P2X7受体在中枢神经系统中的作用研究进展

P2X7受体是ATP敏感的离子通道受体的一种,其在中枢神经系统(CNS)表达丰富。目前研究证明,P2X7受体不但在CNS生理过程中发挥重要作用,而且参与多种CNS疾病的病理过程。了解P2X7受体在CNS主要的生理机制和病理过程,阐明P2X7受体治疗方案在CNS相关疾病中的运用具有重要意义。现就P2X7受体在CNS中的作用研究进展进行综述。

丙泊酚对慢性睡眠剥夺社交行为障碍大鼠内侧前额叶皮层小清蛋白神经元的影响

目的评价丙泊酚对慢性睡眠剥夺社交障碍大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)小清蛋白(PV)神经元的影响。方法SPF级健康雄性SD大鼠42只,8周龄,体质量200~250 g,采用随机数字表法分为3组(n=14):对照组(Con组)、慢性睡眠剥夺+自然睡眠组(CSD+NS组)和慢性睡眠剥夺+丙泊酚组(CSD+Pro组)。采用改良多平台水环境法建立大鼠睡眠剥夺模型,每天睡眠剥夺20 h,自然睡眠4 h,连续28 d。CSD+Pro组于睡眠剥夺后腹腔注射丙泊酚40 mg/kg,连续28 d。Con组和CSD+NS组腹腔注射等容量10%脂肪乳剂。睡眠剥夺结束后采用三箱社交实验检测大鼠社交行为,采用免疫荧光法检测mPFC区PV阳性神经元数目和神经元周围网络(PNN)密度。结果与Con组比较,CSD+NS组快眼动睡眠百分比、三箱社交实验中嗅探时间偏好系数1和嗅探时间偏好系数2降低,mPFC区PV阳性神经元计数和PNN密度减少(P<0.05);与CSD+NS组比较,CSD+Pro组三箱社交实验中嗅探时间偏好系数1和嗅探时间偏好系数2增加,mPFC区PV阳性神经元计数和PNN密度增加(P<0.05),快眼动睡眠百分比差异无统计学意义(P>0.05)。结论丙泊酚可能增加PV神经元数量和功能,改善睡眠剥夺大鼠社交行为障碍。

迷走结状神经节VGLUT2神经元激活在右美托咪定致小鼠心动过缓中的作用

目的评价迷走结状神经节囊泡型谷氨酸转运蛋白2(VGLUT2)神经元激活在右美托咪定致小鼠心动过缓中的作用。方法SPF级健康雄性VGLUT2-cre小鼠96只,10周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为6组(n=16):生理盐水对照组(NS组)、右美托咪定组(Dex组)、病毒对照+化学遗传对照+右美托咪定组(eGFP-NS+Dex组)、病毒转染+化学遗传对照+右美托咪定组(hM4Di-NS+Dex组)、病毒对照+化学遗传抑制+右美托咪定组(eGFP-CNO+Dex组)和病毒转染+化学遗传抑制+右美托咪定组(hM4Di-CNO+Dex组)。Dex组腹腔注射右美托咪定100μg/kg,NS组腹腔注射等容量生理盐水。hM4Di-NS+Dex组和hM4Di-CNO+Dex组右侧结状神经节注射AAV2/9-hSyn-DIO-hM4Di-eGFP,eGFP-NS+Dex组和eGFP-CNO+Dex组右侧结状神经节注射AAV2/9-hSyn-DIO-eGFP,待病毒表达21 d。于病毒注射后第22天,hM4Di-CNO+Dex组和eGFP-CNO+Dex组腹腔注射叠氮平-N-氧化物(CNO)5 mg/kg,hM4Di-NS+Dex组和eGFP-NS+Dex组腹腔注射等容量生理盐水,1 h后待CNO药效达峰值,腹腔注射右美托咪定100μg/kg。多通道在体电生理同步监测小鼠呼吸频率、心率、SpO_(2)和右侧迷走结状神经节放电频率。采用免疫荧光法检测右侧迷走结状神经节磷酸化细胞外信号调节激酶(pERK)和VGLUT2的表达,以及pERK和VGLUT2的共表达。结果与NS组比较,其余5组心率变异百分比升高,给药后神经元放电频率增加,pERK表达上调(P<0.05)。与Dex组比较,hM4Di-CNO+Dex组心率变异百分比降低,给药后神经元放电频率降低,pERK表达下调(P<0.05),hM4Di-NS+Dex组、eGFP-NS+Dex组和eGFP-CNO+Dex组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与hM4Di-CNO+Dex组比较,eGFP-CNO+Dex组心率变异百分比升高,给药后神经元放电频率升高,pERK表达上调(P<0.05)。6组间呼吸变异百分比和SpO_(2)比较差异无统计学意义(P>0.05)。结状神经节中VGLUT2阳性神经元表达丰富,其中pERK和VGLUT2共表达率近90%;抑制结状神经节VGLUT2神经元后,pERK和VGLUT2共表达率降低,仅约30%。结论右美托咪定导致小鼠心动过缓的机制与激活迷走结状神经节VGLUT2神经元有关。

