅。绿色荧光染色区域为沿肌丝分布的神经纤维,且绕乙酰胆碱受体周围呈团状分布。Merge图可见绿色团状神经纤维轴突与红色乙酰胆碱受体重合呈橙色。 2.qPCR法检测乙酰胆碱受体β1亚基结果8组肌群烟碱型乙酰胆碱受体肌肉中β1亚基的表达量之间有差异(P〈0.05)。表达量从低到高依次为眼肌、咀嚼肌、前肢、心肌、膈肌、胸锁乳突肌、肋间肌、腓肠肌,组间比较腓肠肌、肋间肌、胸锁乳突肌、咀嚼肌、眼肌之间有明显差异(P〈0.05)。 结论: 1.乙酰胆碱受体位于单个肌丝中部,且多个纵行肌丝上受体呈排状分布与神经纤维和突触囊泡密切结合。 2.大鼠各肌群乙酰胆碱受体基因表达含量从低到高依次为眼肌、咀嚼肌、胸锁乳突肌、肋间肌、腓肠肌等,与自身免疫性MG易受累肌群分布一致。