导读:本文包含了面神经后核内侧区论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:延髓,面神经,呼吸,节律,中枢,活性氧,神经元。
面神经后核内侧区论文文献综述
李国才[1]（2010）在《胶质细胞参与多沙普仑对脑片呼吸放电的调节及GlyT1、GDNF在面神经后核内侧区的表达研究》一文中研究指出早在1986年,我室通过一系列研究表明,延髓面神经后核内侧区(medial area of nucleus retrofacialis,mNRF)是产生基本节律性呼吸的部位,在呼吸节律发生中具有至关重要的作用。1991年,Smith证实前包氏复合体(pre-Botzinger complex,pre-BotC)是呼吸节律发生的部位,mNRF和pre-BotC定位的区域全部位于延髓的腹外侧区,相互之间不完全相同,但都有重迭。因此,对基本节律性呼吸发生的部位已基本确定在延髓头腹外侧区。对于呼吸节律产生机制的认识上目前主要存在两种学说,即起步细胞学说(pacemaker neuron hypothesis)和神经网络学说(neurons network hypothesis)。目前大多数的研究结果倾向于起步细胞学说。我室在整体及新生鼠离体延髓脑薄片标本的mNRF记录到具有“起步”特征的呼气-吸气跨时相神经元(Expiratory-Inspiratory phase spanning neuron, E-I PS),这类神经元放电开始于吸气前(呼气相的中、晚期),以频率递增的形式发放至吸气开始,然后以恒频的形式持续,最后与吸气性放电同步结束。这类放电总是先于吸气放电的神经元可能就是“起步神经元”(Pacemaker neuron)。我们在后续的研究中进一步发现,mNRF所包含的多种呼吸相关神经元、递质、受体均参与了节律性呼吸的发生及调控过程。多沙普仑作为一种安全、有效的呼吸兴奋剂,被广泛应用于中枢性呼吸衰竭的治疗。另外在全身麻醉后复苏、治疗新生儿呼吸功能不全等应用,具有疗效确切、副作用小的优点。一般认为,小剂量时(0.05-0.25 mg/kg)主要兴奋颈动脉体化学感受器球形细胞,大剂量时则可直接兴奋延髓神经元,包括呼吸及非呼吸神经元,产生强烈的呼吸兴奋效应。现知,对钾通道的阻滞,从而使钙依赖性的兴奋性神经递质释放增加是其兴奋呼吸的机制。然而对于其兴奋呼吸中枢的机制尚未明了,胶质细胞是否参与其中更是不得而知。长期以来,人们一直认为胶质细胞只是中枢神经系统中的一个没有活性的组分,其作用主要是起支持功能。然而事实并非如此,随着研究的深入,胶质细胞的众多功能逐渐为人们所认识。首先,从组织结构上看,胶质细胞包裹着中枢神经突触；从功能上看,胶质细胞可以合成和分泌神经递质,表达神经递质受体,组装载体,吸收并运输细胞外和突触间隙的神经递质。胶质细胞在很多方面表现了与神经元相同的特征,表达了许多与神经元相同的受体。因此,胶质细胞可以发挥许多重要的神经调节功能。但其在中枢性呼吸调节中的作用尚未明了。现知,在整体哺乳动物或脑片标本中,给以胶质细胞叁羧酸循环过程的阻断剂氟醋酸盐(fluoroacetate)或硫酸蛋氨酸(methionine sulfoximine,MS),可观察到节律性呼吸活动被明显抑制；重新给以叁羧酸循环的底物异柠檬酸盐或谷氨酰胺,则节律性呼吸的放电活动可完全恢复。该研究从代谢的角度证明了胶质细胞在节律性呼吸调控中的作用。而胶质细胞在参与节律性呼吸的发生及调控过程中,相关神经元电生理特性有何改变,与胶质细胞相关的受体及相关递质在mNRF表达情况尚未见正式文献报道。本研究目的在于：1)制作包含面神经后核内侧区的延髓脑干标本,应用神经根记录技术,观察兴奋性药物多沙普仑(Doxapram)及抑制性调节药物丙泊酚(Propofol)对脑片RRDA的影响,并研究胶质细胞正常代谢在此调节过程中的作用；2)通过干扰胶质细胞代谢,观察脑片RRDA的改变,应用细胞外记录技术,研究在此过程中呼吸相关神经元的电生理改变；3)应用RT-PCR技术,研究胶质细胞相关受体(甘氨酸转运体1,GlyT1)及胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)在mNRF的表达情况。第一部分、呼吸兴奋剂多沙普仑对新生大鼠延髓脑片标本RRDA的调节作用随机分成6组,(n=6)。Ⅰ组为对照组(MKS组),Ⅱ-Ⅳ组多沙普仑(Sigma)组(浓度分别为2、5、10μmol/L),V组给予丙泊酚(AstraZeneca,20μmol/L)，Ⅵ组给予丙泊酚(20μmol/L)+多沙普仑(5μmol/L),持续灌流3 min。观察给药后1、3、5、10、15、30min时舌下神经根RRDA的变化,并通过生物信号采集系统计算给药后吸气神经元的放电时程(TI)、放电积分幅度(IA)、呼气时程(TE)(吸气神经元非放电期)及呼吸频率(RC)的变化。Ⅰ组、Ⅱ组在各测量时间点,舌下神经根RRDA各项指标均无明显改变(P>0.05)；Ⅲ组、Ⅳ组在分别加入5μmol/L、10μmol/L多沙普仑后,舌下神经根RRDA的吸气时程(TI)从第1 min开始延长,于10min时达最大值,较给药前分别增加47.4%和39.2%(P<0.05)；呼气时程(TE)由第5 min时开始缩短,至第10min时达最小值,分别较给药前减少24.9%和17.3%(P<0.05)；放电积分幅度(IA)从第3 min时开始增加,至第10 min时达最大值,分别增加8.6%、12.0%(P<0.05)；V组在加入丙泊酚后,TI从第3 min时开始减小,至第10 min时达最小值(P<0.05),于第3 min时呼气时程开始延长,第10 min时达最大值(P<0.05)；于第3 min时IA明显高于给药前,但在第5 min时降至给药前水平,其余时间与给药前均无明显差异(P>0.05)。此结果提示：多沙普仑兴奋呼吸中枢的作用主要是通过兴奋吸气中枢实现的。但这种兴奋过程中,呼吸相关神经元的电生理特性有何变化?胶质细胞是否参与了此过程?于是我们进行了下一步实验。第二部分、mNRF胶质细胞在多沙普仑兴奋新生大鼠离体延髓脑片标本RRDA中的作用1.阻断胶质细胞代谢对多沙普仑兴奋脑片RRDA的影响新生SD大鼠24只,分为4组(n=6)：组1,对照组,以MKS灌流；组2,以doxapram (5μM)加入MKS灌流10-min后,记录舌下神经根RRDA;组3,Doxapram (5μM)+methionine sulfoximine (MS,10μM)加入MKS灌流10min后,记录舌下神经根RRDA;组4,在组3脑片稳定记录RRDA 10 min后,向MKS加入Glutamine (20μM),灌流10min后,记录RRDA.在加入doxapram (5μM) 10 min后,Ti,IA分别增加85.0±25.0%、13.2±2.5%(P<0.05),Te、RC分别减少19.0±1.4%、12.8±1.4%(P<0.05)。随后向MKS加入methionine sulfoximine (MS,10μM),多沙普仑的以上兴奋性效应被完全逆转：与组2比,Ti,IA减少,Te,RC增加(P<0.05)。完成上述实验后,继续向MKS中加入glutamine (20μM),灌流10 min后,多沙普仑的兴奋性效应又重新显现：与组3比,Ti,IA增加,Te,RC减少(P<0.05)；组2与组4间差异无显着性意义(P>0.05)。结果提示：胶质细胞正常代谢在脑片RRDA的调节中至关重要,直接参与了多沙普仑对脑片的兴奋效应。为探明胶质细胞在节律性呼吸发生及调节过程中的具体作用机制,我们继续进行了如下实验,以研究其正常代谢被阻断时,呼吸相关神经元的电生理变化。2.阻断胶质细胞代谢对mNRF吸气神经元(inspiratory neurons, I-neurons)电活动的影响此组新生大鼠6只,记录吸气神经元的放电活动。为了记录呼吸神经元,以微操纵器固定玻璃微电极,并通过控制微推进器作mNRF细胞外记录。记录时,每次推进10μm,直到记录到脑片舌下神经根RRDA和与之具有位相关系的吸气神经元放电。先以50μM MS灌流20 min；洗脱MS,待放电基本恢复后,再以30μM glutamine灌流20 min,分别观察对吸气神经元放电活动的影响。与MKS灌流组比较,给予50μM MS灌流10 min后,吸气神经元放电的RC延长48.13%(P<0.01),TE延长53.69%(P<0.01),TI缩短25.88%(P<0.01),IA减少27.14%(P<0.05),PFn减少41.89%(P<0.01)：洗脱后改灌30μM glutamine,与对照组比,10 min时,RC缩短37.70%(P<0.01),TE缩短65.76%(P<0.01),而TI,IA和PFn(The peak discharge frequency,放电峰频率)均无明显变化(TI,P=0.082;IA, P=0.06;PFn, P=0.058)。以上结果提示,在新生大鼠离体延髓脑片标本上：1)胶质细胞代谢参与了哺乳动物基本节律性呼吸的调节；2)阻断胶质细胞代谢可能介导了吸气神经元的抑制性突触输入,从而对脑片呼吸放电呈抑制性效应。为研究胶质细胞可能在此调节过程中发挥作用的受体及蛋白质是否在mNRF也同样存在,我们继续进行了如下实验。第叁部分、胶质细胞相关受体(甘氨酸转运体1,GlyT1)及胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)在mNRF的表达采用荧光定量RT-PCR测定GlyT1、GDNF在延髓面神经后核内侧区“岛”是否表达及表达的量。1.Gly T1在mNRF的表达：新生SPF级大鼠10只,随机分成两组(n=5),制作mNRF“岛”,取GlyT1表达丰富的叁叉神经核周围脑组织作为对照,上游引物：5’-AGATGATGCTGGGGTTCCCAC -3'、下游引物：5’-CGCCGAAGACCACTCCCTC-3';扩增片段长229 bp；内参选用大鼠β-actin,上游引物5'-AGC CAT GTA CGT AGC CAT CC-3',下游引物5'-CTC TCA GCT GTG GTG GTG AA-3',扩增片段长度228bp。2.GDNF在mNRF的表达：分组、对照同GlyT1,上游引物：5'-ACGACAAAGCCATGAGGAAGCC-3'、下游引物：5'-TTCGAGGAAGTGCCGCCGC-3',其余同Gly T1组。结果表明：mNRF“岛”区两者基因均呈高表达：与对照组(叁叉神经核周围脑组织)Gly T1、GDNF基因的表达量比较,mNRF的表达量分别为叁叉神经核周围脑组织表达量的4.08±3.08倍(t=5.112,P=0.000)、2.25±2.47(t=3.532,P=0.003)倍。此结果为Gly T1、GDNF可能参与节律性呼吸发生及调控提供了理论依据。结论：1)呼吸兴奋剂多沙普仑(>5μmol/L)可直接兴奋脑片呼吸中枢,且可拮抗丙泊酚对脑片RRDA的抑制效应,其作用主要通过兴奋吸气中枢实现；2)胶质细胞正常代谢在脑片RRDA的调节中至关重要,参与了多沙普仑对脑片的兴奋效应；3)阻断胶质细胞代谢可能介导了吸气神经元的抑制性突触输入,从而对脑片呼吸放电呈抑制效应；4)GlyT1、GDNF在mNRF存在高表达,可能是胶质细胞参与中枢性呼吸发生及调控的重要神经递质。(本文来源于《南方医科大学》期刊2010-04-10）
