下丘脑腹内侧核神经元调节代谢机制的研究进展

下丘脑是调控自主神经系统功能的整合中枢,其中下丘脑腹内侧核(VMH)在代谢调控中扮演着关键的角色。因此,深入理解其生理功能有助于揭示糖尿病、肥胖等代谢性疾病的发病机制,为疾病的预防和治疗提供新的研究方向。本文综述了近年来关于VMH在调节代谢机制方面的研究进展,深入探讨了其在能量平衡、葡萄糖稳态、脂质代谢等方面的作用,为进一步理解和治疗代谢性疾病提供了基础。

小鼠丘脑背内侧核内VGLUT2阳性神经元传入联系的形态学研究

目的:利用狂犬病病毒(RV)介导的逆行跨单级突触追踪技术,观察丘脑背内侧核(MD)内囊泡膜谷氨酸转运体2(VGLUT2)阳性神经元的全脑突触前神经元分布。方法:将RV的辅助病毒注射至VGLUT2-ires-Cre转基因小鼠右侧MD,两周后将RV注入相同区域。一周后灌注取材,进行全脑扫描,观察RV标记的突触前神经元在全脑的分布。结果:将RV病毒注入VGLUT2-ires-Cre小鼠MD后,在皮质和脑干内可观察到密集的突触前神经元。皮质内逆标神经元多分布于运动皮质、内侧前额叶皮质、眶额皮质和岛叶;丘脑内多见于丘脑网状核和下丘脑外侧区等;而脑干逆标神经元则主要分布在臂旁外侧核、中脑导水管周围灰质和中缝核等部位。结论:MD内VGLUT2阳性神经元一方面可接受来自脑干的上行纤维的投射,或丘脑网状核的信息调控;另一方面作为高阶丘脑也可接受皮质的下行投射,参与脑内的多种功能。以上结果为研究MD的功能及相关神经环路的机制提供了形态学基础。

电针预处理对心肌缺血再灌注损伤小鼠下丘脑腹内侧核神经元活动的影响

目的 观察电针预处理心经经穴对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury, MIRI)小鼠下丘脑腹内侧核(ventromedial hypothalamic nucleus, VMH)神经元活动的影响,探讨电针预处理抗MIRI的中枢调控机制。方法 将36只C57BL/6小鼠随机分为假手术组、模型组、电针组,每组12只;电针组选取双侧神门、通里穴进行电针预处理,每次30 min,每日1次,共干预7 d,末次电针预处理结束后1 h内进行MIRI模型复制;模型组和假手术组小鼠不予电针。采用Powerlab多导生理记录仪和Chart软件记录并分析各组小鼠模型复制前、缺血30 min、再灌注120 min时ST段电压值的变化;苏木精—伊红(hemaxylin eosin, HE)染色法观察各组小鼠心肌组织病理变化;免疫荧光染色法观察各组小鼠VMH中c-fos表达情况以及模型组小鼠VMH中c-fos分别与谷氨酸、γ-氨基丁酸共表达情况;采集、分析和比较各组小鼠VMH神经元电活动。结果 与假手术组比较,模型组小鼠结扎30 min及再灌注120 min时ST段电压值均显著升高(P<0.05),HE染色可见小鼠心肌组织损伤严重,VMH中c-fos阳性细胞数显著增加(P<0.05),VMH锥体神经元放电次数显著增加(P<0.05),中间神经元放电次数显著减少(P<0.05),VMH神经元局部场电位频谱能量增强,放电频率较为密集;与模型组比较,电针组小鼠结扎30 min及再灌注120 min时ST段电压值均显著降低(P<0.05),HE染色可见心肌组织损伤较轻,VMH中c-fos阳性细胞数显著减少(P<0.05),VMH锥体神经元放电次数显著减少(P<0.05),中间神经元放电次数差异无统计学意义(P>0.05),VMH神经元局部场电位频谱能量降低,放电频率较为疏散。模型组小鼠VMH中c-fos与谷氨酸能神经元的共表达量高于与γ-氨基丁酸能神经元的共表达量(P<0.05)。结论 电针预处理心经经穴可降低小鼠VMH锥体神经元放电频率和c-fos表达水平,减轻心肌损伤,VMH中谷氨酸能神经元参与了电针抗MIRI的中枢整合机制。

