前庭传入冲动对大鼠前庭神经内侧核区内谷氨酸含量的影响

前庭传入冲动对大鼠前庭神经内侧核区内谷氨酸含量的影响 前庭传入冲动对大鼠前庭神经内侧核区内 谷氨酸含量的影响 延边大学医学2009年3月第32卷第1期 前庭传入冲动对大鼠前庭神经内侧核区内谷氨酸含量的影响 ? 5? 金光石,吴金子,于海玲.,金元哲孙 (1.延边大学附属医院外科学教研室;2.延边大学基础医学院生理学与病理生理学教研部;3.延边大学基础医学院机能学 实验中心:吉林延吉133000) [摘要][目的]探讨麻醉大鼠前庭传入冲动对前庭神经内侧核(MVN)区内谷氨酸含量的影响. [方法]采用脑部微量透析法和高效液相色谱法,观察麻醉状态下20g/L利多卡因中耳内灌注短时阻断 及4O?温水中耳刺激大鼠外周前庭器官后同侧MVN区内谷氨酸含量的变化.[结果]中耳内灌注 4O?温水刺激大鼠外周前庭器官后同侧MVN区内谷氨酸含量与基础值相比较无明显差异;利用 20g/i彳0多卡因短时阻断左侧前庭传入后同侧MVN区内谷氨酸含量较基础值明显降低.[结论]阻断 麻醉大鼠前庭传入可降低MVN区内谷氨酸含量. [关键词]谷氨酸;前庭;传入通路;大鼠 [中图分类号]R339.174[文献标识码]A[文章编号]1000—1824I2009)01—0005—03 Effect0fvestibularafference0nglutamatelevelsinthemedialvestibular nucleusofrats JINGuang-shi,WUJin-zi.,YUHai-ling~,JINYuan-zhe (1.DepartmentofSurgery,AffiliatedHospitalofYanbianUniversity;2.DepartmentofPhysi ologyand P^nf^0^s0Z0g,YanbianUniversityCollegeofBasicMedicine;3.TeachingCenterofFunctionalExperimentalScience, YanbianUniversityCollegeofBasicMedicine:Yanji133000,Jilin,China) ABSTRACT:0t,EC? VEToinvestigatetheeffectsofvestibularafferentimpulseonglutamate(Glu) levelsinmedia1vestibularnucleusofanesthetizedrats.METHODSThelevelsofglutamateinmedial vestibularnucleus(MVN)weremeasuredbybrainmicrodialysisandhighliquidchromatogramanalysis aftertheMVNwereinfusingwith40? wateror2Og/Llidocainetomiddleear.RESULTSThelevelsof glutamateintheMVNwereunchangedby40? water.but20g/Loflidocainedecreasedlevelsof glutamate.C0N',ItUsloNTheeffectsofvestibularafferentimpulseonglutamatelevelsinmedial vestibularnucleusofanesthetizedratsiSdecreased. Keywords:glutamicacid;vestibule;afferentpathways;rats [基金项目]教育部高等学校博士学科点专项科研基金 (20070184002) [收稿日期]2008—10—15 *[通讯作者]金元哲(1958一),男(朝鲜族),教授,博士, 研究方向为神经生理学和应用生理学. 中枢神经系统中大部分的神经递质属氨基酸 类,如谷氨酸,天冬氨酸,丙氨酸,甘氨酸及牛磺酸 等L1].本研究前期实验结果亦表明,麻醉大鼠诱发急 性低血压可改变前庭神经内侧核(medialvestibular nucleus,MVN)区谷氨酸和牛黄酸的含量[2].本实 验采用注射利多卡因暂时阻断麻醉大鼠前庭传人冲 ? 6?JournalofMedicalScienceYanbianUniversityMar.2009Vo1.32No.1 动和温水刺激前庭器官,改变前庭传人冲动,结合脑 内局部微量透析和高效液相分析法,观察了MVN 区谷氨酸含量的变化. 1材料与方法 1.1实验动物及手术方法选用清洁级Wistar雄 性大鼠2O只,体重为250,300g,由吉林大学白求 恩医学部实验动物中心提供.将实验动物分为外周 前庭传人冲动短时阻断组和温水刺激组,腹腔注射 水合氯醛(300mg/kg)麻醉动物,行气管插管,自主 呼吸.用微型电动钻去除顶骨人字缝后1/2处至枕 骨大孔处的颅骨,剪开硬脑膜,用吸痰器吸除部分小 脑,暴露前庭区. 1.2单侧迷路阻断或刺激将麻醉大鼠仰卧位固 定,正中切开颈部皮肤,沿胸骨舌骨肌左侧肌间沟行 剥离,暴露左侧鼓泡,用微型电动钻在鼓泡上钻个小 孔,将管径为0.5mm的聚乙烯导管插入中耳,将导 管的另一端连接到充满利多卡因的注射器,用牙托 水泥固定导管.