靶向抑制黑质网状部GABA能神经元的DRP1改善肝性脑病小鼠运动功能

目的:探讨黑质网状部(SNr)的GABA能神经元中线粒体分裂对急性肝性脑病(AHE)小鼠运动障碍的影响。方法:利用硫代乙酰胺(TAA)腹腔注射制备AHE小鼠模型,通过苏木精-伊红(HE)染色观察AHE小鼠肝小叶的变化,利用生化检测试剂盒检测AHE小鼠血清天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)和血氨的变化。接下来通过转棒疲劳实验、高架十字迷宫实验、旷场实验观察AHE小鼠运动功能。进一步利用透射电镜观察分析AHE小鼠SNr的线粒体面积、周长、圆率等形态学指标的变化,Western Blot观察AHE小鼠SNr的线粒体分裂融合相关分子的表达变化。接下来,利用重组腺相关病毒(AAV)靶向调控AHE小鼠SNr的线粒体动力相关蛋白1(DRP1)的表达,在荧光酶标仪上检测SNr的线粒体膜电位(MMP)、细胞的ATP和活性氧(ROS),并观察小鼠运动功能的变化。结果:较对照组,AHE小鼠运动功能明显降低,SNr的线粒体分裂明显增强,线粒体分裂相关蛋白表达显著升高;AHE小鼠SNr的MMP显著下降,细胞的ATP下降,ROS升高。靶向抑制AHE小鼠SNr的DRP1表达后,运动改善;进一步观察发现,AHE小鼠SNr的线粒体分裂被抑制后,MMP显著升高,细胞的ATP升高,ROS下降,证明线粒体功能明显改善。结论:靶向抑制AHE小鼠黑质网状部GABA能神经元的线粒体分裂,可以改善线粒体形态和功能,从而缓解其运动障碍。

苍白球内侧部、黑质网状部与运动调控

基底神经节的主要功能是运动调控。苍白球内侧部(Internal segment of the globus pallidus,GPi)和黑质网状部(Substantia nigra pars reticulata,SNr)是基底神经节输出通路——"GPi/SNr-VL(Ventrolateral thalamus,丘脑腹外侧核)-SMA(Supplementary motor area,辅助运动区)"上的重要核团;直接通路、间接通路和超直接通路的信息最终都要经过这两个核团的整合以及丘脑的中继后,传输回皮层。目前关于GPi/SNr在运动调控方面的作用机制尚不完全清楚,就GPi/SNr在运动调控方面的研究现状予以介绍。

丘脑底核毁损术对帕金森病大鼠脚内核和黑质网状部的影响

目的 :观察毁损丘脑底核 (STN)对帕金森病 (PD)大鼠脚内核 (EP)及黑质网状部 (SNr)γ -氨基丁酸(GABA)能系统的影响。方法 :将 6 0只Wistar大鼠随机分为 6组 ,每组 10只。对照组采用 6 -OHDA立体定向注入大鼠右侧前脑内侧束 (MFB)和中脑被盖腹侧区 (VTA) ,制成偏侧PD模型。实验组分为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组 ,分别于 6 -OHDA注射前 7d、注射后 1h、2h、3d、7d5个不同时间点 ,局部注射海人藻酸 (KA)破坏STN。 4周后处死大鼠 ,采用免疫组化染色方法 ,定量测量各组大鼠SNr区和EP区的GABA免疫反应阳性区面积和免疫反应强度。实验数据采用方差分析和t检验统计学处理。结果 :GABA免疫组化显示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ实验组的注射侧EP面积分别为正常侧的 72 9%、83 7%、79 7%、88 1%、90 1%。对照组注射侧为正常侧面积的 139 1% (P <0 0 5、0 0 1)。各实验组注射侧EP的GABA免疫反应强度 (积分光密度 )均较正常侧减少 ,对照组注射侧较正常侧积分光密度增加 (P <0 0 5 ,P <0 0 1)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ实验组的注射侧SNr面积分别为正常侧的 90 6 %、86 9%、87 3%、80 5 %、80 4%。对照组注射侧面积为正常侧的 10 8 1% (P <0 0 5、0 0 1) ,各实验组注射侧SNr的GABA免疫反应强度均较正常侧减少 ,对照组注射?