下丘脑腹内侧核影响心脏自主神经系统的研究进展

心脏接受自主神经系统的支配和调控,且交感神经过度激活是心血管疾病进展的关键触发因素。来自下丘脑的心血管自主神经中枢核团可以通过调控外周自主神经系统活性和功能,进而调节心脏生理功能并改善心血管疾病的预后。下丘脑腹内侧核是调控代谢和情绪的重要核团之一,其与下丘脑中的心血管中枢核团及自主神经系统之间存在密切联系,理解三者之间作用关系有助于对脑心交互相关的心血管疾病发病机制的理解,明确下丘脑腹内侧核调控心脏自主神经系统的信号通路和神经递质。现就下丘脑腹内侧核对心脏自主神经系统的调控作用、可能涉及的神经投射和分子信号通路以及调控策略进行综述。

免疫时下丘脑腹内侧核神经元放电率的变化及电针、弓状核、蓝斑对其调制作用

本实验用30只成年健康SD大鼠，分成对照组、羊红血球（SRB）免疫5天组和新生期谷氨酸单钠（MS）处理+SRBC组。记录下丘腹内侧核（VMH）神经元自发放电和电针、蓝斑（LC）刺激的作用。结果如下：（1）SRBC组大鼠VMH神经元自发放电频率明显增加，MSG＋SRBC组大鼠VMH神经元自发放电频率高于对照组，低于SRBC组。各组间均有统计学差品（2）电针明显增加各组动物VMH神经元放电频率，SRBC组增加最明显，其次是MSG＋SRBC组。（3）LC刺激使SRBC组和MSG＋SRBC组多数VMH神经元呈现先激活后抑制的双相放电改变，电外可部分增加SRBC组动物LC对VMH的激活性控制。结果表明，VMH可能是免疫反应过程中重要的神经内分泌环节。电针能增强SRBC对VMH的免疫作用。LC和下丘脑弓状核区β-内啡肽神经元均参与电针对VMH免疫调节控制。

大鼠丘脑背内侧核神经元在帕金森病状态下电活动的变化

目的研究帕金森病(Parkinsons disease,PD)状态下大鼠丘脑背内侧核(mediodorsal thalamus,MD)神经元电活动的变化。方法以6-羟多巴胺诱导的PD模型大鼠为实验对象,采用在体玻璃微电极细胞外记录的方法记录大鼠MD神经元的放电频率和放电形式的变化,并与对照组大鼠进行比较分析。结果 PD大鼠MD神经元平均放电频率为(4.66±4.27)Hz,明显高于对照组大鼠(3.32±2.71)Hz;两组大鼠MD神经元放电形式都表现为不规则放电与爆发式放电两种,而PD组大鼠MD内不规则放电的神经元比例高于对照组大鼠(60.78%、49.21%),爆发式放电的神经元比例低于对照组大鼠(39.22%、50.79%),且与对照组相比,PD组大鼠MD神经元放电形式的相关参数均有差异。结论帕金森病模型大鼠中MD神经元放电频率增高,兴奋性增强,同时放电形式改变,神经元活动的规律异常。

大鼠下丘脑腹内侧核与海马神经纤维联系研究

目的:探讨大鼠下丘脑腹内侧核与海马的传入、传出神经纤维联系,为摄食和能量代谢等内脏活动的神经调节机制的深入研究提供形态学依据。方法:参考大鼠脑立体定位图谱,借助脑立体定位仪将逆行示踪剂伊文思蓝(EB)分别注入SD大鼠左侧下丘脑腹内侧核(A组,18只)或海马CA2区(B组,18只),大鼠存活3 d后,4%多聚甲醛心脏灌注,冰冻切片,荧光显微镜下观察。结果:A组双侧海马的CA2,CA3处均显示有荧光标记细胞,且对侧荧光强于同侧;B组下丘脑腹内侧核处未见荧光标记细胞。结论:下丘脑腹内侧核与海马有广泛的纤维联系,可接受来自双侧海马CA2,CA3区的神经纤维投射,两者可能在内脏活动调节中发挥重要作用。