外周前庭传人冲动短时阻断组: 10min内分5次将2Og/I利多卡因1.2mL(首次 为0.4mI,以后每次各为0.2mL)匀速推人中耳; 温水刺激组:5min内将40.C温水1OmL匀速推人 中耳. 1.3脑部微量透析及样本收集将动物头部固定 于立体脑定位仪上,参照Paxinos和Waston大鼠脑 图谱,将自制的透析管插入前庭内侧核,最后区向前 2.9O,3.O0mm,正中线旁开0.7O,0.8Omm,深度 为0.30,0.50mm.透析管参照Jin等的方法制 作,流入管为JT一10-100,流出管为JT一10—80,Teflon 套管为日本Eicom公司产品;作用透析膜为醋酸纤 维膜(日本Terumo公司),有效长度为1.0mm,外 径为200mm.常规手术后,经透析导管用微量灌流 泵向大鼠MVN区以1.5/~L/min的速度灌流改良 林格液90min,经样本收集器收集灌流液样本,每管 收集10min,收集量为15L,一8O?保存,以备用 于氨基酸含量分析.实验结束后过量麻醉处死动物, 取脑组织固定于40g/L多聚甲醛溶液,行50m连 续冰冻切片,中性红染色,在光学显微镜下行组织学 鉴定,定位不准确者不计入分析. 1.4微量分析取收集好的样本12L和 4mmol/L的OPA溶液3L,在室温下反应 2.5min,抽取反应液10L,其中样本占8L,经手 动进样器注入到生物活性物质微量分析系统,以 0.5mL/min的流动量通过高效液相分离柱和电化 学检测器测定样本中氨基酸含量. 1.5统计学处理数据处理采用SPSSl1.5统计 软件进行,以处理前MVN区氨基酸释放量平均值 作为基础值,计算每例样本中谷氨酸含量的变化百 分比.所有数据采用单因素方差分析. 2结果 2.1组织学检查确定核团定位根据Paxinos和 Waston大鼠脑图谱,对所收集的大鼠脑标本进行组 织学鉴定结果示,所有大鼠中透析探针准确地进入 到MVN区者为16例,其中利多卡因组及温水组各 为8例. 2.2温水刺激前庭器官对MVN区谷氨酸含量的 影响温水刺激前庭器官后,检测同侧MVN区谷 氨酸含量,在所测定的50rain内未见谷氨酸含量发 生显着的变化,与基础值相比较无显着性差异(P> 0.05),见Fig1. 0l02O3O40506070 time/min Fig1Changeofglutamatecontentinthedialysateof MVNinratswhichwerepretreatedby40? waterintomiddleear 瑚瑚啪?o D/n,E0一苣1u8c0pl譬0c—E日 延边大学医学2009年3月第32卷第1期 2.3单侧前庭器官短时阻断对MVN区谷氨酸含 量的影响观察利用利多卡因短时阻断前庭传人对 前庭神经内侧核区谷氨酸含量的变化发现,向中耳 内灌注20g/L利多卡因10min时,前庭传入阻断 侧MVN区谷氨酸(86.44)含量明显降低,与基础 值(100)相比较有显着性差异(P<0.01),且变化 约持续60min后逐渐恢复至基础值状态,见Fig2. Lid 01020304O50607080901001lO time/rain comparedwithbasalleveI.P<0.01 Fig2Changeofglutamatecontentinthedialysateof MVNinratswhichwerepretreatedbyinfusing lidocaineintomiddleear 3讨论 谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的兴奋 性递质,是脑内含量最多的氨基酸,在神经元存活, 突触可塑性维持,脑发育调节及学习记忆等多种功 能中发挥重要作用l_4].经过生理,药理,分子生物学 和免疫组织化学研究发现,离子型谷氨酸受体在前 庭神经核团内是兴奋性神经介质谷氨酸受体[5].谷 氨酸作为耳蜗的传人神经递质,在毛细胞及听神经 传入活动中起着重要作用.].据报道,谷氨酸参与 前庭一眼球反射等前庭反射,电刺激前庭神经时前庭 神经核内谷氨酸含量明显增加,但不影响天冬氨酸, 甘氨酸及7一氨基丁酸等其他氨基酸类的递质嘲.本 实验结果表明,向左侧中耳内灌注4O?温水刺激大 鼠外周前庭器官后,同侧MVN区内谷氨酸含量与 基础值比较无明显差异,但向中耳内灌注20g/L利 多卡因短时阻断前庭传人后,同侧MVN区内谷氨 ?7' 酸含量较基础值明显降低,且可持续60rain.陈阳 等报道,前庭传入神经末梢释放的递质种类繁多, 如氨基酸类,胆碱类,肽类及胺类等.综上所述,阻断 麻醉大鼠前庭传人可降低MVN区内谷氨酸含量, 而4O?温水刺激中耳对MVN区内谷氨酸含量的 变化则无影响. [参考文献] [1]ParkBR,KimMS,KimJH,eta1..Effectsofacute hypotensiononneuronalactivityinthemedialvestibu- larnucleiofrats[J].Neuroreport,2001,12(17):3821. [2]于海玲,安英,邴艳华,等.急性低血压对前庭神经内侧 核区谷氨酸和牛黄酸含量的影响[J].生理,2006, 58(2):177. 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