马桑内酯致癫痫大鼠黑质网状部的形态计量研究

用光镜和电镜定量研究了马桑内酯致ＳＤ大鼠急性局灶型癫痫发作１小时后黑质网状部的结构变化．与对照组（５只）比较，在实验组（５只）脑的重量、体积及黑质横切面积均无明显改变的前提下，实验组黑质网状部单位面积内神经元数量，神经元胞体、胞核的直径以及神经元胞体、胶质胞体、血管和神经毡的面积分数均无显著性变化，表明实验组黑质网状部神经元的数目及大小没有显著性变化，实验组神经元胞体内粗面内质网、游离核糖体的面积分数以及游离核糖体的数密度显著减少，神经元胞质基质的面积分数则显著增加，线粒体、高尔基复合体和溶酶体的面积分数无显著性改变。马桑内酯所致急性局灶型癫痫发作１小时．黑质网状部神经元的粗面内质网和游离核糖体的显著减少，表明该神经元合成蛋白质的活性有所减弱。本文对该结果的意义进行了讨论。

GAD67-GFP基因敲入小鼠黑质网状部神经元GABA与氯离子转运体KCC2和NKCC1的共存

为了观察谷氨酸脱羧酶67-绿色荧光蛋白(GAD67-GFP)基因敲入小鼠黑质网状部(SNr)内,表达GFP的GABA能神经元与一对功能相反的Cl-共转运体(K+-Cl-cotransporter2,KCC2;Na+-K+-Cl-cotransporter1,NKCC1)的共存情况,本研究分别运用原位分子杂交与免疫组织化学相结合以及GFP与KCC2或NKCC1免疫荧光染色相结合的双重标记方法,在光学显微镜和激光共聚焦显微镜下同时进行观察。结果显示:(1)SNr内95%以上的GFP阳性神经元同时表达KCC2 mRNA,而50%表达KCC2 mRNA的阳性神经元呈GFP阳性;(2)SNr内80%以上的GFP阳性神经元同时表达NKCC1 mRNA,约35%表达NKCC1 mRNA的阳性神经元呈GFP阳性;(3)SNr内90%以上的GFP阳性神经元同时表达KCC2,双标神经元约占KCC2阳性神经元的50.5%;(4)SNr内80.5%以上的GFP阳性神经元同时表达NKCC1,双标神经元约占NKCC1阳性神经元的42.5%。以上结果表明,SNr内表达GFP的GABA能神经元大部分与KCC2和NKCC1共存,提示氯离子共转运体可能对SNr内GABA能神经元起重要的调控作用。

大鼠尾壳核对同侧黑质网状部神经元电活动的影响

研究大鼠尾壳核神经元对黑质网状部神经元电活动的影响。通过在尾壳核注射谷氨酸钠,同时利用Plexon多通道数据采集处理系统进行黑质网状部神经元放电的胞外记录,然后运用NeuroExplorer软件对所记录的电信号进行直观分析,通过SPSS 16.0对所采集信号数据进行统计分析。实验成功在6只大鼠的黑质网状部记录到11个神经元的放电情况,麻醉状态下大鼠黑质网状部神经元放电频率为12.20±6.60 Hz,当向尾壳核注射谷氨酸钠后降低至1.80±1.00 Hz,P<0.01。化学刺激尾壳核后,黑质网状部神经元放电频率显著性降低,提示尾壳核对黑质网状部神经元有明显的抑制作用。

电刺激大鼠黑质网状部对脚桥核神经元自发放电的影响

目的：观察电刺激大鼠黑质网状部（substantia nigra pars reticulata,SNr）对脚桥核（pedunculopontine nu-cleus,PPN）神经元自发放电活动的影响,进一步探讨脑内电刺激治疗帕金森病（Parkinson’s disease,PD）的机制。方法：应用细胞外记录方法观察不同频率电刺激大鼠SNr对PPN神经元自发放电的影响。结果：实验记录了大鼠46个PPN神经元的自发放电,其放电频率在2.4~55.4 Hz之间,平均为（21.3±13.8）Hz;低频电刺激（5~10Hz）大鼠SNr时,PPN神经元的自发放电无明显变化（P〉0.05）,随着刺激频率（20~200 Hz）的增加,大多数PPN神经元的自发放电活动受抑制,神经元放电频率较刺激前明显降低,且在100 Hz时的抑制作用最强（P〈0.05）。结论：高频电刺激大鼠SNr对PPN神经元自发放电的影响主要为抑制,提示高频电刺激SNr可通过抑制PPN神经元活动参与PD的治疗。