焦勇钢[2]（2009）在《多巴胺D1受体经cAMP-PKA途径对延髓面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控机制的研究》一文中研究指出基本节律性呼吸是维持哺乳动物生命活动的基本条件,基本呼吸节律产生的部位位于低位脑干的延髓。但迄今基本节律性呼吸发生及其调控机制仍未清楚;临床日常用药如运用吗啡类药物镇痛时会引起呼吸功能的异常;另一方面在临床工作中很多疾病如各种中枢性呼吸衰竭、中枢性呼吸节律紊乱等很常见,也是引起病人死亡的常见原因之一。因此阐明呼吸节律发生的确切部位揭示其发生与调控机制无疑是神经科学领域重要课题之一;研究呼吸节律阐明基本生命现象的本质不仅在理论上有着重要的意义,而且对于指导临床工作也具有重要的应用价值。为更好地研究呼吸节律,前人建立了新生大鼠离体延髓-脊髓标本模型、延髓脑片标本、pre-B(o|¨)tC“岛”,它们是研究呼吸节律的产生和调节机制良好的体外标本。正是借助这些标本,国内外的学者对呼吸中枢的确切发生部位又做了大量的研究工作。目前主要有以下几种观点:1.延髓面神经后核内侧区(the medialarea of nucleus retrofacialis,mNRF)1986年我室吴中海等提出mNRF是节律性呼吸产生的部位。mNRF包括面神经后核内侧、网状小细胞核腹外侧、网状巨细胞核背外侧和外侧网状核内侧部分。2.pre-B(o|¨)tzinger复合体(pre-B(o|¨)tzingercomplex,pre-B(o|¨)tC)1991年Smith等人的实验表明,在延髓吻端的一个部位对呼吸节律的发生极为重要,这个部位称为pre-B(o|¨)tC;在该Pre-B(o|¨)tzinger复合体内存在着一类电压依赖性的、能够产生节律性发放活动的神经元,称之为起步神经元(Pace-maker neurons);它对于产生节律性的呼吸活动可能具有重要的意义。3.延髓头腹外侧区(the rostral ventrolateral medulla,RVLM)Onimaru等学者认为可能RVLM是产生基本呼吸节律的关键部位。4.面神经核周围区(thevicinities of nucleus facialis,VFN)VFN包括面神经后核、斜方体后核、pre-B(o|¨)tC。这四种定位的区域全部位于延髓头腹外侧区,相互之间不完全相同,但有重迭。对于呼吸节律产生机制的认识上目前主要存在两种学说,即起步细胞学说(pacemaker neuron hypothesis)、神经网络学说(neurons network hypothesis)起步细胞学说认为在延髓存在具有“起步”性质的呼吸神经元,它们表现有内在的节律性活动,这种活动影响和决定了其它呼吸相关神经元的活动。我室在整体及新生鼠离体延髓脑薄片标本的mNRF记录到具有“起步”特征的呼气-吸气跨时相神经元(Expiratory-Inspiratory phase spanning neuron,E-I PS),这类神经元放电开始于吸气前(呼气相的中、晚期),以频率递增的形式发放至吸气开始,然后以恒频的形式持续,最后与吸气性放电同步结束。这类放电总是先于吸气放电的神经元可能就是“起步神经元”(Pacemaker neuron)。神经网络学说是以Richter等为代表,该学说认为由呼吸节律发生器(RRG)和吸气形式发生器(IPG)组成呼吸神经元网络,呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间复杂的相互联系和相互作用。诸多的神经递质、调质控制呼吸网络的活动。多巴胺(dopamine,DA)是一种小分子神经递质,属于儿茶酚胺类。在纹状体、延髓、大脑皮层等部位有大量的多巴胺受体分布。多巴胺参与呼吸活动、药物成瘾、痛觉以及缺血再灌注损伤等的调节。依据细胞内信号转导过程的差异和氨基酸序列的差异,DA受体可以分为多巴胺D1、D2、D3、D4、D5五种受体,它们都是G-蛋白耦联受体。D1、D5受体通过Gs蛋白与腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)正偶联,使AC的活力增加,使细胞内的cAMP水平升高,进而磷酸化效应蛋白,产生各种生理病理效应;多巴胺D2、D3、D4与Gi蛋白与AC负相关,从而抑制AC的活力,降低cAMP水平,以及提高磷脂酰肌醇代谢等,产生一系列的生理学效应。多巴胺作为一种神经递质,参与呼吸的调节。在体研究表明,静脉途径给予多巴胺D1受体激动剂,可以增强膈神经和吸气神经元的放电活动;多巴胺D1受体阻断剂能够抑制膈神经放电、增强呼气神经元的兴奋性;多巴胺D1受体激动剂可以阻逆阿片类物质所引起的呼吸抑制,而不影响阿片类物质的镇痛效果,这些在体的研究结果提示多巴胺D1受体可能与呼吸的调节有关。大量的研究表明激活或抑制多巴胺及其D1受体会影响cAMP的水平。ChengL等人在负鼠肾细胞的研究表明激活的多巴胺D1受体可激活细胞内腺苷酸环化酶使cAMP出现剂量依赖性的增加,并且在磷酸二酯酶抑制剂3-异丁基-1-甲基黄嘌呤存在的条件下,还会引起cAMP的显着增加;且这种作用可被D1受体阻断剂阻断。利用逆转录聚合酶链反应技术Smith DO等发现小鸡胚胎脊髓运动神经元表达多巴胺D1受体,将神经元用100 microM多巴胺抚育后,神经元内的cAMP水平将会增加33%。对家兔动脉血中cAMP含量进行测试的结果表明,多巴胺D1受体激动剂非诺多巴可以引起。肾、肺脏、肠系膜、股动脉cAMP出现剂量依赖性增加,多巴胺D1受体特异性拮抗剂SCH-23390可以显着地阻断这种效应。cAMP作为一种第二信使,在细胞信号转导中起着重要的作用。研究表明cAMP在中枢呼吸节律产生的调节中同样起着重要的作用:在离体延髓脑片上clonidine通过α_2-肾上腺素能受体降低细胞内cAMP的水平,从而抑制C4和前吸气神经元的放电活动;甲基黄嘌呤、Db-cAMP与forskolin有相似的作用,都可以增加前吸气神经元的发放频率;cAMP可以通过调节前吸气神经元的内在发放特性来调控呼吸节律的产生。激活AC、增加细胞内cAMP的水平或者是激活多巴胺D1受体可以逆转阿片和PGE1所引起呼吸抑制。2003年Shao在离体延髓脑片研究了AMPA受体对吸气神经元放电活动的调节机制后指出,提高细胞内cAMP水平或者用蛋白激酶A抑制剂Rp-cAMPS阻断呼吸细胞内cAMP的作用可影响呼吸细胞节律性放电活动,cAMP-PKA信号转导途径可调控pre-B(o|¨)tC区吸气神经元的兴奋性,且内源性PKA的水平是影响静息呼吸频率的一个重要因素。在离体脑片上多巴胺D1受体对呼吸基本节律性发生和调节有什么样的作用,通过什么样的途径起作用的,这些问题还不是很清楚,为了解决这些问题设计了本课题。旨在利用包含舌下神经根和mNRF的离体延髓脑薄片:①探讨多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动的影响;②观察多巴胺D1对舌下神经根及吸气神经元/双相呼气神经元放电活动的调制作用;③研究cAMP变化对呼吸神经元基本放电活动的影响。④观察pre-B(o|¨)C“岛”多巴胺D1受体的表达情况;⑤探讨多巴胺D1受体调控基本呼吸节律的可能机制。1、多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动(the respiratoryrhythmic discharge activity,RRDA)的影响1.1不同浓度A68930组对RRDA影响用不同浓度A68930灌流脑片后,呼吸周期(respiratory cycle,RC)和呼气时间(expiratory time,TE)随浓度的增加逐渐缩短、放电积分幅度(integral amplitude,IA)逐渐增大;不同浓度组间RRDA的RC比较总体上有差别(F=48.663,P＜0.001),TE总体上有差别(F=53.655,P＜0.001),IA总体上有差别(F=7.760,P=0.002)。其中5μmol/L组的作用效果最明显;5μmol/L组3 min叁相指标RC、TE、IA与5 min时的叁项相应指标比较没有统计学差异,P值分别为0.797、0.809、0.226,即3-5分钟可以取得药物的稳定作用,选择5μmol/L作为实验的合适浓度。1.2不同浓度SCH-23390组对RRDA影响给予浓度SCH-23390灌流脑片后,RC(F=70.561,P＜0.001)和TE(F=79.659,P=0.000)随浓度的增加逐渐延长、吸气时间(inspiratory time,TI)(F=21.800,P＜0.001)逐渐缩短、IA(F=6.617,P=0.004)逐渐减小;不同浓度组间RRDA的RC总体上有差别(F=70.561,P＜0.001)、TE总体上有差别(F=79.659,P=0.000)、TI总体上有差别(F=21.800,P＜0.001),IA总体上有差别(F=6.617,P=0.004);其中2μmol/L组的作用效果最明显;2μmol/L组3 min时的RC、TI、TE、IA与5min相应指标比较没有统计学差异,P分别为0.874、0.854、0.865、0.238,即3-5分钟可以取得药物的稳定作用,选择2μmol/L作为实验的合适浓度。1.3 A68930组与A68930+SCH-23390组给予5μmol/LA68930灌流脑片,RC、TE显着缩短(P＜0.001)、IA显着增大(P＜0.001);而且A68930的作用可以被2μmol/L SCH-23390部分逆转。2、多巴胺D1受体对mNRF区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动的调控2.1多巴胺D1受体对吸气神经元的影响使用A68930灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC缩短20.90%(P=0.000)、TE缩短21.91%(P=0.000)、Fn增加14.84%(P=0.001)、IA增加14.27%(P=0.001),但是TI的变化不显着(P=0.825);在A68930灌流条件下,用A68930+SCH-23390灌流脑片,A68930对吸气神经元的作用可以被SCH-23390逆转。2.2多巴胺D1受体对双相呼气神经元的作用A68930灌流脑片5min时与正常对照比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000)、IA和PFn均显着增加(P=0.000),而TI的变化不显着(P=0.844);用A68930灌流脑片条件下使用A68930+SCH-23390灌流脑片,A68930对双相呼气神经元的作用被SCH-23390所逆转。3、cAMP在多巴胺D1受体对面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控中的作用3.1 IBMX、forskolin与clonidine、Rp-cAMPS对面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控中的作用3.1.1 IBMX与IBMX+clonidine、forskolin与forskolin+Rp-cAMPS对吸气神经元放电活动的作用结合参考文献及所做的Rp-cAMPS、clonidine对舌下神经根节律放电活动量效曲线,实验确定IBMX、clonidine、forskolin、Rp-cAMPS四种试剂的最适浓度分别为5、10、5、10μmol/L。3.1.1.1 IBMX与IBMX+clonidine对吸气神经元放电活动的作用使用IBMX灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC和TE分别缩短18.85%(P=0.003)和20.18%(P=0.003)、TI延长8.82%(P=0.000),IA和Fn分别增加17.16%(P=0.001)和11.85%(P=0.001)。在IBMX灌流条件下,用IBMX+可乐定灌流脑片,IBMX对吸气神经元的作用可以被可乐定逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.1.2 forskolin与forskolin+Rp-cAMPS对吸气神经元放电活动的作用使用forskolin灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC缩短18.81%(P=0.004)、TE缩短20.18%(P=0.003)、TI延长8.34%(P=0.000),IA增加12.36%(P=0.001)、Fn增加18.96%(P=0.001);在forskolin灌流条件下,用forskolin+Rp-cAMPS灌流脑片,forskolin对吸气神经元的作用可以被Rp-cAMPS逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.2 IBMX、clonidine、forskolin、Rp-cAMPS对双相呼气神经元放电活动的作用3.1.2.1 IBMX与clonidine对双相呼气神经元放电活动的作用IBMX灌流脑片5min时与正常对照相比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000),IA和PFn均增加(P=0.000),TI显着延长(P=0.003)。