CCK对下丘脑腹内侧核不同类型神经元的调节作用

目的:研究下丘脑腹内侧核(VMH)不同类型神经元的电生理特性及胆囊收缩素(CCK)对神经元兴奋性的调节作用.方法:利用红外可视脑片膜片钳技术记录SD大鼠下丘脑VMH神经元的电生理特性,观察和分析CCK及胃泌素对VMH神经元放电频率的影响.结果:根据大鼠VMH神经元自发放电频率的特征和膜的被动特性,将其分为三种类型:I型神经元在静息电位没有自发放电,并有相对较小的膜时间常数和输入电阻,分别为(8±1)msec(n=4)和(192±39)MΩ(n=4);Ⅱ型神经元静息电位具有自发放电,膜时间常数(14±1)msec(n=11)和输入电阻(327±2)MΩ(n=11),较I型神经元的显著增大(P<0.05);Ⅲ型神经元静息电位也有自发放电,膜时间常数(25±2)msec(n=17)和输入电阻(522±28)MΩ(n=17),较I型和Ⅱ型神经元的都显著增大(P<0.05).CCK可以增加Ⅱ型和Ⅲ型神经元的自发放电频率,但对Ⅰ型神经元不起作用.胃泌素模拟CCK的作用也可以增加Ⅱ和Ⅲ型神经元的自发放电频率,而胃泌素主要是通过胆囊收缩素-B(CCK-B)受体对神经元起作用.结论:CCK对VMH三种类型神经元具有不同的调节作用,而这可能是通过CCK-B受体所介导的.

大鼠臂旁核向丘脑腹后内侧核的投射

目的 观察参与内脏感觉信息传递的臂旁核是否向与躯体感觉信息传递有密切关系的丘脑腹后内侧核（ＶＰＭ）投射。 方法 四甲基罗达明（ＴＭＲ）或辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）逆行追踪和生物素葡聚糖胺（ＢＤＡ）顺行追踪技术。 结果 将ＴＭＲ或ＨＲＰ注入一侧ＶＰＭ 后，ＴＭＲ或ＨＲＰ逆标神经元主要位于同侧臂旁外侧核、ＫＦ核和臂旁内侧核；对侧臂旁外侧核和臂旁内侧核内仅见少量ＴＭＲ或ＨＲＰ逆标神经元。将ＢＤＡ注入一侧臂旁核后，ＢＤＡ顺标纤维和终末主要见于双侧ＶＰＭ、丘脑腹后外侧核、丘脑胶状质核和丘脑后核，注射区同侧的ＢＤＡ顺标纤维和终末明显多于对侧。 结论 臂旁核不仅与内脏感觉信息的传递有关，而且与躯体感觉信息的传递可能也有密切关系，并可能在躯体伤害性信息的调控中发挥重要作用。

丘脑背内侧核损毁对帕金森病大鼠内侧前额叶皮层电活动的影响

目的:探讨丘脑背内侧核(MD)损毁对帕金森病(PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(m PFC)锥体神经元电活动的影响,阐明MD在PD病理生理过程中的作用。方法:以6-羟基多巴胺(6-OHDA)脑内注射损毁黑质致密部(SNc)复制PD大鼠模型,在大鼠脑中注射鹅膏蕈氨酸(IBO)损毁MD。将24只雄性SD大鼠随机分为正常组、SNc损毁组(PD模型组)、MD损毁组(MD中注射IBO)和SNc+MD联合损毁组(SNc损毁后1周损毁同侧MD),每组6只。酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色观察各组大鼠SNc和腹侧被盖区(VTA)中多巴胺神经元数量,尼氏染色判断电生理记录点的位置和MD损毁情况。观察各组大鼠m PFC中锥体神经元的放电频率、放电间隔(ISI)的变异系数和放电形式。结果:注射6-OHDA后,PD模型组大鼠损毁侧SNc中多巴胺神经元完全消失,同侧VTA中多巴胺神经元数较对侧明显减少(P<0.01);与正常组比较,SNc损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率明显升高(P<0.05),放电形式趋于爆发式活动(P=0.001),平均ISI变异系数增加(P<0.01);MD损毁2周后,SNc损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率较正常组明显增加(P<0.01),爆发式放电增多(P<0.01),平均ISI的变异系数增加(P<0.01);与正常组比较,SNc+MD联合损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率差异无统计学意义(P>0.05),爆发式放电增多(P<0.01),平均ISI的变异系数增加(P<0.01)。结论:MD对m PFC神经元的活动起重要的调节作用,MD的功能改变可能是PD病理生理过程中m PFC神经活动改变的重要原因之一。

