论文部分内容阅读
本文主要从以下几个部分展开论述: 第一部分:高频电场刺激诱导音猬因子从海马神经元分泌 音猬因子(sonic hedgehog,SHH)作为一种分泌蛋白,在中枢神经系统(central nervous system,CNS)的发育中发挥重要作用。然而,有关SHH蛋白分泌的机制研究依然不清楚。以新生大鼠和成年大鼠为实验动物模型,发现SHH蛋白主要表达在海马组织突触后致密带的突触囊泡(synaptic vesicle,SV)中。分别给予培养的海马神经元和急性分离的海马脑片电场刺激,实验结果提示,只有高频,而非低频,电场刺激,可以诱导SHH蛋白特异性的从神经元分泌。给予神经元河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)预处理,可以阻断电场刺激诱导的SHH蛋白分泌,提示神经元活性的重要性。进一步,移除细胞外钙离子Ca2+或者下调可溶性NSF附着蛋白受体(soluble N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein attachment protein receptors,SNAREs)组分,均可以阻断高频电场刺激诱导的SHH蛋白从海马神经元分泌。综上所述,我们的实验结果揭示了一种新型的控制SHH蛋白从神经元分泌的分子机制。 第二部分:音猬因子介导高频依赖的脑深部电刺激快速纠正单侧帕金森动物的运动失调 脑深部电刺激(deep-brain stimulation,DBS)可以有效治疗多种神经系统疾病,包括快速纠正帕金森氏病(parkinsons disease,PD)导致的运动失调。然而,高频依赖的DBS发挥瞬时作用的分子机制依然不清楚。以单侧帕金森大小鼠为动物模型,我们发现:首先,给予单侧帕金森动物损伤侧的丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)脑深部电刺激DBS,可以显著减少腹腔注射阿扑吗啡诱导的动物的打转行为。其次,音猬因子(sonic hedgehog,SHH)在DBS快速纠正动物打转行为的过程中发挥了必要且充分的作用。进一步,我们发现,给予损伤侧STN脑深部电刺激DBS时,位于非损伤侧的丘脑前侧核团(anterior nucleus of thalamus,ANT)分泌SHH,并在减少打转过程中发挥重要作用。最后,激活单侧帕金森动物非损伤侧ANT的SHH信号通路或者通过光遗传的方法给予非损伤侧ANT光照激活,都可以显著改善小鼠的打转行为以及其通过平衡木的能力,说明非损伤侧ANT神经元的活性在纠正PD导致的运动失调中是重要的。 综上所述,我们的实验结果提示,SHH介导了高频依赖的DBS快速纠正PD导致的运动失调。