用IBMX灌流脑片条件下使用IBMX+clonidine灌流脑片,IBMX对双相呼气神经元的作用可以被可乐定逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.2.2 forskolin、Rp-cAMPS对双相呼气神经元放电活动的作用用forskolin灌流脑片5min时与正常对照相比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000),分别缩短31.94%、23.53%;IA和PFn显着增加(P=0.000),分别增加19.55%、30.60%;TI延长10.17%(P=0.012)。用forskolin灌流脑片条件下使用forskolin+Rp-cAMPS灌流脑片,与正常对照相比较,双相呼气神经元的RC、TI、TE、IA和PFn恢复至对照水平,P分别为0.746、0.683、0.679、0.815、0.827。3.2 Clonidine与Rp-cAMPS在A68930调控吸气/双相呼气神经元放电活动中的作用3.2.1吸气神经元组3.2.1.1 clonidine与clonidine+A68930对mNRF区吸气神经元放电活动的作用使用可乐定灌流脑片5min时与正常对照相比,RC和TE分别延长21.68%(P=0.001)和23.45%(P=0.000)、TI缩短12.86%(P=0.000),同时IA和Fn分别减小11.08%(P=0.000)和12.35%(P=0.002);用可乐定持续灌流脑片条件下,用可乐定+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可被可乐定阻断,与单独用可乐定灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、Fn变化不显着,P值分别为0.651、0.654、0.639、0.404、0.610。3.2.1.2 Rp-cAMPS与Rp-cAMPS+A68930对吸气神经元放电活动的作用使用Rp-cAMPS灌流脑片5min时与正常对照比较,RC和TE分别延长22.04%(P=0.000)和23.81%(P=0.000)、TI缩短14.29%(P=0.000),同时IA和Fn分别减小13.86%(P=0.000)和15.85%(P=0.000);用Rp-cAMPS持续灌流脑片条件下,用Rp-cAMPS+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可被Rp-cAMPS阻断,与单独用Rp-cAMPS灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、Fn变化不显着,P分别为0.716、0.688、0.704、0.605、0.579。3.2.2双相呼气神经元组3.2.2.1 clonidine与clonidine+A68930对双相呼气神经元放电活动的作用使用可乐定灌流脑片5min后与正常对照相比,RC和TE分别延长25.93%和31.99%(P=0.000)、TI缩短14.57%(P=0.005),同时IA和Fn分别减小10.45%(P=0.001)和11.37%(P=0.000);用可乐定持续灌流脑片条件下,使用可乐定+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可以被可乐定阻断,与单独使用可乐定灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、PFn变化不显着,P值分别为0.389、0.945、0.337、0.774、0.668。3.2.2.2 Rp-cAMPS与Rp-cAMPS+A68930对双相呼气神经元放电活动的作用使用Rp-cAMPS灌流脑片5min后与正常对照相比,RC和TE分别延长10.78%(P=0.001)和13.41%(P=0.000)、TI缩短8.33%(P=0.035),同时IA和PFn分别减小15.31%(P=0.000)和17.41%(P=0.000);用Rp-cAMPS持续灌流脑片条件下,使用Rp-cAMPS+A68930灌流脑片,A68930对双相呼气神经元的兴奋作用可以被Rp-cAMPS阻断,与单独使用Rp-cAMPS灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、PFn变化不显着,P分别为0.942、0.759、0.881、0.688、0.751。4、延髓面神经后核内侧区神经细胞cAMP浓度的测定采用酶联免疫吸附实验测定延髓面神经后核内侧区神经细胞cAMP浓度的测定,将mNRF“岛”在灌流槽中分别用MKS、5μmol/L A68930、2μmol/LSCH-23390灌流20分钟后用酶联免疫试剂盒测定cAMP浓度。结果显示:激动剂A68930组cAMP的浓度升高,与对照组比较有统计学差异(P=0.000);拮抗剂SCH-23390组cAMP的浓度降低;与对照组比较有统计学差异(P=0.000)。5、多巴胺D1受体在延髓面神经后核内侧区“岛”的表达采用荧光定量PCR测定检测多巴胺D1受体在延髓面神经后核内侧区“岛”是否表达及表达的量。结果表明:mNRF“岛”区多巴胺D1受体基因有表达;与对照组(大脑前额皮质多巴胺D1受体基因的表达量)比较有统计出差异(t=-24.226,P=0.000),延髓面神经后核内侧区“岛”多巴胺D1受体基因的表达量低于大脑前额皮质的表达量,为大脑前额皮质表达量的2~(-2.09)倍。结论:①多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动有调节作用。②多巴胺D1调制mNRF区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动;特异性受体激动剂增强吸气神经元/双相呼气神经元放电活动,特异性受体抑制剂抑制吸气神经元/双相呼气神经元放电活动。③多巴胺D1受体影响mNRF区神经细胞内cAMP的水平。④pre-B(o|¨)tC“岛”多巴胺D1受体有表达,相对于大脑前额皮层的表达较少。⑤forskolin与IBMX等cAMP激动剂可以兴奋吸气神经元/双相呼气神经元放电活动;Rp-cAMPS与clonidine等cAMP抑制剂可以抑制呼吸节律性放电活动。⑥Rp-cAMPS与clonidine能够阻断多巴胺D1受体对呼吸神经元放电的兴奋作用。⑦呼吸细胞内cAMP的水平调控呼吸节律性放电活动。⑧多巴胺D1受体是通过cAMP-PKA信号转导途径来调控基本呼吸节律的。(本文来源于《南方医科大学》期刊2009-04-10）
何国军,吴中海[3]（2009）在《新生大鼠延髓面神经后核内侧区呼吸节律起步神经元的确认及分类》一文中研究指出本研究旨在为延髓面神经后核内侧区(medial region of nucleus retrofacialis,mNRF)是基本节律性呼吸发生部位的学说提供直接的实验依据。仿Suzue方法制作新生大鼠含有舌下神经根及mNRF的离体延髓脑片标本,以吸附电极记录舌下神经根呼吸节律性放电活动(respiratory rhythmic discharge activity,RRDA)作为呼吸活动的指标,采用全细胞膜片钳记录模式在mNRF同步记录呼吸神经元电活动。观察呼吸非起步神经元、起步神经元的电生理学特征及后者对Cd2+敏感性。在mNRF,呼吸起步神经元放电具有自发性、节律性及电压依赖性发放反应的特征,给予去极化/超极化电流时会产生异位发放。起步、非起步呼吸神经元的各种电学特性(膜电容、输入电阻、内向漏电流)之间无显着性差异。在Sprague-Dawley新生大鼠,呼吸中枢以Cd2+非敏感性呼吸起步神经元为主。本研究进一步表明,mNRF是基本节律性呼吸发生的部位。(本文来源于《生理学报》期刊2009年01期）
何国军,黄明,卢少军,赖福生,吴中海[4]（2009）在《5-HT_(2A)受体对延髓面神经后核内侧区呼吸节律的调控作用》一文中研究指出目的探讨5-HT2A受体在延髓面神经后核内侧区(the medial region of nucleus retrofac-ialis,mNRF)对呼吸节律调控的作用。方法仿Suzue方法制作新生大鼠含有舌下神经根及mNRF的离体延髓脑片标本,以吸附电极记录舌下神经根呼吸节律性放电活动(the respiratory rhythmicdischarge activity,RRDA)并作为呼吸活动的指标,采用全细胞膜片钳记录模式在mNRF同步记录呼吸神经元。分别观察1-(2,5-dimethoxy-4-iodophenyl)-2-aminopropane(DOI)、ketanserine对mNRF呼吸起步神经元及RRDA的影响。结果DOI可显着使呼吸周期缩短、放电峰值增加,ketanserine使呼吸周期延长、放电峰值降低;DOI可使Cd2+非敏感性呼吸起步神经元发放幅度、时间、spike的频率显着增加,ketanserine则使其显着减少;voltage steps(电压阶跃)和ramps(斜坡电压法)表明ketanserine可抑制Cd2+非敏感性呼吸起步神经元的短暂性和持久性的钠电流。结论5-HT2A受体兴奋对RRDA、Cd2+非敏感性呼吸起步神经元具有兴奋性作用,是通过调节钠电流而起作用的。(本文来源于《东南国防医药》期刊2009年01期）
千智斌[5]（2008）在《尼可刹米对基本节律性呼吸和延髓面神经后核内侧区呼吸神经元作用机制的研究》一文中研究指出正常的节律性呼吸是维持生命的基本条件，确定基本节律性呼吸的发生部位、揭示其发生和调控机制是神经科学领域的一项重要理论课题。婴儿猝死综合征(sudden infant death syndrome，SIDS)、先天性中枢性肺换气不足综合征(congenital central hypoventilation syndrome，CCHS)、中枢性呼吸衰竭(centralrespiratory failure，CRF)、中枢性呼吸节律紊乱(central respiratory rhythmdisturbance，CRD)等不但是临床上常见的疾病或病理生理学过程，也是常见的致死原因。因此，研究基本节律性呼吸发生及其调控机制不仅是呼吸生理学的一项重大理论突破，同时对临床防治中枢性呼吸疾病也具有重要理论指导意义。近来的研究已证明基本节律性呼吸发生部位位于延髓头腹外侧区。但对于基本节律性呼吸发生部位的精确定位还存在不同看法，目前主要有以下叁种观点：1．延髓面神经后核内侧区(the medial area of nucleus retrofacialis，mNRF)1986年吴中海等提出mNRF是节律性呼吸产生的部位。mNRF包括面神经后核内侧、网状小细胞核腹外侧、网状巨细胞核背外侧和外侧网状核内侧部分。2．前包钦格复合体(pre-B(?)tzinger complex，pre-B(?)tC)1991年Smith提出前包钦格复合体是呼吸节律发生的部位。pre-B(?)tC位于腹侧呼吸组的吻端，包括疑核的腹侧、面神经核和闩之间、面神经后核尾部。3．延髓头腹外侧区(the rostrolventrolateral medulla,RVLM)Onimaru等认为RVLM是呼吸节律发生的部位，它位于从面神经后核吻端到外侧网状核吻端，腹面从腹侧表面到疑核或面神经后核的腹侧面。mNRF、pre-B(?)tC和RVLM定位的区域全部位于延髓的头腹外侧区，相互之间不完全相同，但有部分重迭。对于基本节律性呼吸产生机制目前主要存在两种学说，即起步神经元学说(pacemaker neuron hypothesis)和神经网络学说(neurons network hypothesis)。1．