【doc】组胺对大鼠小脑皮层浦肯野细胞的兴奋作用

【doc】组胺对大鼠小脑皮层浦肯野细胞的兴奋作用 组胺对大鼠小脑皮层浦肯野细胞的兴奋作 用 生理,1999年4月,51(2),219,223 Ac/a枷如IS/n/ca 组胺对大鼠小脑皮层 浦肯野细胞的兴奋作用 旦—墨温云卿李红召盥'王建军… (南京大学生物科学与技术幕,南京21(3@)3) 219 摘要在离体太鼠小脑脑片上观察了组胺对小脑皮层第X小叶浦肯野细胞的作用.组胺 (3100/m~l/L)主要引起浦肯野细胞的奋反应(94.4%,51/54),在少数细胞上也观察到组胺 所引起的放电抑制现象(5.6%,3/54).用低cM'人工脑音液灌流脑片,不能取滇浦肯 野细胞对组胺的奋反应(n=4).H2受体对抗剂珊(0.1,5f衄/I)能够阻断浦肯野细 胞对组胺的兴奋反应(=20),而H1受体对抗剂珈li血(0.5,5L)不能够(=9)或仅 轻微地(=4)阻断浦肯野细胞对组胺的兴奋反应这些结果提示,组胺可能主要通过H2受体 的介导对浦肯野细胞起兴奋性调节作用,下丘脑卅,脑组胺能神经通路可能参与了小脑的某些 躯体的和非躯体的功能调节 关键词:塑堕;坐碴迪筮置塑;下丘脑-小脑堕堂!;小脑脑片 学科分类号:Q426,, 一2 组胺作为一种神经递质或调质的概念已经确立.免疫组织化学的研究表明,中枢组 胺能神经元的胞体主要集中在下丘脑的结节乳头核,其纤维广泛地投射到不同脑区_1J. 在小脑中也发现有来自于下丘脑的组胺能神经纤维,它们广泛地分布于小脑皮层和小脑 核团.以蚓部和绒球小结叶最为密集,从而构成了下丘脑.小脑组胺能神经通路_1|2J.放射 配体标记和分子生物学研究证实.大鼠小脑皮层及小脑核团均存在组胺H1和受 体L1,3j.目前.对组胺能传人纤维在小脑机能活动中的作用还不清楚.我们先前的工作证 明.组胺可以调制小脑苔状纤维传人系统接替神经元颗粒细胞的电活动_4J.本实验旨在 观察组胺对小脑皮层主神经元浦肯野细胞(Purkinjecel1.PC)电活动的影响和介导组胺对 PC作用的受体机制,以了解下丘脑.小脑组胺能纤维在小脑皮层机能活动中的作用. 15只SD大鼠(体重200—300g)在乙醚麻醉下被断头并取出小脑.小脑组织块经冷冻 1998-04-01收稿1998-06-07謦回 '国家自然科学基金(No.39570246.3977~9),国束教委留学回国』,员科研基金(N0.95-1)和江苏省自热科学基金 (No.e~045)资助项目 ?现在地址:Dp恤【ofMdecul~Nearohldog.Brlica哪dLInsfitote,Nii~taUnive~ity,J 日p阳 …讯作者 220生理51卷 人工脑脊液(artificialcerebrospinalfluid,ACSF)冲洗后,用振动切片机切取350—40O岬厚蚓 部矢状脑片.将脑片移^记录浴槽中孵育30mm后开始实验.记录浴槽中持续地灌流ACSF [(33.4-0.2)?,pI--17.4,流量2—3ml/min],并通以95%02和5%cOz混合气.ACSF中 各溶 质的浓度(rranol/L)分别为:NaCl124,KCI5,1.3,KH2PO41.2,N,a-ICO326,Cac122.4, o?10.在部分实验中使用了低c/高MACSF灌流脑片,以阻断突触前神经纤维 的递质释放,此液的ca浓度为0.25rranol/L,tad为4.0m,~oVLt. 用玻璃微电极(内充2mol/LNaCI,直流阻抗2—3hm)在小脑皮层第X小叶细胞外记 录Pc的单位电活动.待细胞的自发放电稳定之后,向记录浴槽灌流组胺(美国RBI公司.3 100banol/L,持续1min),并观察Pc放电活动的变化.在部分对组胺产生反应的细胞上, 进一步观察高选择性的组胺Hl受体对抗剂triprolidine(美国Sigma公司,0.5—5/nnol/L)和 高选择性的组胺H2受体对抗剂ranitidine(RBI公司,0.1—5t,~a/L)对组胺所引起的Pc放 电活动变化的影响.