地氟烷与七氟烷麻醉对睡眠剥夺小鼠睡眠质量影响的比较

目的比较地氟烷与七氟烷麻醉对睡眠剥夺小鼠睡眠质量的影响。方法清洁级健康雄性C57BL/6小鼠32只,10周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为4组(n=8):对照组(C组)、睡眠剥夺组(SD组)、睡眠剥夺+七氟烷组(SD+SEV组)和睡眠剥夺+地氟烷组(SD+DES组)。4组小鼠均进行脑电-肌电电极埋置手术,适应7 d后采用毛刷轻柔刺激法小鼠完全睡眠剥夺12 h(6:00—18:00)。睡眠剥夺后6 h分为2个时间节段:T_(1)期2 h(18:00—20:00)和T_(2)期4 h(20:00—24:00)。T_(1)期:SD组睡眠剥夺后自然睡眠,C组和SD组均吸入60%氧气1.5 L/min。SD+DES组和SD+SEV组睡眠剥夺后暴露于6%地氟烷或2.5%七氟烷2 h,60%氧气1.5 L/min。T_(2)期:4组小鼠均自然睡眠,同时记录脑电-肌电信号,采用Lunion Data软件计算觉醒(WAKE)时间、快动眼睡眠(REM)时间和非快动眼睡眠(NREM)时间占总时间的百分比和次数。结果与C组比较,SD组、SD+SEV组和SD+DES组12 h睡眠剥夺期间,NREM和REM时间百分比降低,WAKE时间百分比升高(P<0.05);与T_(1)期比较,SD组T_(2)期NREM时间百分比升高,WAKE和REM时间百分比降低(P<0.05);与SD组比较,SD+SEV组和SD+DES组T_(2)期NREM和REM时间百分比降低,WAKE时间百分比升高(P<0.05);SD+SEV组和SD+DES组T_(2)期NREM、REM和WAKE时间百分比差异无统计学意义(P>0.05);与SD+SEV组比较,SD+DES组T_(2)期NREM次数减少(P<0.05)。结论地氟烷麻醉改善睡眠剥夺小鼠睡眠质量的效应优于七氟烷麻醉。

大鼠炎性痛形成时脊髓神经元P2X7受体与NLRP3/IL-1β信号通路的关系

目的评价大鼠炎性痛形成时脊髓神经元P2X7受体与NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/IL-1β信号通路的关系。方法SPF级健康成年雄性Wistar大鼠,体重180~220 g,取鞘内置管成功的大鼠40只,采用随机数字表法分为5组(n=8):对照组(CON组)、炎性痛组(IP组)、炎性痛+二甲基亚砜组(IP-DMSO组)、炎性痛+P2X7受体拮抗剂A740003组(IP-A组)和炎性痛+P2X7受体激动剂ATP组(IP-ATP组)。采用右后足踝关节腔内注射完全弗氏佐剂50μl的方法制备炎性痛模型,CON组于右后足踝关节腔内注射等容量生理盐水。于造模前1 d、造模后即刻、1、2和3 d时,IP-DMSO组鞘内注射1%二甲基亚砜10μl,IP-A组鞘内注射A7400030.1 nmol(溶于10μl二甲基亚砜中),IP-ATP组鞘内注射ATP 150 nmol(溶于10μl二甲基亚砜中)。于造模后3 d时测定机械缩足反应阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)。采用ELISA法检测右后足踝关节组织前列腺素E2(PGE2)含量和脑脊液IL-1β浓度。然后处死大鼠,取L4-6脊髓组织,采用Western blot法检测NLRP3、casepase-1和IL-1β的表达,采用免疫荧光法检测P2X7与神经元特异性核蛋白(NeuN)、NLRP3与NeuN的共表达情况。结果与CON组比较,IP组关节组织PGE2含量升高,其余4组MWT降低,TWL缩短,脑脊液IL-1β浓度升高,脊髓NLRP3、caspase-1和IL-1β表达上调(P<0.05);与IP组比较,IP-A组MWT升高,TWL延长,脑脊液IL-1β浓度降低,脊髓NLRP3、caspase-1和IL-1β表达下调,IP-ATP组MWT降低,TWL缩短,脑脊液IL-1β浓度升高,脊髓NLRP3、caspase-1和IL-1β表达上调(P<0.05),IP-DMSO组上述各指标差异无统计学意义(P>0.05)。脊髓P2X7与NeuN存在共表达,NLRP3与NeuN存在共表达。结论脊髓神经元P2X7受体可通过激活NLRP3/IL-1β信号通路,参与了大鼠炎性痛的形成。