起步神经元学说该学说认为在延髓中存在具有“起步”性质的神经元，它们表现内在的节律性自动去极化特性，这种活动影响和决定了其它呼吸相关神经元的活动。2．神经元网络学说即呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间复杂的相互联系和相互作用。尼可刹米化学名称为N，N-二乙基-3-吡啶甲酰胺即二乙基尼克酰胺，化学结构式为(?)。在临床治疗上被应用在以下几方面：1．最常用做非特异性呼吸中枢兴奋剂，尼可刹米可选择性兴奋延髓呼吸中枢，也可通过作用于颈动脉体和主动脉体化学感受器反射性地兴奋呼吸中枢，并提高呼吸中枢对二氧化碳的敏感性，使呼吸加深加快，增加中枢吸气驱动；2．降低肝脏转氨酶和黄疸，常用来治疗新生儿黄疸；3．作为溶解性较差药物的促溶剂，尼可刹米的分子结构含极性部分和非极性部分，可以促进水溶性差药物的溶解和在体内的释放。尼可刹米虽然属于常用药，但其作用机制鲜见报道，尤其尼可刹米作用于呼吸中枢的细胞机制尚未见报道。呼吸神经元膜上存在诸多膜受体和通道，这些受体和通道对维持神经元的存活、完成相应的生理活动至关重要。5-HT_(2A)受体是G蛋白偶联受体，受体被激活后通过激活细胞膜上磷脂酶C(phospholipase C，PLC)引起细胞内[Ca~(2+)]升高、蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)活性增加来产生效应。GABA_A受体是Cl~-通道受体，GABA通过激活GABA_A受体，使Cl~-内流产生快速抑制性突触后电位(fast IPSP)发挥抑制作用。瞬时性钠电流参与动作电位的发生和传导，持续性钠电流因其持续时间长、激活电位低的特点在调节细胞动作电位发生的节律性和重复性方面起着重要作用。为研究尼可刹米兴奋延髓呼吸中枢的作用机制和基本节律性呼吸的发生、调节机制，本实验利用包含舌下神经根和mNRF的离体延髓脑薄片①观察尼可刹米对舌下神经根节律性呼吸放电和吸气神经元放电的作用；②观察5-HT_(2A)受体对吸气神经元放电的调制作用；⑨观察5-HT_(2A)受体对基本节律性呼吸的调制作用及其在尼可刹米兴奋呼吸过程中的作用；④观察GABA_A受体对基本节律性呼吸的调制作用及其在尼可刹米兴奋呼吸过程中的作用；⑤观察尼可刹米对呼吸起步神经元电活动及呼吸起步神经元、吸气神经元钠电流和钠通道的作用。从而探讨尼可刹米兴奋延髓呼吸中枢的作用机制及基本节律性呼吸的发生和调节机制，为中枢性呼吸疾病的治疗和尼可刹米的应用提供实验依据。一、尼可刹米对舌下神经根节律性呼吸放电活动(respiratory-related rhythmicdischarge activity,RRDA)和吸气神经元放电的作用尼可刹米在浓度0．5-7μg／mL范围内对RRDA有兴奋作用：延长吸气时程(inspiratory time，TI)(F=7．263，P=0．000)、增加放电积分幅度(integral amplitude，IA)(F=31．80，P=0．000)、缩短呼吸周期(respiratory cycle，RC)(F=6．430，P=0．001)(n=6，重复测量方差分析)。5μg／mL的尼可刹米对RRDA的TI、IA、RC作用效果最显着，当尼可刹米浓度达到10μg／mL，RRDA放电与对照组相比TI延长、IA增加，RC显着延长，RRDA放电形式变为长周期长吸呼吸即深慢呼吸，提示该浓度的尼可刹米已对呼吸产生抑制效应。5μg／mL的尼可刹米是对新生SD大鼠延髓脑片标本RRDA作用的最适浓度，并作为以后实验中使用的浓度。mNRF区吸气神经元放电对5μg／mL的尼可刹米的反应有两种情况：1．11个吸气神经元中有6个神经元放电幅度增加(t=12．346，P=0．000)，放电频率变化无显着性意义(t=0．502，P=0．637)(n=6，配对t检验)。2．11个吸气神经元中有5个放电频率增加有显着性意义(t=6．576，P=0．003)，放电幅度变化无显着性意义(t=1．832，P=0．126)(n-5，配对t检验)。实验结果提示：尼可刹米对呼吸的兴奋作用是通过兴奋基本呼吸节律产生部位的吸气神经元和呼吸节律性放电实现的。为探讨尼可刹米对呼吸兴奋效应与呼吸神经元细胞膜上的受体和钠通道是否有关，我们进行了以下实验。二、5-HT_(2A)受体对mNRF区吸气神经元放电的调制作用使用5-HT_(2A)受体激动剂2,5-二甲氧基-4-碘苯基丙烷-2胺盐酸盐[1-(2,5-dimethoxy-4-iodophenyl)-2-aminopropane，DOI]灌流脑片标本延长了吸气神经元的TI(P=0．004 vs control group)，使用5-HT_(2A)受体阻断剂酮舍林(ketansrine)缩短了吸气神经元的TI(P=0．002 vs control group)(F=50．593，P=-0．000)；DOI增强了IA(P=0．001 vs control group)，酮舍林降低了IA(P=0．004vs control group)(F=50．694，P=0．000)；DOI缩短了RC(P=008 vs controlgroup)，酮舍林延长了RC(P=0．003 vs control group)(F=68．778，P=0．000)；DOI增加了神经元放电的峰频率(peak frequency,PF)(P=0．008 vs controlgroup)、酮舍林降低了PF(P=0．003 vs control group)(F=33．208，P=0．000)(n=7，重复测量方差分析)。实验结果证实5-HT_(2A)受体调节了mNRF区吸气神经元的活动，激活5-HT_(2A)受体对吸气神经元电活动有兴奋效应。叁、5-HT_(2A)受体在尼可刹米引起呼吸兴奋中的作用DOI延长了RRDA的TI(t=10．225，P=0．000)、增强了IA(t=14．143，P=0．000)、缩短了RC (t=7．817，P=0．001)。5-HT_(2A)受体阻断剂酮舍林缩短了RRDA的TI(t=11．62，P=0．000)、降低了IA(t=12．147，P=0．000)、延长了RC(t=7．21，P=0．001)。联合使用酮舍林和DOI对RRDA无作用(TI t=0．342P=0．746；IA t=1．179 P=0．291；RC t=0．168 P=0．873)(n=6，配对t检验)。联合应用尼可刹米和酮舍林，与单独使用尼可刹米相比，酮舍林可完全阻断尼可刹米对RC的作用(P=0．002 vs nikethamide group，F=44．132 P=0．000)，部分阻断尼可刹米对IA的作用(P=0．001 vs nikethamide group，F=81．025P=0．000)，对尼可刹米作用的TI(P=0．83 vs nikathamide group，F=47．762P=0．000)无影响(n=6，重复测量方差分析)。实验结果显示5-HT_(2A)受体阻断剂酮舍林可部分阻断尼可刹米对呼吸的兴奋作用，提示5-HT_(2A)受体是尼可刹米兴奋呼吸中枢的途径之一。四、GABA_A受体在尼可刹米引起呼吸兴奋中的作用0、10、20、40、60μmol／L等浓度GABA对RRDA的作用显示：GABA对RRDA有抑制作用，且抑制作用呈浓度依赖性。GABA缩短TI(F=43．07，P=0．000)、降低IA(F=93．97，P=0．000)、降低呼吸频率(respiratory frequency,RF)(F=28．669，P=0．000)、延长RC(F=23．54，P=0．000)(n=6，重复测量方差分析)。10μmol／LGABA即对TI和IA产生抑制作用，60μmol／LGABA使6只脑片中的2只RRDA消失。40μmol／L是GABA对RRDA的最适浓度，并作为以下实验的浓度。GABA_A受体阻断剂bicueulline对RRDA产生兴奋作用：延长TI(t=8．257，P=0．001)、增强IA(t=10．786，P=0．000)、缩短RC(t=8．968，P=0．001)。联合使用GABA和bicuculline对RRDA无作用：TI(t=0．384，P=0．721)、IA(t=1．596，P=0．186)、RC(t=1．295，P=0．265)(n=6，配对t检验)。联合使用尼可刹米和bicuculline，与单独使用尼可刹米相比TI(P=0．006 vs nikethamide group，F=63．837 P=0．000)、IA(P=-0．003 vs nikethamide group，F=126．395 P=0．000)增加，RC变化无显着性意义(P=0．642 vs nikethamide group，F=44．23 P=0．000)(n=6，重复测量方差分析)。Bicueulline对RRDA有兴奋作用表明在mNRF区有内源性的GABA和GABA_A受体参与基本节律性呼吸的形成与调节。联合使用尼可刹米和bicuculline比单独使用bicuculline TI、IA增加的实验结果提示GABA_A受体是尼可刹米兴奋呼吸中枢的作用途径之一。五、尼可刹米对呼吸神经元钠电流、钠通道的作用(一)、尼可刹米对Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元burst发放的作用记录4个Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元，尼可刹米增加Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元burst幅度、延长burst持续时间、增加spike频率。Burst幅度从54．68±2．20mV增加到59．22±3．87mV(t=4．885 P=0．016)；burst持续时间从2．38±0．20s增加到2．67±0．23s(t=11．676 P=0．001)；spike频率从2．62±0．34s增加到3．37±0．52s(t=4．886 P=0．016)。(配对t检验，n=4)(二)、尼可刹米对Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元和吸气神经元瞬时性和持续性钠电流的作用记录4个Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元和6个吸气神经元。在观察尼可刹米对Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元和吸气神经元的瞬时性和持续性钠电流的影响时，相应采用了Voltage steps(-80～+20 mV)记录瞬时性钠电流和Voltageramp(-80～+20 mV，90 mV／s)记录持续性钠电流，比较钠电流幅度在使用尼可刹米前后的变化。起步神经元瞬时性钠电流峰值从加药前的1552．50±135．74 pA增加到1962．50±130．22 pA(配对t检验，t=15．135 P=0．001，n=4)；吸气神经元瞬时性钠电流从加药前的1628．33±276．94 pA增加到1961．67±252．86 pA(配对t检验，t=6．798 P=0．001，n=6)。起步神经元持续性钠电流从加药前的339±37 pA增加到370±35 pA(配对t检验，t=9．886 P=0．002，n=4)；吸气神经元持续性钠电流从加药前的295±58 pA增加到320±71 pA(配对t检验，t=4．077 P=0．010，n=6)。这两类电流可以被1μmol／L TTX完全抑制，确定所记录的为钠电流。起步神经元和吸气神经元的瞬时性和持续性钠电流加药前后的变化值和变化百分比差异无显着性意义。(瞬时性钠电流t=1．177 P=0．273，持续性钠电流t=1．291 P=0．233独立样本t检验)实验结果显示尼可刹米可以增加起步神经元和吸气神经元的瞬时性和持续性钠电流；起步神经元持续性钠电流幅度在使用尼可刹米前后均大于吸气神经元持续性钠电流幅度，且起步神经元持续性钠电流增加百分比也大于吸气神经元续性钠电流增加百分比；但这两类神经元钠电流在尼可刹米作用前后的变化程度无显着性意义。