未成熟脑惊厥性损伤与黑质网状部特异性神经保护的研究

目的 探讨未成熟脑对惊厥性损伤的耐受性及可能机制,推测黑质网状部（SNR）特异性屏蔽的神经保护作用. 方法 将幼年SD大鼠（21日龄）和成年SD大鼠（2月龄）腹腔注射青霉素建立惊厥模型,分别称为未成熟组和成熟组,观察大鼠惊厥过程中行为改变.建模成功72 h后断头取脑,取SNR做HE染色进行光镜观察. 结果 （1）两组发作强度比较,差异有统计学意义,未成熟组大鼠惊厥发作程度53％为Ⅲ级,成熟组大鼠惊厥发作程度47％为V级;未成熟组开始惊厥的时间、惊厥时间持续、惊厥发生后开始死亡的时间分别为（9±5）min、（39.3±15.3） min、（40±13）min;成熟组分别为（14±6） min、（16.3±8.2）min、（8±4） min,差异均有统计学意义.（2）HE染色后,未成熟脑黑质神经元细胞核嗜碱性较成熟脑组织强,黑质神经元变性、死亡及丢失,所有未成熟脑组织神经元改变,包括SNR、海马、皮层部位的神经元细胞均较成熟脑组织相应部位的神经元损伤程度轻.结论 SNR成熟度对脑惊厥性损伤具有特异性神经保护作用.

电刺激大鼠束旁核对黑质网状部神经元自发放电的影响

目的 应用不同频率电刺激大鼠束旁核 (PF) ,观察对黑质网状部 (SNR)神经元自发放电频率的影响 ,探讨PF对SNR神经元活动的调节作用。方法 采用单管玻璃微电极细胞外记录方法 ,观察SNR神经元自发放电频率在不同频率 (强度 0 4mA ,波宽 0 1ms,时程 5s ,频率 1Hz、 10Hz、 2 0Hz、 5 0Hz、 80Hz、 10 0Hz、 130Hz、 15 0Hz、 180Hz、 2 0 0Hz、 2 5 0Hz、 30 0Hz和 5 0 0Hz)电刺激PF时的变化。结果 高频电刺激抑制93 6 7%SNR神经元的自发放电频率 ,抑制时程具有频率依赖性 ,有效电刺激频率需大于 5 0Hz,且随外加刺激频率增加 ,抑制时程延长 ,二者呈正相关。刺激频率超过 2 0 0Hz后 ,抑制时程保持恒定 ,不再随外加刺激频率而发生显著变化。结论 高频刺激PF ,可以降低基底节输出核团SNR的神经元活动 ,本研究提示高频刺激PF对帕金森氏病的运动症状有治疗作用。

丘脑底核电刺激对大鼠黑质网状部及苍白球细胞外神经递质的影响

目的通过电刺激正常及癫痫大鼠丘脑底核（STN），研究黑质网状部（SNr）及苍白球（GP）细胞外液中谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）的变化，探讨电刺激治疗癫痫的机制。方法正常大鼠和癫痫大鼠各20只，将刺激电极植入一侧STN，分别用130Hz和260Hz进行刺激，同时在同侧的SNr和GP收集细胞外液，用高压液相色谱法检测其Glu和GABA的含量。结果癫痫大鼠SNr的GABA基础值明显高于正常大鼠。电刺激使两组SNr的GABA明显升高。130Hz和260Hz刺激明显增高两组GP和SNr的Glu含量，但130Hz的更显著。结论SNr细胞外GABA升高在STN电刺激治疗中起重要作用。电刺激增加了GP细胞的活动，STN电刺激治疗癫痫机制不能单纯解释为“功能的毁损”。