丙泊酚对睡眠剥夺大鼠社交行为中内侧前额叶皮层神经元活动的影响

目的:评价丙泊酚对睡眠剥夺大鼠社交行为中内侧前额叶皮层(mPFC)神经元活动的影响。方法:SPF级健康雄性SD大鼠60只,8周龄,体重200~250 g,采用随机数字表法分为3组(n=20):对照组(Con组)、慢性睡眠剥夺+自然睡眠组(CSD+NS组)和慢性睡眠剥夺+丙泊酚组(CSD+Pro组)。采用改良水平台法建立大鼠睡眠剥夺模型,每天睡眠剥夺20 h,自然睡眠4 h,连续28 d。CSD+Pro组于睡眠剥夺后腹腔注射丙泊酚40 mg/kg,连续28 d。C组和CSD+NS组腹腔注射等容量10%脂肪乳剂。睡眠剥夺第1、14和28天进行大脑皮质区域的脑电图记录。睡眠剥夺结束后,采用TUNEL法检测mPFC凋亡神经元,计算凋亡指数。采用三箱社交实验检测大鼠社交行为,采集mPFC局部场电位信号。结果:与Con组比较,CSD+NS组快速动眼睡眠百分比增加,2个阶段嗅探时间偏好系数降低,社交探嗅过程中mPFC局部场电位信号β波和θ波频段功率百分比减少,mPFC神经元凋亡指数增加(P<0.05);与CSD+NS组比较,CSD+Pro组快动眼睡眠百分比增加,2个阶段嗅探时间偏好系数增加,社交过程中mPFC局部场电位信号β波和θ波频段功率百分比增加,神经元凋亡指数降低(P<0.05)。结论:丙泊酚抑制睡眠剥夺大鼠mPFC神经元凋亡,增加睡眠剥夺后社交行为mPFC局部场电位信号β波和θ波,有助于改善睡眠剥夺诱导的社交障碍。

发育期大鼠神经病理性痛诱发远期认知功能障碍时大脑前额叶皮层葡萄糖代谢的变化

目的评价发育期大鼠神经病理性痛诱发远期认知功能障碍时大脑前额叶皮层葡萄糖代谢的变化。方法SPF级健康雄性SD大鼠,4周龄,体重80~100 g,采用坐骨神经选择性损伤法建立大鼠神经病理性痛模型。分别于造模前1 d(T_(0))和造模后1、3、7、14、28、42、56 d(T_(1~7))时测定术侧足机械缩足反应阈(MWT)。根据T_(5)时与T_(0)时MWT比较的结果,将大鼠分为神经病理性痛组(NP组)和非神经病理性痛组(NNP组)。T_(7)时行旷场实验和新物体识别实验检测大鼠焦虑样行为和认知功能,采用PET/CT检测大脑前额叶皮层18氟-氟代脱氧葡萄糖标准摄取值,分别采用Western blot法和免疫荧光法检测前额叶皮层葡萄糖转运蛋白3表达水平。结果与T_(0)时比较,NNP组T_(1)~2时MWT降低,NP组T_(1~7)时MWT降低(P<0.05)。与NNP组比较,NP组T_(1~7)时MWT降低,T_(7)时中央区停留时间缩短,新物体探索时间百分比降低,前额叶皮层18氟-氟代脱氧葡萄糖标准摄取值降低,葡萄糖转运蛋白3表达下调(P<0.05)。结论发育期大鼠神经病理性痛诱发远期认知功能障碍可能与大脑前额叶皮层葡萄糖代谢降低有关。