大鼠杏仁体及丘脑背内侧核至额前皮质各区的纤维投射: HRP 逆行示踪研究

用辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）逆行示踪法，对大鼠杏仁体及丘脑背内侧核至额前皮质各区的纤维投射进行了研究。将ＨＲＰ分别导入右侧额前皮质各区，同侧丘脑背内侧核可见密集的标记细胞，并有局部定位关系；杏仁体的标记细胞主要见于同侧基底外侧核和外侧核，其次见于同侧基底内侧核及皮质核，少量见于前杏仁核区和皮质杏仁移行区，间介核和中央核中未见标记细胞。标记细胞在杏仁体的分布随导药部位不同而有差异。

电针对大鼠下丘脑背内侧核痛敏神经元放电的影响

用玻璃微电极记录SD大鼠下丘脑背内侧核（DMH）病敏神经元的放电。电针“足三里”和“三阴交”后观察到：（1）DMH痛兴奋单位的自发放电和痛诱发放电的频率明显减少。且痛诱发放电的时程明显缩短；（2）DMH痛抑制单位的自发放电频率增加，并解除伤害性刺激引起的抑制效应。上述结果提示：DMH参与针刺镇痛。

兴奋和抑制下丘脑背内侧核对大鼠睡眠的影响

目的 观察兴奋和抑制大鼠下丘脑背内侧核团(DMH)对睡眠觉醒周期的影响。方法 采用脑立体定位、核团微量注射和多导睡眠描记技术。结果 DMH微量注入兴奋性神经递质L 谷氨酸引起睡眠减少,觉醒增加;DMH微量注入抑制性神经递质γ氨基丁酸引起觉醒减少,睡眠增加。结论 DMH参与觉醒睡眠周期的调节,其神经元兴奋具有促觉醒作用。

猫丘脑腹后内侧核的超微结构及突触联系

在电镜下对猫丘脑腹后内侧核内的超微结构及突触联系进行了观察.该核内的轴突终末主要有3种类型:(1)含有圆形小泡的小轴突终末;(2)含有圆形小泡的大轴突终末;(3)含有扁平小泡的轴突终末.该核内的树突主要为不含突触小泡的Ⅰ型树突,此外还可见到少量含有突触小泡的Ⅱ型树突. 丘脑腹后内侧核内以轴树突触居多,同时还存在少量轴体,树-树突触和轴-轴-树及轴-树-树连续性突触.此外,在该核内还存在大量以树突为中心的汇聚型突触复合体.

三氯化镧脑室注射对下丘脑腹内侧核放电及血清中生长素含量的影响

目的和方法 :将不同剂量三氯化镧LaCl3 注射大鼠侧脑室 ,观察下丘脑腹内侧 (VMN)放电频率和血清生长素(GH)含量 ,研究LaCl3 对神经内分泌的影响。结果 :小剂量 ( 0 .0 0 5 μmol) )注射后可使VMN中GH相关神经元放电明显增加 ,并可引起血清中GH含量的增加 ;而大剂量LaCl3( 0 .5 μmol)组 ,VMN放电呈抑制反应 ,此组动物血清中GH含量呈减少趋势 ,明显低于小剂量组 (P <0 .0 1) ,但与生理盐水对照组比较无统计学意义。结论 :脑室注射LaCl3

慢性束缚应激对雄性小鼠下丘脑腹内侧核神经元NADPH氧化酶表达及ROS生成的影响

目的观察慢性束缚应激对小鼠下丘脑腹内侧核(VMH)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)氧化酶表达及活性氧(ROS)氧化应激损伤的影响。方法实验分为对照组和慢性束缚应激组,每周记录小鼠24 h摄食量和体重变化,用二氢乙啡啶(DHE)染色法检测VMH ROS的生成,HE染色观察VMH形态学变化,免疫组化检测VMH NOX2、p47phox和RAC1的表达,Western blot法检测下丘脑PKCα、NOX2、p47phox和RAC1的表达。结果与对照组比较,慢性束缚应激能明显降低小鼠24 h摄食量和体重;DHE染色结果显示,慢性束缚应激能明显增加小鼠VMH神经元ROS的生成;HE染色结果显示,慢性束缚应激能明显导致VMH神经元损伤;免疫组化和蛋白印迹结果显示,与对照组比较,慢性束缚应激小鼠VMH神经元PKCα、NOX2、p47phox和RAC1的表达明显增加。结论慢性束缚应激可导致小鼠VMH神经元损伤,其机制可能与增加VMH神经元NADPH氧化酶介导的ROS生成增多有关。