大鼠黑质发育的形态学研究

目的 观察发育过程中大鼠黑质的形态学变化。方法 对不同胎龄(embryonicday ,E ,E13、E16、E18、E2 0 )、新生(P0 )和成年大鼠中脑(黑质)区段冠状连续石蜡切片行Nissl染色,光镜观察。结果 在E13天时,中脑腹外侧出现两种极性不同的细胞,但不能区分出黑质。在E16天时可观察到黑质,此时黑质腹侧细胞较背侧细胞密集。在E18天时,黑质内部构筑发生变化,通过细胞的不同排列方式可区分黑质致密部、网状部和外侧部,细胞形态开始趋于成熟。到新生当天时,可观察到黑质网状部的细胞较胚胎时稀疏,黑质致密部的细胞开始密集,细胞呈现成熟神经元的形态。结论 在大鼠出生之前,其黑质内部构筑的演变已趋成熟。

电针对帕金森病大鼠的治疗作用及对基底节输出核团活性的影响

目的了解高频电针刺激对帕金森病(PD)模型大鼠的治疗效果,以及电针对特定作用靶点——基底节输出核团神经元功能的影响。方法采用机械损毁内侧前脑束的方法制备PD模型大鼠,高频电针治疗后检测大鼠运动行为的改变、纹状体内酪氨酸羟化酶(TH)纤维的表达分布变化,以及基底节环路中的输出核团内谷氨酸脱羧酶(GAD67)的表达情况。结果电针可缓解PD模型的运动行为,同时对纹状体内TH表达有一定的增加;电针可降低模型大鼠黑质网状部内的GAD67表达的增多,但对苍白球内的GAD67无显著影响。结论电针治疗对PD模型大鼠具有症状改善和神经保护效应,其作用可能是通过抑制基底节的主要输出核因活性而实现的。

未成熟脑黑质网状系统与癫痫性脑损伤

癫疴是由多种病因引起的慢性脑功能障碍综合征，其起病与年龄密切相关，尤其好发于未成熟脑组织。长期反复癫痫发作可导致未成熟脑组织损伤，使未成熟脑对癫痫性脑损伤的易患性增加。脑黑质网状部既有精细的抗痉挛作用，同时又是癫痫发作的易损脑区。根据这一特点保护未成熟脑黑质网状部可以预防或减轻癫痫发作，同时对癫痫性脑损伤的恢复具有重要作用。给予患儿黑质网状部脑保护类药物是治疗癫疴陛脑损伤的有效方法。

脑深部电刺激在癫痫治疗中的应用进展

世界卫生组织统计表明，癫痫患病率为5％-11．2％，世界上至少有5000万癫痫患者，其中20％～30％不能通过药物控制，为药物难治性癫痫。对于无法进行病灶切除手术的癫痫患者，应用现有手段仍无法控制发作，迫切需要新的治疗策略。脑深部电刺激（DBS）是功能神经外科治疗神经系统疾病的一种方法，通过立体定向在特定靶点植入电极，应用神经刺激器给予适当的电刺激，可改变相应核团的兴奋性，以达到控制癫痫发作的目的。与迷走神经刺激术治疗癫痫类似，现将DBS在癫痫治疗中的进展综述如下。1．作用机制：DBS是治疗运动障碍性疾病的有效方法，能很好的改善该类疾病的症状，在改善癫痫方面也取得了一定疗效。其机制是脑内的某些部位受到刺激后，可改变运动皮层环路的脑电活动，降低大脑皮质兴奋性，从而抑制癫痫发作。其作用机制可能与以下因素有关。基底节一丘脑一皮层之间存在复杂的神经环路，电刺激治疗癫痫的假设多建立在该环路上。研究表明在皮层下存在黑质控制系统，其中黑质网状部是该网络的关键位点，能影响皮层兴奋性，抑制癫痫发作。该系统包括直接通路和间接通路，前者由皮层经纹状体直接到达苍白球内侧部和黑质网状部，然后经丘脑返回至皮层；后者是皮层的兴奋依次通过纹状体、苍白球外侧部和丘脑底核到达苍白球内侧部和黑质网状部，然后经丘脑和中脑背侧抑痫区返回至皮层。DBS治疗癫痫的作用机制可能是电刺激基底节区，抑制被兴奋的核团及丘脑底核神经元，进而引起黑质控制系统的活化，从而对某些类型的癫痫发作产生抑制作用；而且电刺激还能兴奋神经轴突的电活动，使皮层一丘脑底核通路逆向活化，降低皮层的兴奋性，从而产生抗癫痫作用。尽管DBS的作用机制因疾病类型和靶点核团的不同而异，但细胞的病理活动是一致的。

