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5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）能神经元胞体主要聚集于中缝背核（Dorsal raphe nucleus,DRN）区,其主要参与调节各种生理和行为功能,包括情绪及其相关行为。许多研究结果表明,DRN区5-HT神经元的异常活动与精神疾病有关,如重度抑郁症（MDD）和焦虑症等。长期处于压力环境中所引发的紧张、恐惧和焦虑情绪会导致5-HT神经元兴奋性的增加,且DRN附近的5-HT水平也随之增加。因此,调控DRN区5-HT神经元的兴奋性对维持神经系统的稳态至关重要。DRN区5-HT神经元活动受多种离子通道和膜受体的调控,如:G蛋白调控的内向整流钾通道（GIRK）、钙激活钾通道（如SK3）、双孔钾通道（如TREK1）、5-HT1A受体、GABAB受体及α1受体等。它们都可以调节5-HT能神经元的兴奋性,但对DRN区5-HT神经元放电模式的影响和调控机制尚未完全清楚。有研究发现钾离子通道,如SK通道、TREK1通道和GIRK通道,在控制神经元内在活动中起着重要作用,并且调节这些通道可以减轻情绪障碍。例如,社会隔离小鼠的5-HT神经元上SK3通道表达上调,导致5-HT神经元兴奋性降低,阻断SK3通道可以使5-HT神经元兴奋性恢复正常,同时缓解社会隔离小鼠的抑郁样行为。类似地,阻断TREK1通道会显著增加DRN区5-HT神经元的放电频率,并在抑郁症的大鼠模型中诱导显著的抗抑郁样反应。敲除或阻断DRN区GIRK2通道可促进抑郁症表型等等。在体记录结果显示,动物在清醒状态时,DRN区5-HT能神经元呈现两种放电模式:张力性放电和簇状放电;而在麻醉状态时,动物DRN区5-HT能神经元只表现为张力性放电,呈现缓慢且规律的放电模式,放电频率在0.5-3Hz,这被描述为类似心脏起搏的一种放电模式。虽然在在体记录模式下可以记录到DRN区5-HT神经元的自发放电活动,但其自发放电可能并不是源于5-HT神经元本身内在的起搏驱动,而是需要其它外源性神经元投射的兴奋性刺激,其中来自蓝斑（Locus coeruleus,LC）的去甲肾上腺素能输入可能发挥主要作用。与此一致,在离体脑片中,DRN区5-HT神经元是沉默的,但α1-肾上腺素能激动剂如苯肾上腺素（Phenylephrine,PE）可以触发5-HT神经元自发放电。目前,对苯肾上腺素/α1受体触发5-HT神经元自发放电的机制尚不很清楚,有文献表明,PE可以通过抑制A型钾通道,进而诱导DRN区5-HT神经元的起搏活动,是否存在其它调节机制则不得而知。在本研究中,通过脑片钳技术及单细胞PCR技术,我们发现,PE通过激活DRN区5-HT神经元上的α1受体,抑制A型钾通道和钙激活钾通道,进而诱发DRN区5-HT神经元的自发放电。第一部分A型钾通道在苯肾上腺素诱导DRN区5-HT神经元自发放电中的作用目的:观察A型钾通道在苯肾上腺素（PE）诱导DRN区5-HT神经元自发放电中的作用方法:1.利用全细胞脑片膜片钳和贴附式脑片膜片钳技术,观察PE对DRN区5-HT神经元的A型钾电流的影响,以及A型钾通道阻断剂对DRN区5-HT神经元放电的影响。2.利用单细胞PCR技术,观察A型钾通道亚型在DRN区5-HT能神经元的表达。结果:1.在小鼠DRN区5-HT神经元,利用贴附式（loose-cell-attached）脑片膜片钳记录神经元放电,发现α1受体激动剂PE（10μΜ）可以诱发DRN 5-HT神经元呈现出缓慢（<5Hz）、规律（clock-like）的放电。2.