神经甾体allopregnanolone对大鼠前额叶皮层内侧区突触前谷氨酸释放的作用和机制

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本实验采用全细胞膜片钳技术记录前额叶皮层内侧区Ⅴ-Ⅵ层锥体细胞兴奋性突触后电流来观察Allo对自发的和诱发的兴奋性突触后电流的作用,采用生化测定技术研究Allo在前额叶皮层对自发的和诱发的突触小体PKA活性的影响,同时结合药理学方法来研究Allo对其作用的机制。结果表明20μMAllo对自发的mEPSCs和sEPSCs的幅度和频率均无明显作用;但可明显抑制由去极化诱发的mEPSCs和sEPSCs频率增加:Allo能显著地抑制高钾(15mMKCL)和veratrindine(4μM)引起的前额叶皮层内侧区Ⅴ-Ⅵ层锥体细胞mEPSCs或sEPSCs的增加。然而,Allo对神经递质诱发的mEPSCs和sEPSCs频率增加有选择性作用:Allo对5-羟色胺(100μM)引起的sEPSCs频率增加无明显作用,有趣的是Allo能明显地抑制多巴胺(100μM)引起的sEPSCs频率增加。为探讨Allo抑制高钾、veratrindine和多巴胺引起的sEPSCs频率增加机制,本文又观察了PKA抑制剂H89对veratrindine引起的sEPSCs频率增加作用的影响,Allo对腺苷酸环化酶(AC)激动剂Forskolin、细胞内Ca2+库释放剂Ryanodine(1μM)和L型-钙通道激动剂BayK引起的sEPSCs频率增加作用的影响,以及L型-钙通道阻断剂verapamil和Gi蛋白阻断剂NEM对Allo抑制veratridine诱发的sEPSCs频率增加的影响。结果显示:H89(10μM)能显著抑制veratridine引起的sEPSCs频率的增加(p<0.05);Allo不能抑制Forskolin(20μM)和Ryanodine(1μM)引起的sEPSCs频率的增加(p>0.05),却能抑制BayK(1μM)引起的sEPSCs频率的增加(p<0.05);NEM不能阻断Allo抑制veratridine诱发的sEPSCs频率的增加,而verapamil能阻断Allo抑制veratridine诱发的sEPSCs频率的增加。 同时,本实验也采用生化技术研究了GABA对veratrdine增加PKA活性的影响,以及Allo对PKA活性的作用。结果表明:50μMGABA对veratridine引起的PKA活性的增加没有明显的影响;Allo对基础PKA活性无明显影响,但对高钾、veratrindine,多巴胺、5-羟色胺和L型-钙通道激动剂BayK诱发的PKA活性的增加有明显的抑制作用(p<0.05);Allo不能抑制AC激动剂Forskolin、D1受体激动剂SKF(10μM)、细胞内Ca2+库释放剂Ryanodine(1μM)引起的PKA活性的增加;Gi蛋白阻断剂NEM(50μM)、多巴胺D2受体阻断剂sulpride(10μM)、T型-钙通道阻断剂(NiCl250μM)、N型-钙通道阻断剂(CTX0.5μM)、P/Q型-钙通道阻断剂(Aga0.5μM)均不能阻断Allo抑制veratridine和高钾诱发的PKA活性的增加,而L型-钙通道阻断剂verapamil(50μM)和nimodipine(10μM)能阻断Allo抑制高钾诱发的PKA活性的增加。 在纹状体,我们研究发现Allo和verapamil不能抑制veratridine诱发的PKA活性和sEPSCs频率增加。 上述结果提示:Allo在前额叶皮层抑制高钾、veratrindine和多巴胺引起的sEPSCs频率增加及PKA活性增加的机制不是通过作用于PKA、AC、G蛋白、多巴胺D1和D2受体、细胞内Ca2+库释放、T型-钙通道、N型-钙通道、P/Q-钙通道等位点而起作用,而是通过阻断L型-钙通道起作用;Allo抑制PKA活性和sEPSCs频率增加的作用具有脑区选择性。
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