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我室既往研究表明延髓面神经后核内侧区(the medial area of nucleusretrofacialis，mNRF)是产生节律性呼吸的部位，在呼吸节律发生中具有至关重要的作用。1991年Smith证实前包氏复合体(pre-B6tzinger complex，pre-B tC)是呼吸节律发生的部位，但mNRF和pre-BotC定位的区域全部位于延髓的腹外侧区，相互之间不完全相同，但都有重叠，对基本节律性呼吸发生的部位已基本确定在延髓头腹外侧区。对于呼吸节律产生机制的认识上目前主要存在两种学说，即起步细胞学说(pacemaker neuron hypothesis)和神经网络学说(neuronsnetwork hypothesis)。目前大多数的研究结果倾向于起步细胞学说。我室在整体及新生鼠离体延髓脑薄片标本的mNRF记录到具有“起步”特征的呼气-吸气跨时相神经元(Expiratory-Inspiratory pllflse spann/ing neuron，E-I PS)，这类神经元放电开始于吸气前(呼气相的中、晚期)，以频率递增的形式发放至吸气开始，然后以恒频的形式持续，最后与吸气性放电同步结束。这类放电总是先于吸气放电的神经元可能就是“起步神经元”(Pacemaker neuron)。国外学者在pre-B tC上根据呼吸起步神经元根据对镉(cadmium，Cd<2+>)的敏感性分为Cd<2+>非敏感性和Cd<2+>敏感性起步神经元两类：前者依赖于持久性和瞬时性钠电流(persistentand transient sodium current，I<,Nap> and I<,NaT>)，该电流能够被TTX阻断；后者依赖于钙激活的非特异性阳离子电流(Ca<2+>-activated nonspecific cationiccurrent,I<,CAN>)，能够被200 μmmol/L Cd<2+>所阻断。目前发现5-HT(5-Hydroxytryptamine，5-HT)受体亚型7类15种，分别为5-HT 1(A、B、D、E、F、1ike)、5-HT 2(A、B、c)、5-HT<,3>、5-HT<,4>、5-HT<,5>(A、B)、5-HT<,6>、5-HT<,7>。在5-HT受体中，5-HT<,2>受体因为介导多种中枢及周围的5-HT功能而具有重要的生理意义。5-HT<,2>受体与G-蛋白偶联。5-HT<,2>受体有5-HT<,2A>、5-HT<,2B>、5-HT<,2C>三种亚型，其中5-HT<,2A>功能尤其重要，其他两种则有分布局限、功能单一的缺点。在中枢神经系统多个部位已经发现了5-HT<,2A>受体，包括有大脑皮层、基底节、海马、丘脑、小脑、下丘脑。然而，在大脑皮层中5-HT<,2A>受体含量最多。在肾小球膜细胞上，已经证实5-HT2A受体经典的作用途径：5-HT<,2A>受体→G(q)蛋白(G(q)protein)→磷脂酶C(phospholipase C)→甘油二酯(diacylglycerol)→蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)→NAD(P)H氧化酶→活性氧族(reactive oxygenspecies,ROS)→分裂素活化的细胞外信号调节激酶(mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase)→细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)。既往在病理生理状态下研究表明ROS(包括O<,2><->、H<,2>O<,2>)是有毒性作用的小分子，能够导致多种退行性疾病。近年来研究发现微量的ROS能通过氧化还原通路调节生长因子和细胞因子的生理功能，ROS除了损伤性作用外，还能作为小分子信使发挥生理性作用。在心室肌细胞、肾小球膜细胞等方面已经证实PKC、ROS、ERK的作用跟调节钠通道相关。目前在呼吸中枢已经做了如下研究：外源性的5-HT<,2A>受体激动剂对呼吸活动具有兴奋性的作用，5-HT<,2A>受体激动剂DOI增加呼吸频率，阻断5-HT<,2A>受体可以使呼吸频率、幅度下降，呼吸节律不规则，在细胞水平上发现，阻断5-HT<,2A>受体使所有依赖于Na<+>电流的起步神经元动作电位释放减少，依赖于Ca<2+>电流的起步神经元不受影响，PKC激活可阻断5-HT<,2A>受体拮抗剂的作用，认为内源性激活5-HT<,2A>受体调节呼吸是经过PKC通路调节钠电导有关。于是我们推测：5-HT<,2A>受体在呼吸中枢，可能存在上述作用途径，通过ROS参与了基本节律性呼吸的维持和调节。
本实验旨在：①探讨5-HT<,2A>受体偶联O<,2>在延髓面神经后核内侧区(mNRF)对呼吸调控作用中的可能信号转导通路；②在含有舌下神经根、mNRF的延髓脑薄片上建立脑片呼吸节律放电、呼吸神经元同步全细胞膜片钳记录模式，进一步观察呼吸非起步神经元、起步神经元以及Cd<2+>敏感性、非敏感性起步神经元的电生理学特征；③在此基础上，观察DOI、Ketanserin、t-BHP、α-LA对呼吸节律、ca<2+>非敏感性起步神经元的作用，确定5-HT<,2A>受体在呼吸中枢维持和调节呼吸节律是经由ROS调节钠电导有关。