实验结果提示：由瞬时性和持续性钠电流增加导致的呼吸神经元兴奋性增加可能是尼可刹米兴奋呼吸中枢的作用机制之一；持续性钠电流参与形成呼吸起步神经元的“起步”机制，但不起决定性作用，还有其它因素参与形成呼吸起步神经元的“起步”机制。(叁)尼可刹米对Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元稳态激活曲线、稳态失活曲线的作用Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元激活曲线V_(1/2)和κ从尼可刹米作用前的-34．49±0．73mV、5．67±0．47，变为-40．45±2．00mV、4．54±0．32，曲线向超极化方向移动。钠通道激活门开放阈值变负，通道激活门易开放。Cd~(2+)非敏感呼吸起步神经元失活曲线V_(1/2)和κ从尼可刹米作用前的-46．85±1．59mV、5．34±0．33变为-35．02±1．55mV、6．67±0．30，曲线向去极化方向移动，钠通道失活门关闭电位升高，失活门不易关闭。结论：1、尼可刹米对延髓脑片基本节律性呼吸放电和吸气神经元放电有兴奋作用。2、在mNRF区，生理状态下内源性5-HT和5-HT_(2A)受体参与基本呼吸节律的发生和调节，激活5-HT_(2A)受体对延髓脑片基本节律性呼吸放电和吸气神经元放电有兴奋作用。3、尼可刹米对延髓脑片基本节律性呼吸放电的兴奋作用与5-HT_(2A)受体存在交互作用，5-HT_(2A)受体是尼可刹米兴奋呼吸作用的途径之一。4、在mNRF，生理状态下内源性GABA和GABA_A受体参与基本呼吸节律的发生和调节，激活GABA_A受体对延髓脑片基本节律性呼吸放电有抑制作用。5、尼可刹米对延髓脑片基本节律性呼吸放电的兴奋作用与GABA_A受体存在交互作用，GABA_A受体是尼可刹米兴奋呼吸作用的途径之一。6、尼可刹米增加了呼吸起步神经元burst发放的频率、幅度、持续时间，spike频率和数量，对呼吸起步神经元电活动有兴奋作用。7、尼可刹米增加吸气神经元和呼吸起步神经元瞬时性和持续性钠电流，尼可刹米对呼吸的兴奋作用与增加神经元钠电流有关。尼可刹米改变了呼吸起步神经元钠通道的动力学特征，促进钠通道激活门开放，抑制失活门关闭。尼可刹米提高了神经元的兴奋性。8、持续性钠电流参与形成呼吸起步神经元的“起步”机制，但不起主要作用，还有其它因素参与形成“起步”机制。(本文来源于《南方医科大学》期刊2008-04-16）
何国军[6]（2007）在《5-HT_（2A）受体经由ROS对延髓面神经后核内侧区、呼吸起步神经元作用的研究》一文中研究指出我室既往研究表明延髓面神经后核内侧区(the medial area of nucleusretrofacialis，mNRF)是产生节律性呼吸的部位，在呼吸节律发生中具有至关重要的作用。1991年Smith证实前包氏复合体(pre-B(o|¨)tzinger complex，pre-B(o|¨)tC)是呼吸节律发生的部位，但mNRF和pre-B(o|¨)tC定位的区域全部位于延髓的腹外侧区，相互之间不完全相同，但都有重迭，对基本节律性呼吸发生的部位已基本确定在延髓头腹外侧区。对于呼吸节律产生机制的认识上目前主要存在两种学说，即起步细胞学说(pacemaker neuron hypothesis)和神经网络学说(neuronsnetwork hypothesis)。目前大多数的研究结果倾向于起步细胞学说。我室在整体及新生鼠离体延髓脑薄片标本的mNRF记录到具有“起步”特征的呼气-吸气跨时相神经元(Expiratory-Inspiratory phase spanning neuron,E-I PS)，这类神经元放电开始于吸气前(呼气相的中、晚期)，以频率递增的形式发放至吸气开始，然后以恒频的形式持续，最后与吸气性放电同步结束。这类放电总是先于吸气放电的神经元可能就是“起步神经元”(Pacemaker neuron)。国外学者在pre-B(o|¨)tC上根据呼吸起步神经元根据对镉(cadmium，Cd~(2+))的敏感性分为Cd~(2+)非敏感性和Cd~(2+)敏感性起步神经元两类：前者依赖于持久性和瞬时性钠电流(persistentand transient sodium current,I_(NaP) and I_(NaT))，该电流能够被TTX阻断；后者依赖于钙激活的非特异性阳离子电流(Ca~(2+)-activated nonspecific cationiccurrent,I_(CAN))，能够被200μmmol／L Cd~(2+)所阻断。目前发现5-HT(5-Hydroxytryptamine，5-HT)受体亚型7类15种，分别为5-HT_(1(A、B、D、E、F、like))、5-HT_(2(A、B、C))、5-HT_3、5-HT_4、5-HT_(5(A、B))、5-HT_6、5-HT_7。在5-HT受体中，5-HT_2受体因为介导多种中枢及周围的5-HT功能而具有重要的生理意义。5-HT_2受体与G-蛋白偶联。5-HT_2受体有5-HT_(2A)、5-HT_(2B)、5-HT_(2C)叁种亚型，其中5-HT_(2A)功能尤其重要，其他两种则有分布局限、功能单一的缺点。在中枢神经系统多个部位已经发现了5-HT_(2A)受体，包括有大脑皮层、基底节、海马、丘脑、小脑、下丘脑。然而，在大脑皮层中5-HT_(2A)受体含量最多。在肾小球膜细胞上，已经证实5-HT2A受体经典的作用途径：5-HT_(2A)受体→G(q)蛋白(G(q)protein)→磷脂酶C(phospholipase C)→甘油二酯(diacylglycerol)→蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)→NAD(P)H氧化酶→活性氧族(reactive oxygenspecies，ROS)→分裂素活化的细胞外信号调节激酶(mitogen-activatedextracellular signal-regulated kinase)→细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)。既往在病理生理状态下研究表明ROS(包括O_2~-、H_2O_2)是有毒性作用的小分子，能够导致多种退行性疾病。近年来研究发现微量的ROS能通过氧化还原通路调节生长因子和细胞因子的生理功能，ROS除了损伤性作用外，还能作为小分子信使发挥生理性作用。在心室肌细胞、肾小球膜细胞等方面已经证实PKC、ROS、ERK的作用跟调节钠通道相关。目前在呼吸中枢已经做了如下研究：外源性的5-HT_(2A)受体激动剂对呼吸活动具有兴奋性的作用，5-HT_(2A)受体激动剂DOI增加呼吸频率，阻断5-HT_(2A)受体可以使呼吸频率、幅度下降，呼吸节律不规则，在细胞水平上发现，阻断5-HT_(2A)受体使所有依赖于Na~+电流的起步神经元动作电位释放减少，依赖于Ca~(2+)电流的起步神经元不受影响，PKC激活可阻断5-HT_(2A)受体拮抗剂的作用，认为内源性激活5-HT_(2A)受体调节呼吸是经过PKC通路调节钠电导有关。于是我们推测：5-HT_(2A)受体在呼吸中枢，可能存在上述作用途径，通过ROS参与了基本节律性呼吸的维持和调节。本实验旨在：①探讨5-HT_(2A)受体偶联O_2~-在延髓面神经后核内侧区(mNRF)对呼吸调控作用中的可能信号转导通路；②在含有舌下神经根、mNRF的延髓脑薄片上建立脑片呼吸节律放电、呼吸神经元同步全细胞膜片钳记录模式，进一步观察呼吸非起步神经元、起步神经元以及Cd~(2+)敏感性、非敏感性起步神经元的电生理学特征；③在此基础上，观察DOI、Ketanserin、t-BHP、α-LA对呼吸节律、Cd~(2+)非敏感性起步神经元的作用，确定5-HT_(2A)受体在呼吸中枢维持和调节呼吸节律是经由ROS调节钠电导有关。一、延髓面神经后核内侧区激活5-HT_(2A)受体的细胞外O_2~-测定不同浓度(μmol／L0．1、0．2、0．5、1、2、5)的5-HT产生O_2~-的吸光度(A)有显着性差异(F=13．01，P=0．000)，5-HT在1μmol／L时对mNRF作用达到顶峰，以后随着浓度增加，吸光度无显着增加。不同浓度(μmol／L 1、2、5、10、20、30、40)的DOI产生O_2~-的吸光度(A)有显着性差异(方差分析F=16．032，P=0．000)，DOI在20μmol／L时对mNRF作用达到顶峰，以后随着浓度增加，吸光度无显着增加。5-HT、DOI产生O_2~-的吸光度较对照组均显着性增加(P<0．01)，而两者之间无显着性差异(t=1．277,P=0．249)；ketanserne可降低mNRF的O_2~-的吸光度，但无显着性差异(t=1．638，P=0．153，n=4)；检测了α-LA对5-HT、DOI产生O_2~-的吸光度作用，发现α-LA可显着阻断5-HT、DOI产生O_2~-的吸光度的作用：α-LA+5-HT Vs control(t=1．690，P=0．142,n=4)，α-LA+DOI vs control(t=1．553，P=0．171．n=4)以上实验结果表明，在mNRF 5-HT_(2A)受体激活显着产生O_2~-，α-LA能够阻断该作用，提示5-HT_(2A)受体对呼吸的调控可能与ROS相关。那么ROS是否参与了5-HT_(2A)受体对呼吸节律的调控作用?我们用tBHP、α-LA采用全细胞膜片钳技术做了下列实验。二、DOI、ketanserine、tBHP、α-LA在不同时间对mNRF的呼吸周期(respiratorycycle，RC)影响根据文献，确定DOI、ketanserine、tBHP、α-LA的作用浓度(μmol／L)分别是20、40、500、250，但有关作用时间未确定。故我们观察了DOI、ketanserine、tBHP、α-LA在不同时间对mNRF的呼吸周期影响。在mNRF通过记录舌下神经根呼吸节律性放电活动(the respiratory rhythmicdischarge，RRDA)，观察了DOI、ketanserine、tBHP、α-LA在各时间点(min)(0、2、5、10、15、20、30、60)对RC(s)的影响。用重复测量数据方差分析发现DOI、ketanserine、tBHP、α-LA在不同时间对RC(s)作用有显着差异(P<0．05)，继予LSD法比较及其交互轮廓图示四种试剂15min时缩短或延长RC达到高峰，其后随着时间的增加，而RC再无明显的时效关系。叁、突触的阻断及mNRF区呼吸起步神经元的确证、分类及其膜特性用内含银丝的吸附电极负压吸引舌下神经根记录mNRF的RRDA，同时作为全细胞膜片钳技术记录单个吸气神经元的依据，同步放电的为吸气神经元。为了进一步证明是否是起步神经元，我们给予了多种受体阻断剂(Cocktail)：NMDA受体MK80110μmol／L、非NMDA受体CNQX 20μmol／L、甘氨酸受体士的宁1μmol／L、GABA_A受体荷包牡丹碱20μmol／L以阻断突触间的传递，当突触间的传递被Cocktail阻断后，起步神经元仍节律性放电，而非起步神经元则停止节律性放电。当予去极化电流时，呼吸起步神经元会产生异位发放(ectopicburst)。在实验中我们共记录到362个吸气神经元，其中起步神经元118个，非起步神经元244个。在电流钳状态下，封接破膜记录5min，神经元稳定后，记录此时间点的膜电容(capacitance membrane,Cm)(PF)、输入电阻(input resistance membrane,Rm)(MΩ)、内向漏电流(leak inward current,Ileak)(pA)，对鉴定为起步、非起步神经元的Cm、Rm、Ileak采用独立样本t检验进行了比较。Cm：非起步神经元38．44±6．62(n=7)，起步神经元39．19±12．20(n=6)，两者无显着差异(t=0．143,P=0．889)；Rm：非起步神经元277．60±51．7(n=7)，起步神经元280．75±42．94(n=6)，两者无显着差异(t=0．118，P=0．908)；Ileak：非起步神经元-28．81±8．85(n=7)，起步神经元-27．85±7．65(n=6)，两者无显着差异(t=0．0．209，P=0．839)。