电刺激丘脑底核对癫痫大鼠神经递质的影响

我们对正常及癫痫大鼠STN核应用不同频率的电刺激，通过微透析的方法收集黑质网状部（SNr）、苍白球（GP）区细胞外液，采用高效相色谱仪（HPLC）检测谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）的含量变化，探讨STN电刺激治疗癫痫的可能机制。

丘脑底核电刺激对癫痫大鼠模型基底节神经元放电的影响

目的应用不同频率的电刺激海人酸模型癫痫大鼠STN核,观察STN核以及SNr(黑质网状部)神经元细胞在刺激后放电频率的变化,研究电刺激STN对STN内神经元和SNr神经元放电的影响,探讨STN-DBS治疗癫痫的作用机制。方法10只癫痫大鼠为实验组,另10只正常大鼠作为对照组。参照大鼠立体定向图谱,将记录的玻璃微电极和刺激电极分别插入STN、SNr核团内,刺激频率分为三组,分别为30 Hz、130 Hz、260 Hz。通过单神经元放电细胞外记录方法分别于高频刺激前后记录脑内核团神经元放电情况,分析神经元在STN-HFS刺激前和刺激时放电改变情况。结果正常大鼠的STN及SNr神经元放电与癫痫模型大鼠相比,两者放电频率不存在显著性差异,对放电模式的分析发现两者也无明显差异(P>0.05)。癫痫大鼠的STN及SNr神经元在30 Hz的刺激过程中放电频率多数没有明显变化。随着放电频率的增加两种神经元在电刺激后多数神经元放电明显受到抑制。在130 Hz和260 Hz组,受抑制的神经元较30 Hz组明显增加,具有显著性差异(P<0.05)。结论本研究证实高频电刺激STN明显抑制了STN和SNr神经元的兴奋性,其效果与频率是相关的。推测STN-HFS的作用机制可能通过对STN神经元兴奋性的抑制,调节相关联系核团的输出。

吗啡诱发的大鼠强迫性觅药动机及中脑神经元活动性改变

目的考察不同剂量吗啡用药模式下大鼠的行为敏感化表达是否受到前期用药环境的调控，探索行为敏感化表达不受前期用药环境影响的动物模型及其中脑区域神经元的活动性改变。方法按吗啡给药方式将大鼠分为3组：累加大剂量吗啡前处理组（HD组）、固定小剂量吗啡前处理组（LD组）和盐水前处理组（S组）。戒断后，在“非用药环境”中考察大鼠经吗啡点燃后的水平运动和刻板运动。随后进行腹侧被盖区（VTA）和黑质（SN）的Fos蛋白和酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase，TH）双重免疫组织化学染色。结果10mg／kg吗啡点燃后，HD组水平运动和刻板运动均显著高于S组（水平运动和刻板运动，HD组：26907±2003和129．6±6．5；S组：14962±1888和89．9±10．9，均P〈0．01）。与S组比较，HD组在SNr整体及SNr外侧部Fos蛋白阳性神经元均显著增高（SNr和SNr外侧部Fos阳性神经元，HD组：29．14±5．27和9．83±2．84；S组：17．29±1．51和2．06±0．45；均P〈0．05）。结论相对于固定小剂量吗啡用药，累加大剂量吗啡用药诱导的大鼠行为敏感化不受前期用药环境调控；SNr尤其是其外侧部的神经元活动性增加与累加大剂量吗啡用药大鼠的觅药动机表达有重要关系。