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帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,其主要的病理特征为黑质致密带(substantia nigra pars compacta,SNc)多巴胺(dopamine,DA)能神经元进行性的缺失,从而导致纹状体区DA含量减少,病人出现静止性震颤、肌僵直、运动迟缓及姿势反射障碍等一系列的临床运动症状。近年来研究发现内源性的脑肠肽能够有效保护神经系统,防止神经退行性疾病的发生。因此,寻求一种新型天然的生物活性物质作为PD的防治策略已经成为当前神经科学领域的研究热点之一。Ghrelin是一种内源性的脑肠肽,可以调节生长激素的释放,促进摄食,调控学习记忆以及奖赏行为等。一系列的研究表明,ghrelin能够通过抗凋亡和抗氧化应激途径发挥对DA能神经元的保护作用,从而揭示了其在PD中的治疗前景。在正常生理情况下ghrelin能够增加DA能神经元的起搏放电活动,促进DA的释放。然而,在PD中ghrelin如何调控DA能神经元的兴奋性尚未阐明。1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP~+)是一种常用的制备PD动物模型的神经毒素,通过抑制线粒体功能、加剧氧化应激、诱发细胞凋亡以及影响神经元电活动等多种途径损伤DA能神经元。因此在本研究中,我们选用出生后15-20天的C57/BL6小鼠制备黑质脑片,运用全细胞膜片钳技术探讨ghrelin对急性灌流MPP~+的SNc DA能神经元电活动的调控。实验结果如下:1.MPP~+(10,20,50μmol/L)能够抑制DA能神经元的自发放电频率,该作用具有剂量和时间依赖性。50μmol/L MPP~+可以在最短时间内(10 min左右)完全抑制神经元的自发放电活动,被选为后续实验浓度。2.MPP~+使DA能神经元膜电位超极化,由-48.83±1.78 mV超极化至-58.83±1.85 mV,差别具有统计学意义(P<0.001)。3.MPP~+能够抑制DA能神经元的诱发放电活动。给予神经元30 pA的去极化电流刺激,与基础放电活动相比,动作电位个数减少,峰电位间隔时间,动作电位的起始时间和后超极化动作电位时程均增加,差别具有统计学意义(P<0.01)。4.MPP~+明显抑制DA能神经元的Sag幅度。给予神经元一系列超极化电流刺激(-200-0 pA,2 s),与基础Sag幅度相比,每个电流刺激下的Sag幅度均明显减小,差别具有统计学意义(P<0.05)。5.Ghrelin显著改善MPP~+对DA能神经元自发放电及诱发放电活动的影响。在神经元上应用MPP~+(50μmol/L)与ghrelin(100 nmol/L)的混合液20 min后,神经元的放电频率在灌流混合液前后没有明显的变化。给予30 pA电流刺激诱发的动作电位个数,峰电位间隔时间,动作电位的起始时间和后超极化动作电位时程在灌流混合液前后均没有明显的变化。6.Ghrelin选择性改善MPP~+对DA能神经元Sag幅度的影响。神经元上应用MPP~+与ghrelin的混合液20 min后,在-60—-120 pA的电流刺激下,Sag的幅度依然减小,但是在-140—-200 pA的电流刺激下,Sag的幅度无明显变化,差别无统计学意义。7.MPP~+对DA能神经元A型钾通道电流幅度没有影响,但可以明显抑制HCN通道电流(I_h)的电流幅度。在-70 mV—-120 mV电压刺激下,I_h的电流幅度均被明显的抑制,差别具有统计学意义(P<0.05)。同时,MPP~+明显改变了I_h的激活特性,使其激活曲线向负向移动。8.Ghrelin明显增加DA能神经元I_h的电流幅度。在-80 mV—-130 mV电压刺激下,I_h的电流幅度均被显著上调,差别具有统计学意义(P<0.05)。但是ghrelin没有改变其激活动力学特性。9.在-80 mV,-90 mV和-100 mV电压刺激下,灌流MPP~+与ghrelin的混合液后,DA能神经元I_h的电流幅度与基础I_h电流幅度相比是降低的,差别具有统计学意义(P<0.05)。但是在其他电压刺激下I_h的电流幅度与基础I_h电流幅度相比是无明显变化的,并且在灌流该混合液前后,I_h的激活特性无明显改变。10.DA能神经元对HCN通道的抑制剂ZD7288的敏感性不同,在记录到的9个DA能神经元中有4个DA能神经元的放电活动可被ZD7288(30μmol/L)完全抑制,5个DA能神经元的放电频率可被ZD7288部分抑制,并继续灌流MPP~+后放电频率被进一步抑制直至沉默。上述结果表明MPP~+可以抑制SNc DA能神经元的自发放电及诱发放电活动,促使膜电位超极化,降低Sag幅度。Ghrelin可明显改善MPP~+对神经元兴奋性的抑制作用,其可能的机制为:MPP~+通过抑制HCN通道降低DA能神经元的兴奋性,而ghrelin可以上调HCN通道电流幅度,进而改善MPP~+对DA能神经元放电活动的抑制作用。本研究探讨了ghrelin对急性灌流MPP~+的小鼠SNc DA能神经元电活动的调控机制,为进一步阐明ghrelin在PD中的神经保护作用提供了新的实验依据。