在Cocktail灌流下，呼吸起步神经元根据200μmol／L Cd~(2+)能否阻断其放电分为两类，即Cd~(2+)敏感性和Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元。这两类神经元通过给予去极化和超极化电流证明有电压依赖性发放反应。实验中，我们在记录到的118个呼吸起步神经元中，具有Cd~(2+)敏感性呼吸起步神经元特征的仅有4个，占3．39％。以上研究表明，起步神经元特征是：①自发性放电②给予去极化电流时会产生异位发放③给予去极化和超极化电流证明有电压依赖性发放反应；在新生SD鼠，呼吸中枢以Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元为主。叁、确定5-HT_(2A)受体在呼吸中枢通过ROS维持和调节呼吸节律的作用(一)5-HT_(2A)受体激动剂、拮抗剂对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元的作用我们首先在新生SD大鼠离体延髓脑薄片上，观察DOI、ketanserine对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元的作用。实验表明：DOI对节律性呼吸具有兴奋性作用，而ketanserine为抑制性作用。持续灌流20μmol／L DOI 15min后，RRDA的RC(s)显着缩短(P<0．01)，放电峰值(peak value of discharge)(μV)显着增加(P<0．001)；DOI显着增加Cd~(2+)非敏感性神经元的发放时间(burstduration)(s)、发放幅度(burst amplitude)(mV)及spike的频率(spike frequency)(Hz)(P<0．05)。持续灌流40μmol／L ketanserine 15min后，ketanserine显着延长RC(s)(P<0．001)，放电峰值显着增加(P<0．01)；显着减少Cd~(2+)非敏感性神经元的burst duration(s)、burst amplitude(mV)及spike frequency(Hz)(P<0．05)。(二)氧化剂tBHP对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元电活动的作用假设5-HT_(2A)受体在呼吸中枢，是通过ROS参与了维持和调节呼吸节律的，则直接给予能产生ROS的氧化剂能够对mNRF有类似5-HT_(2A)受体激活的效应。为此，我们选择了氧化剂tBHP做了以下的实验。在新生SD大鼠离体延髓脑薄片上，持续灌流500μmol／L tBHP 15min时，发现tBHP对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元具有类似DOI兴奋性的作用。RC(s)从12．67±2．47显着减少到7．87±1．21(n=5，t=5．546，P=0．005)，放电峰值(μV)从345．10±21．39显着增加到385．17±21．39(n=5；t=6．659，P=0．003)；burst duration(s)从2．52±0．56显着增加到2．71±0．58(n=5；t=5．593，P=0．005)，burst amplitude从(58．68±4．96)mV显着增加到(64．53±5．20)mV(n=5；t=5．034，P=0．007)，spike frequency(Hz)：给药前2．67±0．84，给药后3．16±0．94(n=5；t=4．377，P=0．012)。(叁)抗氧化剂α-LA对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元电活动的作用在新生SD大鼠离体延髓脑薄片上，实验表明：α-LA对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元为抑制性作用，类似于ketansernie。给予250μmol／Lα-LA时持续灌流15min后，RC(s)从11．95±2．49增加到27．99±5．15(n=4；t=11．993，P=0．001)，放电峰值(μV)从352．13±24．68减少到303．59±26．51(n=4；t=13．064，P=0．001)。Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元：burst duration(s)从2．50±0．74显着减少到2．27±0．73(n=4；t=4．540，P=0．020)；burst amplitude(mV)从59．05±5．48显着减少到54．00±4．57(n=4；t=9．374，P=0．003)；spike frequency(Hz)从2．65±0．76显着减少到2．19±0．52(n=4；t=3．878，P=0．030)。(四)α-LA阻断DOI对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元的作用为了进一步证明5-HT_(2A)受体在呼吸中枢，是否通过ROS参与维持和调节节律性呼吸的?我们选用了抗氧化剂α-LA，看其能否消除5-HT_(2A)受体激动剂对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元的作用。给予20μmol／L DOI+250μmol／Lα-LA持续灌流15min后，α-LA可显着消除DOI对舌下神经吸气性放电、Cd~(2+)非敏感性神经元的作用，结果如下：RC(s)：给药前11．92±2．73，给药后11．75±2．44(n=4；t=0．742，P=0．512)；放电峰值(μV)：给药前336．14±29．86，给药后338．07±26．04(n=4；t=0．670，P=0．551)；Burstduration(s)：给药前2．50±0．39，给药后2．48±0．45(t=0．340，P=0．756，n=4)；burstamplitude(mV)：给药前58．11±5．23，给药后58．25±5．55；(t=0．350,P=0．750,n=4)；spike frequency(Hz)：给药前2．60±0．58给药后2．63±0．63(t=0．649，P=0．563，n=4)。以上研究表明：5-HT_(2A)受体激活对节律性呼吸、Cd~(2+)非敏感性神经元的放电活动具有兴奋性作用，氧化剂具有5-HT_(2A)受体激动剂类似作用，而抗氧化剂能阻断该受体激动剂的兴奋性作用，这说明5-HT_(2A)受体激活参与调节呼吸通过ROS是其作用途径之一，可能与钠电导有关。四、ketanserine对瞬时性和持续性Na~+电流的影响我们记录了4个Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元。在检测ketanserine对Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元的瞬时性和持久性Na~+电流的影响时，相应采用了Voltage steps(-80～20mV)和Voltage ramp(-80～20mV，90mV／s)。I-V曲线表明ketanserine可以抑制瞬时性Na~+电流(F=33．759，t=0．000)；在长时程的Voltage steps(-80～-20mV)也可引出持久性Na~+电流，它的慢失活归因于引起Na~+电流的时程；由Voltage ramp(-80～20 mV，90mV／s)可引出持久性Na~+电流，该电流能被ketanserine抑制。而此两类电流可以被1μmol／L TTX完全抑制。此实验说明5-HT_(2A)受体激活调节呼吸与钠电导有关。结论：①在mNRF通过激活5-HT_(2A)受体，可显着性产生O_2~-，提示5-HT_(2A)受体对呼吸的调控可能与O_2~-相关。②在mNRF，呼吸起步神经元具有自发性、节律性放电特征；给予去极化电流时会产生异位发放、给予去极化和超极化电流证明有电压依赖性发放反应的特征；在新生SD鼠(1～3d)，呼吸中枢以Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元为主。③比较起步、非起步呼吸神经元的电学特性(Cm、Rm、Ileak)，两者无显着性差异。④在mNRF，5-HT_(2A)受体的激活对节律性呼吸具有兴奋性作用。⑤在mNRF，氧化剂tBHP具有类似5-HT_(2A)受体的激活的作用。⑥在mNRF，抗氧化剂能够阻断5-HT_(2A)受体激动剂DOI对节律性呼吸兴奋性的作用。⑦在mNRF，5-HT_(2A)受体调节节律性呼吸是与调节Cd~(2+)非敏感性呼吸起步神经元钠电流相关的。⑧在mNRF，5-HT_(2A)受体激活调节节律性呼吸是可能经过ROS通路与调节钠电流有关。(本文来源于《第一军医大学》期刊2007-04-15）
何国军,吴中海,胡德辉,千智斌,王晓华[7]（2007）在《活性氧族对延髓面神经后核内侧区呼吸节律的调控作用》一文中研究指出目的:探讨活性氧族(reactive oxygen species,ROS)在延髓面神经后核内侧区(the medial area of nucleus retrofacia-lis,mNRF)对呼吸节律调控的作用。方法:仿Suzue方法制作新生大鼠含有舌下神经根及mNRF的离体延髓脑片标本,以吸附电极记录舌下神经根呼吸节律性放电活动(respiratory rhythmic activity,RRA)作为呼吸活动的指标,采用全细胞膜片钳记录模式在mNRF同步记录呼吸神经元。分别观察特丁基氢过氧化物(t-butyl hydroperoxide,tBHP)、α-硫辛酸(-αlipoic acid,α-LA)对mNRF呼吸起步神经元及RRA的影响。结果:tBHP可显着使呼吸周期缩短、幅度增加,-αLA使呼吸周期延长、幅度降低;同时α-LA可使Cd2+非敏感性呼吸起步神经元动作电位周期显着延长,幅度降低,对Cd2+敏感性呼吸起步神经元无显着影响;voltage steps和ramps表明α-LA可抑制Cd2+非敏感性起步神经元的短暂性和持久性的钠电流。结论:ROS对RRA、Cd2+非敏感性起步神经元具有兴奋性作用,是通过调节钠电流而起作用的。(本文来源于《第二军医大学学报》期刊2007年03期）
何国军,吴中海,陈亮[8]（2007）在《5-HT_(2A)受体在延髓面神经后核内侧区偶联O_2~-的作用》一文中研究指出目的探讨5-HT2A受体偶联O2-在延髓面神经后核内侧区(mNRF)对呼吸调控作用中的可能信号转导通路。方法制作新生大鼠体外延髓脑片标本,进一步参照Johnson方法制作mNRF“岛”,逐个移入mNRF“岛”于按预案加有试剂的带盖24孔板,24孔板置入5%CO2、37℃培养箱培养60min;取上清液100μl,用可见分光光度计(波长550nm)检测吸光度。分别观察5-HT、5-HT2A受体激动剂盐酸2,5-二甲氧基-4-碘苯基丙烷(DOI)对mNRF产生O2-的影响,及5-HT2A受体拮抗剂凯坦色林(Ketanserin)、抗氧化剂α-硫辛酸(α-LA)能否抑制5-HT及DOI在mNRF“岛”产生O2-的作用。结果5-HT的浓度曲线显示5-HT在1μmol/L时对mNRF作用达到峰值,随着浓度增加,O2-无显着增加;DOI浓度曲线显示DOI使mNRF产生的O2-达到峰值的浓度是20μmol/L;5-HT、DOI均可显着使mNRF产生的O2-增加(P<0.01),而5-HT、DOI之间无显着性差异,Ketanserin、α-LA可显着抑制5-HT、DOI在mNRF产生O2-。结论在mNRF通过激活5-HT2A受体,可显着产生O2-,提示5-HT2A受体对呼吸的调控可能与O2-相关。(本文来源于《南方医科大学学报》期刊2007年03期）