在使用这两种组胺对抗剂的实验中,受体对抗剂要在灌流组胺前预先 持续地灌流脑片15rain.所有药物均用ACSF新鲜配制.Pc的放电信号经放大并由窗口甄 别器转换成标准矩形脉冲后,输^计算机作刺激后时间直方图(采样bin宽1s),以评价药 物对细胞的作用.数据的统计学处理用f测验. l020 Time/min Intriprolidme In~alitidiae l01O0 【Hislza'aine】.mob'L 图1Pc对组胺的兴奋反应以及t'anltidine和劬蛐d_呲对Pc兴奋反应的阻断作用 Fig.1Kxcitatoryresponsesof8PCtohistamineandantagonisticeffeelsofmnitidineand triprolidine?1thehistamlne.indueetlexcitatoryresponses A.Fzeitato~lesponses0fthePCtOhhaaalineinnormalACSFBandC.Reslxmses0fthePChis tmnlnewI蜘 theslleewasequilibratedwithACSFeanlaining肪r曲diileand~danerespeetlvely.D.Dose-~curve showingtheeffectsofhiglall~n~0Ilthe山rateofPCpe【bedwithnoimalACSFandtheACSFeont~,,ang histmninereceptor8Il妇gcThehodumtalhamandmanlerahaboveeachKs'呷日mindleate出e1minperiod andthec0眦en0n(btmol/L)ofhi咖mineape"优lrespectively. 菩8E磐重u 帅?0帅?0帅?0 世世量 2期田乐等:组胺对大鼠小脑皮层浦肯野细胞的兴奋作用221 1.PC的自发放电活动及其对组胺的反应 28张脑片上记录的56个Pc单位电活动呈规则的紧张性自发放电,频率为5.08— 41.58.此外,也有少数细胞呈现阵发性放电活动. 上述56个pc在给予组胺(3—100vmal/L)~,有54个细胞(96.4%,54/56)的放电活 动发生变化.在这54个细胞中,51个(94.4%,51/54)产生兴奋反应(图1A),其余3个 (5.6%,3/54)出现放电抑制现象(图2).还在4个产生兴奋反应的PC上观察了它们在低 cB2/高MACSF环境中的自发放电和对组胺的反应.结果表明,这4个细胞的自发放电 频率及其对组胺的反应与它们在正常ACSF环境中的情况相比无统计学差异(图3). 喜20 10 Time/min 图2PC对组胺的抑制反 应 Fig.2lnkibitoryrespmases ofaPCtohistamine 7.515 Timelrain 图3PC在正常和低c/高MACSF环境中对组胺的兴奋反应 Fig.3eexcitatoryresponsesofaPCtohistamineinnormalandlowCa2/mghM ACSF 11z$n-owindicatesthetlmn~ntwhennotmslACSFwas叫|c.dby/hi咖medim. 2.和Eh受体对抗剂对组胺兴奋PC效应的阻断作用 我们进一步观察了高选择性的受体对抗剂tfiprofidine和高选择性的受体对抗剂 mnitidine对组胺所引起Pc兴奋反应的作用.结果表明,Ialddine(0.1—5vmol/L)可以显着 地阻断PC对组胺的兴奋反应(n=20);而tfiprolidine(0.5—5V~oVL)仅可轻微地(n=4)或 不能阻断(n=9)PC对组胺的兴奋反应.