在小鼠DRN区5-HT神经元,利用全细胞脑片膜片钳技术,在-20mV电压下可以记录到典型的瞬时外向电流（A型钾电流）。这种电流可被PE（α1受体激动剂,10μM）所阻断,从初始电流1409.1±134.3 pA降低至1087.6±117.8 pA（n=6,P<0.001）;应用prazosin（α1受体阻断剂,5μM）可逆转PE的上述作用（n=6,P<0.05）。3.在贴附式脑片膜片钳记录模式下,A型钾通道阻断剂4-AP（500μM）可以诱发小鼠DRN区5-HT神经元放电,继续给予PE（10μM）后,放电频率从0.6±0.2 Hz增加至1.4±0.3 Hz（n=5,P<0.01）,差别具有统计学意义。4.单细胞PCR结果显示,A型钾通道亚型Kv4.2和Kv4.3通道高度表达于中缝背核腹侧区域（dorsal ventral part,DRV）的5-HT能神经元。结论:1.PE通过α1受体诱发DRN区5-HT神经元自发放电。2.A型钾通道亚型Kv4.2和Kv4.3通道高度表达于DRN腹侧区域的5-HT能神经元。3.DRN 5-HT能神经元能够记录到A型钾电流,可能主要由Kv4.2和Kv4.3构成;PE能够抑制DRN 5-HT能神经元A型钾电流。4.A型钾通道阻断剂4-AP诱发DRN区5-HT神经元产生自发放电的频率与PE诱发其产生自发放电的频率具有统计学差异,说明A型钾通道可能参与调节PE诱导DRN区5-HT神经元的放电过程,但除此之外,仍有其他的靶点参与其放电过程。第二部分SK通道在苯肾上腺素诱导DRN区5-HT神经元自发放电中的作用目的:观察SK通道在苯肾上腺素（PE）诱导DRN区5-HT神经元自发放电中的作用方法:1.利用全细胞脑片膜片钳和贴附式脑片膜片钳技术,观察PE对DRN区5-HT神经元的SK电流的影响,以及SK通道阻断剂对DRN区5-HT神经元自发放电的影响。2.利用单细胞PCR技术,观察SK通道亚型在DRN区5-HT能神经元的表达。结果:1.单细胞PCR结果显示,SK通道亚型SK2和SK3通道高度表达于DRN区的5-HT能神经元。2.利用全细胞电压钳制膜片钳技术,发现PE（10μM）可以显著抑制DRN区5-HT神经元上的SK电流,从初始电流44.7±1.3 pA降低至25.6±7.8 pA（n=6,P<0.05）。3.在贴附式脑片膜片钳记录模式下,SK通道阻断剂apamin（100 nM）可以诱发DRN区5-HT神经元放电,继续给予4-AP（500μΜ）后,放电频率从0.1±0.04 Hz增加至0.9±0.3 Hz（n=8,P<0.05）,且其放电模式向burst放电模式转化;在同时阻断SK通道与A型钾通道的情况下,继续给予PE,其对DRN区5-HT神经元的放电频率无影响（从0.9±0.3 Hz到1.1±0.3 Hz,n=8,P>0.05）。4.在小鼠的DRN区5-HT神经元,利用电流钳膜片钳技术,记录细胞外钙对神经元膜电位的影响,发现去除细胞外钙（零钙）可以诱发神经元的自发放电。此外,HCN通道阻断剂ZD7288对零钙诱发的DRN区5-HT神经元的自发放电无影响。零钙使DRN区5-HT神经元细胞膜电位明显去极化,膜电位从-66.2±1.7 mV去极化至-49.7±0.9 mV（n=6,P<0.001）。结论:1.SK通道亚型SK2和SK3通道高度表达于DRN区的5-HT能神经元。2.在小鼠的DRN区5-HT神经元中,细胞外零钙使DRN区5-HT神经元膜电位明显去极化,且可以诱发DRN区5-HT神经元的自发放电。3.除A型钾通道外,SK通道在调节PE诱导DRN区5-HT神经元自发放电中可能也发挥重要作用。4.SK通道和A型钾通道共同参与DRN区5-HT神经元自发及burst放电。