何敏,李力,李君,魏书均[9]（2005）在《机械损毁面神经后核内侧区对呼吸节律的影响(英文)》一文中研究指出背景:迄今为止呼吸节律的准确起源位置和其形成机制仍不清楚。作者以前的实验发现轻触压延髓腹侧表面舌下神经根部,家兔呼吸会立即停止。目的:观察在整体情况下,机械损毁家兔面神经后核内侧区对呼吸节律的影响。设计:随机对照实验。单位:昆明医学院生理教研室。材料:实验于2002-02/12在昆明医学院生理教研室进行。动物为实验用健康家兔54只,其中22只从延髓背侧面定位并机械损毁双侧面神经后核内侧区,18只从延髓腹侧面定位损毁,14只用于观察机械损毁面神经后核内侧区后血压和心率的变化。方法:分别暴露家兔延髓腹面侧和背面侧,切断双侧迷走神经,记录一侧膈神经放电作为呼吸指标,应用直径为0.8mm或0.4mm的不锈钢管损毁面神经后核内侧区,观察机械损毁对呼吸的影响。另取家兔14只,机械损毁双侧面神经后核内侧区,在机械损毁后1～3min家兔血压和心率的变化。主要观察指标:①机械损毁双侧面神经后核内侧区致呼吸节律改变。②膈神经放电数及呼吸频率。③②损毁后1～3min内血压和心率的变化。结果:54只家兔均进入结果分析。①从延髓腹侧面机械损毁双侧面神经后核内侧区致呼吸节律不可逆消失的总阳性率为67%(12/18),而从延髓背侧面机械损毁的总阳性率仅为14%(3/14)。②出现呼吸节律不可逆消失的所有家兔的膈神经节律性放电明显稀少,不规则。膈神经放电的吸气时程和呼气时程显着延长,当呼气时程极度延长时,呼吸节律消失,动物呼吸停止于呼气相。②部分机械损毁双侧面神经后核内侧区时,家兔(n=27)的呼吸仍存在,但立即表现出明显的呼吸抑制,呼吸频率显着变慢[(43.5±6.4)%,P<0.001],膈神经放电数显着减少[(42.0±3.7)%,P<0.001],膈神经放电的吸气时程和呼气时程均显着延长,但以呼气时程的延长极为显着。④对上述各损毁点做组织学检查,引起呼吸停止或呼吸明显减弱的位点均在面神经后核内侧区内。⑤在损毁后1～3min内,兔的心率和血压略有波动,变化幅度5%～7%,和正常值相比差异无显着性(P>0.05)。结论:面神经后核内侧区可能是呼吸节律产生的主要部位,而面神经后核内侧区中的呼吸相关神经元则可能是形成呼吸节律的重要组成部分。(本文来源于《中国临床康复》期刊2005年21期）
何敏,魏书均,韩毅,朱智勇,徐世莲[10]（2002）在《机械损毁面神经后核内侧区对呼吸及呼吸时相的影响》一文中研究指出为观察面神经后核内侧区对呼吸及呼吸时相的影响 ,并了解其作用机制 ,分别暴露家兔延髓腹面侧和背面侧 ,切断双侧迷走神经 ,记录一侧膈神经放电作为呼吸指标 ,观察机械损毁面神经后核内侧区(mNRF)对呼吸的影响 .结果 :(1)动物在自主呼吸时 (n =8) ,轻触压延髓腹侧表面舌下神经根部 ,家兔呼吸立即停止 ;(2 )自主呼吸下 ,从延髓腹面侧机械损毁双侧mNRF ,家兔 (n =6 )自主呼吸和膈神经放电在 2min内同时停止 ,并不可恢复 ;(3)从延髓背面侧机械损毁双侧mNRF ,家兔 (n =2 2 )自主呼吸仍存在 ,但呼吸频率显着变慢 ,TI 和TE 延长 ,但以TE 的延长极为显着 .对上述各损毁点做组织学检查 ,其均在mNRF内 .结果提示 :mNRF与呼吸节律的发生有密切关系 ,它可能是呼吸节律发生器的重要组成部份(本文来源于《昆明医学院学报》期刊2002年04期）
面神经后核内侧区论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基本节律性呼吸是维持哺乳动物生命活动的基本条件,基本呼吸节律产生的部位位于低位脑干的延髓。但迄今基本节律性呼吸发生及其调控机制仍未清楚;临床日常用药如运用吗啡类药物镇痛时会引起呼吸功能的异常;另一方面在临床工作中很多疾病如各种中枢性呼吸衰竭、中枢性呼吸节律紊乱等很常见,也是引起病人死亡的常见原因之一。因此阐明呼吸节律发生的确切部位揭示其发生与调控机制无疑是神经科学领域重要课题之一;研究呼吸节律阐明基本生命现象的本质不仅在理论上有着重要的意义,而且对于指导临床工作也具有重要的应用价值。为更好地研究呼吸节律,前人建立了新生大鼠离体延髓-脊髓标本模型、延髓脑片标本、pre-B(o|¨)tC“岛”,它们是研究呼吸节律的产生和调节机制良好的体外标本。正是借助这些标本,国内外的学者对呼吸中枢的确切发生部位又做了大量的研究工作。目前主要有以下几种观点:1.延髓面神经后核内侧区(the medialarea of nucleus retrofacialis,mNRF)1986年我室吴中海等提出mNRF是节律性呼吸产生的部位。mNRF包括面神经后核内侧、网状小细胞核腹外侧、网状巨细胞核背外侧和外侧网状核内侧部分。2.pre-B(o|¨)tzinger复合体(pre-B(o|¨)tzingercomplex,pre-B(o|¨)tC)1991年Smith等人的实验表明,在延髓吻端的一个部位对呼吸节律的发生极为重要,这个部位称为pre-B(o|¨)tC;在该Pre-B(o|¨)tzinger复合体内存在着一类电压依赖性的、能够产生节律性发放活动的神经元,称之为起步神经元(Pace-maker neurons);它对于产生节律性的呼吸活动可能具有重要的意义。3.延髓头腹外侧区(the rostral ventrolateral medulla,RVLM)Onimaru等学者认为可能RVLM是产生基本呼吸节律的关键部位。4.面神经核周围区(thevicinities of nucleus facialis,VFN)VFN包括面神经后核、斜方体后核、pre-B(o|¨)tC。这四种定位的区域全部位于延髓头腹外侧区,相互之间不完全相同,但有重迭。对于呼吸节律产生机制的认识上目前主要存在两种学说,即起步细胞学说(pacemaker neuron hypothesis)、神经网络学说(neurons network hypothesis)起步细胞学说认为在延髓存在具有“起步”性质的呼吸神经元,它们表现有内在的节律性活动,这种活动影响和决定了其它呼吸相关神经元的活动。我室在整体及新生鼠离体延髓脑薄片标本的mNRF记录到具有“起步”特征的呼气-吸气跨时相神经元(Expiratory-Inspiratory phase spanning neuron,E-I PS),这类神经元放电开始于吸气前(呼气相的中、晚期),以频率递增的形式发放至吸气开始,然后以恒频的形式持续,最后与吸气性放电同步结束。这类放电总是先于吸气放电的神经元可能就是“起步神经元”(Pacemaker neuron)。神经网络学说是以Richter等为代表,该学说认为由呼吸节律发生器(RRG)和吸气形式发生器(IPG)组成呼吸神经元网络,呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间复杂的相互联系和相互作用。诸多的神经递质、调质控制呼吸网络的活动。多巴胺(dopamine,DA)是一种小分子神经递质,属于儿茶酚胺类。在纹状体、延髓、大脑皮层等部位有大量的多巴胺受体分布。多巴胺参与呼吸活动、药物成瘾、痛觉以及缺血再灌注损伤等的调节。依据细胞内信号转导过程的差异和氨基酸序列的差异,DA受体可以分为多巴胺D1、D2、D3、D4、D5五种受体,它们都是G-蛋白耦联受体。D1、D5受体通过Gs蛋白与腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)正偶联,使AC的活力增加,使细胞内的cAMP水平升高,进而磷酸化效应蛋白,产生各种生理病理效应;多巴胺D2、D3、D4与Gi蛋白与AC负相关,从而抑制AC的活力,降低cAMP水平,以及提高磷脂酰肌醇代谢等,产生一系列的生理学效应。多巴胺作为一种神经递质,参与呼吸的调节。在体研究表明,静脉途径给予多巴胺D1受体激动剂,可以增强膈神经和吸气神经元的放电活动;多巴胺D1受体阻断剂能够抑制膈神经放电、增强呼气神经元的兴奋性;多巴胺D1受体激动剂可以阻逆阿片类物质所引起的呼吸抑制,而不影响阿片类物质的镇痛效果,这些在体的研究结果提示多巴胺D1受体可能与呼吸的调节有关。大量的研究表明激活或抑制多巴胺及其D1受体会影响cAMP的水平。ChengL等人在负鼠肾细胞的研究表明激活的多巴胺D1受体可激活细胞内腺苷酸环化酶使cAMP出现剂量依赖性的增加,并且在磷酸二酯酶抑制剂3-异丁基-1-甲基黄嘌呤存在的条件下,还会引起cAMP的显着增加;且这种作用可被D1受体阻断剂阻断。利用逆转录聚合酶链反应技术Smith DO等发现小鸡胚胎脊髓运动神经元表达多巴胺D1受体,将神经元用100 microM多巴胺抚育后,神经元内的cAMP水平将会增加33%。对家兔动脉血中cAMP含量进行测试的结果表明,多巴胺D1受体激动剂非诺多巴可以引起。肾、肺脏、肠系膜、股动脉cAMP出现剂量依赖性增加,多巴胺D1受体特异性拮抗剂SCH-23390可以显着地阻断这种效应。cAMP作为一种第二信使,在细胞信号转导中起着重要的作用。研究表明cAMP在中枢呼吸节律产生的调节中同样起着重要的作用:在离体延髓脑片上clonidine通过α_2-肾上腺素能受体降低细胞内cAMP的水平,从而抑制C4和前吸气神经元的放电活动;甲基黄嘌呤、Db-cAMP与forskolin有相似的作用,都可以增加前吸气神经元的发放频率;cAMP可以通过调节前吸气神经元的内在发放特性来调控呼吸节律的产生。激活AC、增加细胞内cAMP的水平或者是激活多巴胺D1受体可以逆转阿片和PGE1所引起呼吸抑制。2003年Shao在离体延髓脑片研究了AMPA受体对吸气神经元放电活动的调节机制后指出,提高细胞内cAMP水平或者用蛋白激酶A抑制剂Rp-cAMPS阻断呼吸细胞内cAMP的作用可影响呼吸细胞节律性放电活动,cAMP-PKA信号转导途径可调控pre-B(o|¨)tC区吸气神经元的兴奋性,且内源性PKA的水平是影响静息呼吸频率的一个重要因素。在离体脑片上多巴胺D1受体对呼吸基本节律性发生和调节有什么样的作用,通过什么样的途径起作用的,这些问题还不是很清楚,为了解决这些问题设计了本课题。旨在利用包含舌下神经根和mNRF的离体延髓脑薄片:①探讨多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动的影响;②观察多巴胺D1对舌下神经根及吸气神经元/双相呼气神经元放电活动的调制作用;③研究cAMP变化对呼吸神经元基本放电活动的影响。④观察pre-B(o|¨)C“岛”多巴胺D1受体的表达情况;⑤探讨多巴胺D1受体调控基本呼吸节律的可能机制。1、多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动(the respiratoryrhythmic discharge activity,RRDA)的影响1.1不同浓度A68930组对RRDA影响用不同浓度A68930灌流脑片后,呼吸周期(respiratory cycle,RC)和呼气时间(expiratory time,TE)随浓度的增加逐渐缩短、放电积分幅度(integral amplitude,IA)逐渐增大;不同浓度组间RRDA的RC比较总体上有差别(F=48.663,P＜0.001),TE总体上有差别(F=53.655,P＜0.001),IA总体上有差别(F=7.760,P=0.002)。其中5μmol/L组的作用效果最明显;5μmol/L组3 min叁相指标RC、TE、IA与5 min时的叁项相应指标比较没有统计学差异,P值分别为0.797、0.809、0.226,即3-5分钟可以取得药物的稳定作用,选择5μmol/L作为实验的合适浓度。1.2不同浓度SCH-23390组对RRDA影响给予浓度SCH-23390灌流脑片后,RC(F=70.561,P＜0.001)和TE(F=79.659,P=0.000)随浓度的增加逐渐延长、吸气时间(inspiratory time,TI)(F=21.800,P＜0.001)逐渐缩短、IA(F=6.617,P=0.004)逐渐减小;不同浓度组间RRDA的RC总体上有差别(F=70.561,P＜0.001)、TE总体上有差别(F=79.659,P=0.000)、TI总体上有差别(F=21.800,P＜0.001),IA总体上有差别(F=6.617,P=0.004);其中2μmol/L组的作用效果最明显;2μmol/L组3 min时的RC、TI、TE、IA与5min相应指标比较没有统计学差异,P分别为0.874、0.854、0.865、0.238,即3-5分钟可以取得药物的稳定作用,选择2μmol/L作为实验的合适浓度。