Dimebon对小鼠中型多棘神经元NMDA激活电流的影响

目的探讨药物Dimebon在阿尔茨海默氏病(AD)和亨廷顿氏病(HD)的药理作用。方法采用膜片钳技术在培养的小鼠纹状体中型多棘神经元(medium spiny striatal neurons,MSN)上观察不同浓度的Dimebon对NMDA(N-methyl-D-aspartic acid)受体激活电流的影响。结果高浓度的Dimebon抑制NMDA激活电流,而低浓度的Dimebon增强NMDA激活电流,从而下调NMDA受体。结论 Dimebon对NMDA受体激活电流的影响有双重作用,依Dimebon浓度的不同而不同,为临床用药提供依据。

应用光遗传学技术在体记录小鼠纹状体D1中型多棘神经元的活动模式

目的:建立光遗传-在体多通道光电极记录系统,用其对直接通路中型多棘神经元(D1-MSN)的活动模式进行在体记录。方法:首先向D1-Cre转基因小鼠纹状体背外侧注射携带光敏阳离子通道channelrhodopsin-2(ChR2)基因的腺相关病毒,使ChR2在D1-MSN上通过Cre重组酶的同源重组而特异性表达。之后通过光刺激和电生理记录相结合的方式在体记录D1-MSN的活动模式。结果:D1-Cre小鼠纹状体在注射病毒后通过荧光显微镜观察,可发现明显的荧光信号,证明病毒正常表达。通过光遗传-在体多通道光电极记录系统,本研究成功地在纹状体内用光刺激诱发了MSN的电活动。通过对记录的电信号进行数据分析,证明了光刺激诱发的电信号确实来自于D1-MSN,成功地对D1-MSN活动模式进行了在体记录。结论:结果提示光遗传-在体多通道光电极记录系统是一种对纹状体D1-MSN电活动模式记录的可选新方法。

帕金森氏病中的异常可塑性和习得性动作抑制(英文)

帕金森氏病是一种进行性的神经退行性运动障碍疾病,其主要病理特征是黑质多巴胺能神经元的严重丢失。黑质多巴胺神经元的投射区域为背侧纹状体(多巴胺能神经元发出上行纤维到达纹状体)。根据经典模型,激活纹状体中型多棘神经元(medium spiny neurons,MSNs)上的多巴胺受体调节它们内在的兴奋性。在Go/NoGo调控中,激活D1受体可增强"Go"直接通路的MSNs的兴奋性,而激活D2受体则可降低"NoGo"间接通路的MSNs兴奋性。因此,多巴胺升高既可增强Go通路的反应性,同时又可降低NoGo通路的反应性。这两种机制均可导致运动输出的增强。相反地,减少多巴胺则更倾向于增强抑制性的"NoGo"通路。因此,多巴胺对于运动表现首先具有直接的、实时的调控作用。然而,除了实时调控MSNs的内在兴奋性外,多巴胺尚具有调控皮层-纹状体可塑性的功能,进而对皮层-纹状体通路产生潜在的、累积性的、持久的改变。我们的研究显示,阻断多巴胺在直接损害运动表现的同时,也介导了NoGo学习(一种习得性动作抑制),从而使得运动能力逐渐恶化。这种恶化是潜在的、累积性的和持久的。NoGo学习是D2受体依赖的,它是一种经验依赖性及任务特异性的学习。NoGo学习与"学习过程被阻断"不同,因为NoGo学习对未来运动的损害甚至在多巴胺水平恢复后仍然存在。最近,我们的研究数据表明,在缺乏多巴胺时,NoGo学习起源于皮层-纹状体间接通路中突触的LTP增加,很大程度上参与了形成帕金森样的运动障碍。我们的研究指出了一种针对帕金森氏病的新型治疗策略:即直接针对信号分子来调控皮层-纹状体可塑性(如cAMP通路从及其下游信号分子),进而防止由于多巴胺去神经调控产生的异常可塑性。