如图1A—D所示,Pc对浓度为5,10和30/mr~L 的组胺产生剂量依赖性兴奋反应(A和D);而预先用ramitidine(0.2/anol/L)处理脑片后,该 细胞对组胺的兴奋反应显着减小(P<0.05,B和D);但用t~iprolidine(2vmol/L)处理脑片 后,细胞对组胺的兴奋反应仅略有减小,与对照实验相比未发生显着变化(c和D). 我们先前的研究证明组胺可以调制小脑颗粒细胞的电活动【4J,本研究进一步揭示组胺 对小脑皮层PC的电活动主要起兴奋性调制作用,提示下丘脑一小脑组胺能纤维在小脑的机 生理51卷 能活动中起重要作用.由于局部神经元环路在脑片制备中依然存在,必须排除组胺经其它 突触前神经元问接引起Pc活动变化的可能性.早已知道,细胞外的低c丑2/高M 环境 能够阻断神经细胞间的突触传递过程,但低c丑2/高MACSF灌流液脑片不能取消Pc对 组胺的兴奋反应,说明这些兴奋反应是由组胺对Pc的直接作用所引起的.另外,我们也观 察到少数eC(5.6%,3/54)对较高浓度的组胺出现放电活动的抑制(比较图1和图2),但由 于出现抑制反应的细胞数量太少,我们未能利用低cB2/高MACSF和组胺受体对抗剂 对这些细胞的抑制反应作进一步的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,因而组胺通过抑制性中间神经元问接引起Pc放 电活动减少的可能性尚不能排除. 我们的实验揭示,ranitidine可以显着地阻断Pc对组胺的兴奋反应,而triprolidine 对组 胺引起Pc兴奋反应却无明显的阻断效应,说明组胺对PC的兴奋作用主要是由受体介 导的.我们的结果显然与H1和受体分别介导神经元对组胺的兴奋和抑制反应的一般认 识相悖,但我们和其他作者的研究表明,组胺可以通过受体的介导引起前庭内侧核细 胞和延髓细胞的兴奋J.一些细胞内记录的研究揭示,受体的激活可引起前庭内侧核 细胞c且2激活的K电导减小【『..在海马CA1区锥体细胞上也观察到组胺可通过激活 受体而引起细胞膜的轻微去极化,动作电位后超极化期的缩短和锋电位频率适应现象的丧 失J.因此,由受体的激活而导致Pc膜电位的去极化和放电频率的增加是可理解的. 组胺能传人纤维在小脑活动中的机能意义目前还不清楚.形态学研究表明,下丘脑讣 脑组胺能纤维是以多层纤维(multi.1ayeredfibers)弥散地分布于小脑皮层的三个亚层和小脑 核团之中,它们不与小脑神经元发生直接的突触联系【2J.根据组胺能传人纤维的这些形态 学特征及其下丘脑的起源,我们认为它们不负责向小脑传递特异性信息,而可能像其它来 自于脑干的小脑胺能传人纤维(如5-FIT能)那样仅对小脑神经元的膜电位和基础放电水平 起精细的调节作用_l….显然,组胺对Pc的兴奋效应将有助于提高Pc对苔状和爬行纤维特 异性传人的反应敏感性,从而影响小脑的感觉运动整台过程.此外,新近的神经解剖学研 究揭示小脑与下丘脑之间存在交互的直接神经连接_2J,我们新近的研究表明小脑.下丘脑 通路参与了机体的内脏活动调节_1".因此下丘脑.小脑组胺能神经通路也可能作为小脑和 下丘脑之闻神经环路的一个组成部分而与机体的躯体.内脏反应整台活动密切相关. 参考文献 [1]挪a工乜Jc,A哪nsJM.出fagM,.出r咐画c咖删m吼the删衄81ianb., 1991.71:1—51. 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Keywords:histamine;eerebell~rPL1rk.mjecell;hyp0ll1日lalno_ce曲e? arhlst~efibem; cerebeliarslice 'Thiswassupportedby呻theNationalNaturalSd?F0?0fc(No.3957O246. 39770249),athe?|uralScience】I-|幽0f咿un(NoBg97045),?dagr~ntforBc1 Ieh?ningl嘲1H?l嘲1theEcluea~Ministry0f(No.95-135). …c0叩0ngaud|or