1.3 A68930组与A68930+SCH-23390组给予5μmol/LA68930灌流脑片,RC、TE显着缩短(P＜0.001)、IA显着增大(P＜0.001);而且A68930的作用可以被2μmol/L SCH-23390部分逆转。2、多巴胺D1受体对mNRF区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动的调控2.1多巴胺D1受体对吸气神经元的影响使用A68930灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC缩短20.90%(P=0.000)、TE缩短21.91%(P=0.000)、Fn增加14.84%(P=0.001)、IA增加14.27%(P=0.001),但是TI的变化不显着(P=0.825);在A68930灌流条件下,用A68930+SCH-23390灌流脑片,A68930对吸气神经元的作用可以被SCH-23390逆转。2.2多巴胺D1受体对双相呼气神经元的作用A68930灌流脑片5min时与正常对照比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000)、IA和PFn均显着增加(P=0.000),而TI的变化不显着(P=0.844);用A68930灌流脑片条件下使用A68930+SCH-23390灌流脑片,A68930对双相呼气神经元的作用被SCH-23390所逆转。3、cAMP在多巴胺D1受体对面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控中的作用3.1 IBMX、forskolin与clonidine、Rp-cAMPS对面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控中的作用3.1.1 IBMX与IBMX+clonidine、forskolin与forskolin+Rp-cAMPS对吸气神经元放电活动的作用结合参考文献及所做的Rp-cAMPS、clonidine对舌下神经根节律放电活动量效曲线,实验确定IBMX、clonidine、forskolin、Rp-cAMPS四种试剂的最适浓度分别为5、10、5、10μmol/L。3.1.1.1 IBMX与IBMX+clonidine对吸气神经元放电活动的作用使用IBMX灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC和TE分别缩短18.85%(P=0.003)和20.18%(P=0.003)、TI延长8.82%(P=0.000),IA和Fn分别增加17.16%(P=0.001)和11.85%(P=0.001)。在IBMX灌流条件下,用IBMX+可乐定灌流脑片,IBMX对吸气神经元的作用可以被可乐定逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.1.2 forskolin与forskolin+Rp-cAMPS对吸气神经元放电活动的作用使用forskolin灌流脑片5min时与正常对照比较,吸气神经元的RC缩短18.81%(P=0.004)、TE缩短20.18%(P=0.003)、TI延长8.34%(P=0.000),IA增加12.36%(P=0.001)、Fn增加18.96%(P=0.001);在forskolin灌流条件下,用forskolin+Rp-cAMPS灌流脑片,forskolin对吸气神经元的作用可以被Rp-cAMPS逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.2 IBMX、clonidine、forskolin、Rp-cAMPS对双相呼气神经元放电活动的作用3.1.2.1 IBMX与clonidine对双相呼气神经元放电活动的作用IBMX灌流脑片5min时与正常对照相比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000),IA和PFn均增加(P=0.000),TI显着延长(P=0.003)。用IBMX灌流脑片条件下使用IBMX+clonidine灌流脑片,IBMX对双相呼气神经元的作用可以被可乐定逆转,各观察指标基本都恢复至对照水平。3.1.2.2 forskolin、Rp-cAMPS对双相呼气神经元放电活动的作用用forskolin灌流脑片5min时与正常对照相比较,双向呼气神经元的RC和TE均显着缩短(P=0.000),分别缩短31.94%、23.53%;IA和PFn显着增加(P=0.000),分别增加19.55%、30.60%;TI延长10.17%(P=0.012)。用forskolin灌流脑片条件下使用forskolin+Rp-cAMPS灌流脑片,与正常对照相比较,双相呼气神经元的RC、TI、TE、IA和PFn恢复至对照水平,P分别为0.746、0.683、0.679、0.815、0.827。3.2 Clonidine与Rp-cAMPS在A68930调控吸气/双相呼气神经元放电活动中的作用3.2.1吸气神经元组3.2.1.1 clonidine与clonidine+A68930对mNRF区吸气神经元放电活动的作用使用可乐定灌流脑片5min时与正常对照相比,RC和TE分别延长21.68%(P=0.001)和23.45%(P=0.000)、TI缩短12.86%(P=0.000),同时IA和Fn分别减小11.08%(P=0.000)和12.35%(P=0.002);用可乐定持续灌流脑片条件下,用可乐定+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可被可乐定阻断,与单独用可乐定灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、Fn变化不显着,P值分别为0.651、0.654、0.639、0.404、0.610。3.2.1.2 Rp-cAMPS与Rp-cAMPS+A68930对吸气神经元放电活动的作用使用Rp-cAMPS灌流脑片5min时与正常对照比较,RC和TE分别延长22.04%(P=0.000)和23.81%(P=0.000)、TI缩短14.29%(P=0.000),同时IA和Fn分别减小13.86%(P=0.000)和15.85%(P=0.000);用Rp-cAMPS持续灌流脑片条件下,用Rp-cAMPS+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可被Rp-cAMPS阻断,与单独用Rp-cAMPS灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、Fn变化不显着,P分别为0.716、0.688、0.704、0.605、0.579。3.2.2双相呼气神经元组3.2.2.1 clonidine与clonidine+A68930对双相呼气神经元放电活动的作用使用可乐定灌流脑片5min后与正常对照相比,RC和TE分别延长25.93%和31.99%(P=0.000)、TI缩短14.57%(P=0.005),同时IA和Fn分别减小10.45%(P=0.001)和11.37%(P=0.000);用可乐定持续灌流脑片条件下,使用可乐定+A68930灌流脑片,A68930对吸气神经元的兴奋作用可以被可乐定阻断,与单独使用可乐定灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、PFn变化不显着,P值分别为0.389、0.945、0.337、0.774、0.668。3.2.2.2 Rp-cAMPS与Rp-cAMPS+A68930对双相呼气神经元放电活动的作用使用Rp-cAMPS灌流脑片5min后与正常对照相比,RC和TE分别延长10.78%(P=0.001)和13.41%(P=0.000)、TI缩短8.33%(P=0.035),同时IA和PFn分别减小15.31%(P=0.000)和17.41%(P=0.000);用Rp-cAMPS持续灌流脑片条件下,使用Rp-cAMPS+A68930灌流脑片,A68930对双相呼气神经元的兴奋作用可以被Rp-cAMPS阻断,与单独使用Rp-cAMPS灌流脑片相比较,观察指标RC、TE、TI、IA、PFn变化不显着,P分别为0.942、0.759、0.881、0.688、0.751。4、延髓面神经后核内侧区神经细胞cAMP浓度的测定采用酶联免疫吸附实验测定延髓面神经后核内侧区神经细胞cAMP浓度的测定,将mNRF“岛”在灌流槽中分别用MKS、5μmol/L A68930、2μmol/LSCH-23390灌流20分钟后用酶联免疫试剂盒测定cAMP浓度。结果显示:激动剂A68930组cAMP的浓度升高,与对照组比较有统计学差异(P=0.000);拮抗剂SCH-23390组cAMP的浓度降低;与对照组比较有统计学差异(P=0.000)。5、多巴胺D1受体在延髓面神经后核内侧区“岛”的表达采用荧光定量PCR测定检测多巴胺D1受体在延髓面神经后核内侧区“岛”是否表达及表达的量。结果表明:mNRF“岛”区多巴胺D1受体基因有表达;与对照组(大脑前额皮质多巴胺D1受体基因的表达量)比较有统计出差异(t=-24.226,P=0.000),延髓面神经后核内侧区“岛”多巴胺D1受体基因的表达量低于大脑前额皮质的表达量,为大脑前额皮质表达量的2~(-2.09)倍。结论:①多巴胺D1受体对舌下神经根呼吸节律性放电活动有调节作用。②多巴胺D1调制mNRF区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动;特异性受体激动剂增强吸气神经元/双相呼气神经元放电活动,特异性受体抑制剂抑制吸气神经元/双相呼气神经元放电活动。③多巴胺D1受体影响mNRF区神经细胞内cAMP的水平。④pre-B(o|¨)tC“岛”多巴胺D1受体有表达,相对于大脑前额皮层的表达较少。⑤forskolin与IBMX等cAMP激动剂可以兴奋吸气神经元/双相呼气神经元放电活动;Rp-cAMPS与clonidine等cAMP抑制剂可以抑制呼吸节律性放电活动。⑥Rp-cAMPS与clonidine能够阻断多巴胺D1受体对呼吸神经元放电的兴奋作用。⑦呼吸细胞内cAMP的水平调控呼吸节律性放电活动。⑧多巴胺D1受体是通过cAMP-PKA信号转导途径来调控基本呼吸节律的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
面神经后核内侧区论文参考文献
[1].李国才.胶质细胞参与多沙普仑对脑片呼吸放电的调节及GlyT1、GDNF在面神经后核内侧区的表达研究[D].南方医科大学.2010
[2].焦勇钢.多巴胺D1受体经cAMP-PKA途径对延髓面神经后核内侧区吸气神经元/双相呼气神经元放电活动调控机制的研究[D].南方医科大学.2009
[3].何国军,吴中海.新生大鼠延髓面神经后核内侧区呼吸节律起步神经元的确认及分类[J].生理学报.2009
[4].何国军,黄明,卢少军,赖福生,吴中海.5-HT_(2A)受体对延髓面神经后核内侧区呼吸节律的调控作用[J].东南国防医药.2009
[5].千智斌.尼可刹米对基本节律性呼吸和延髓面神经后核内侧区呼吸神经元作用机制的研究[D].南方医科大学.2008
[6].何国军.5-HT_（2A）受体经由ROS对延髓面神经后核内侧区、呼吸起步神经元作用的研究[D].第一军医大学.2007
[7].何国军,吴中海,胡德辉,千智斌,王晓华.活性氧族对延髓面神经后核内侧区呼吸节律的调控作用[J].第二军医大学学报.2007
[8].何国军,吴中海,陈亮.5-HT_(2A)受体在延髓面神经后核内侧区偶联O_2~-的作用[J].南方医科大学学报.2007
[9].何敏,李力,李君,魏书均.机械损毁面神经后核内侧区对呼吸节律的影响(英文)[J].中国临床康复.2005
[10].何敏,魏书均,韩毅,朱智勇,徐世莲.机械损毁面神经后核内侧区对呼吸及呼吸时相的影响[J].昆明医学院学报.2002
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