电针对大鼠丘脑背内侧核痛敏神经元放电的影响

目的:探讨MD是否参与电针和内脏病信息的传递。方法:采用玻璃微电极细胞外记录的方法,观察电针足三里穴和内脏痛对大鼠MD诱发放电的影响;电针对内脏痛刺激诱发的大鼠MD痛放电的影响,并均以外踝为非穴位对照。结果:电针和内脏病均可在MD引导出诱发放电;电针可明显抑制内脏病诱发的MD痛放电,并具明显的穴位特异性。结论:MD不仅接受针刺信息的传递,也接受痛信息的传递,并且在针刺镇痛中起着一定的作用。

丘脑背内侧核损毁对大鼠内侧前额叶皮层神经元电活动的影响

目的探讨丘脑背内侧核(MD)损毁对大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中神经元电活动的影响。方法实验大鼠随机分成正常组(n=15)和MD损毁组(n=15),MD损毁后2周,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察mPFC中锥体神经元以及中间神经元的放电频率、变异系数以及放电形式的变化。结果与正常组大鼠相比,损毁MD后,大鼠mPFC中锥体神经元的放电频率较正常组显著增加,且差异具有统计学意义(P<0.001),放电形式更趋于爆发式活动;而mPFC中间神经元的放电频率在MD损毁后明显降低,与正常组相比差异有统计学意义(P<0.05),且放电形式趋向于不规则。结论 MD损毁对大鼠mPFC锥体及中间神经元的电活动均有显著影响,表明MD对mPFC的功能活动可能起到重要的调节作用。

大鼠三叉神经尾侧亚核内Fos及SP受体免疫反应神经元向丘脑腹后内侧核的投射

为了探讨三叉尾侧亚核（Ｖｃ）内向丘脑腹后内侧核（ＶＰＭ）直接投射的神经元与面口部伤害性刺激信息传递和ＳＰ能传入的关系，本研究用四甲基罗达明（ＴＭＲ）逆行追踪与Ｆｏｓ和ＳＰ受体免疫组织化学染色相结合的双标方法研究了Ｖｃ向ＶＰＭ投射的神经元。结果表明：（１）Ｆｏｓ阳性神经元主要分布在Ｖｃ浅层（Ⅰ、ⅠⅠ层）；（２）ＳＰ受体（ＳＰＲ）阳性神经元也主要分布在Ｖｃ浅层；（３）ＴＭＲ注射入一侧ＶＰＭ，逆标神经元仅见于对侧Ｖｃ和双侧延髓网状结构（ＭＲＦ）；（４）ＶｃⅠ层内ＴＭＲ逆标神经元总数的２２．３％为Ｆｏｓ阳性，１１．７％为ＳＰＲ阳性；（５）Ｖｃ深层内ＴＭＲ逆标神经元总数的１３．１％为Ｆｏｓ阳性，８．５％为ＳＰＲ阳性；（６）ＭＲＦ内ＴＭＲ逆标神经元总数的４３．３％为Ｆｏｓ阳性，５．１％为ＳＰＲ阳性。上述结果提示：（１）Ｖｃ及ＭＲＦ内直接向ＶＰＭ投射的部分神经元感受面口部伤害性刺激信息；（２）ＶｃⅠ层内直接向丘脑投射的部分神经元可能接受外周ＳＰ能的初级传入。

大白鼠丘脑背内侧核的传入纤维联系

用HRP逆行传递法,研究了大白鼠丘脑背内侧核(MD)的传入纤维联系.发现以下核团有细胞发出纤维投射到丘脑背内侧核:额叶皮质、边缘系统(以杏仁核、斜角带和海马为主)、间脑某些核团(主要是丘脑腹侧核、未定带、下丘脑)、中脑(以上丘、脚间核、黑质为主)、脑干网状结构(主要是中脑楔状核)、中缝核群(主要是中缝背核和上中央核)、小脑齿状核和间位核以及蓝斑核。根据丘脑背内侧核的传入纤维联系和有关报道,对该核的整合作用进行了分析。