蓝斑去甲肾上腺素能神经元损毁对警觉信息素唤醒作用的影响

论文摘要

信息素（pheromones）是生物个体之间信息交流的化学物质。警觉信息素（alarm pheromones,APs）是动物在面对压力或受伤时分泌和释放的一种信息素,可向同种其他个体传递危险信号,使其产生特殊生理行为的改变,如呆僵时间延长或移动距离缩短等,对生活在食物链下游动物,如啮齿类动物的存活及其种系维持具有重要意义。我们前期的研究结果表明APs及其主要成分2-sec-buty-4,5-dihydrothiazole（SBT）可经犁鼻器（vomeronasal organ,VNO）和Grüeneberg神经节（Grüeneberg ganglion,GG）唤醒非快动眼（non-rapid eye-movement,NREM）睡眠和快动眼（rapid eye-movement,REM）睡眠期的小鼠并致其焦虑样行为,但这一过程的中枢机制尚且不明。目的:揭示APs唤醒作用的中枢机制。方法:首先运用顺向多级跨突触嗜神经病毒-单纯疱疹病毒（herpes simplex virus,HSV）进行嗅球注射,结合免疫荧光双标记技术找到APs唤醒作用的可能神经环路。接着用c-Fos蛋白标记从功能网络上确定SBT刺激后该环路中神经元是否被激活。最后利用6-羟多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA）在蓝斑（locus coeruleus,LC）核团微量注射特异性损毁去甲肾上腺素（Noradrenaline,NA）能神经元并结合鼻腔精准气味投递及睡眠记录系统明确LC-NA损毁对SBT在NREM睡眠期唤醒作用的影响。结果:在小鼠右侧嗅球注射HSV-GFP后,在觉醒相关核团基底前脑（basal forebrain,BF）和蓝斑均可见HSV-GFP标记的神经元。在BF区域HSV-GFP与胆碱乙酰化转移酶（choline acetyltransferase,ChAT）几乎不共标记,在LC区域HSV-GFP和TH共标记神经元占注射同侧HSV-GFP标记神经元的75.70±3.20%,占注射对侧72.04±2.82%。相比鼻腔投递Air组,SBT组LC区活动神经元标记物c-Fos蛋白表达显著增多,TH神经元中c-Fos的表达显著增加,TH神经元激活比率显著增高。使用6-OHDA对LC进行损毁后,TH（+）神经元数目显著减少。LC损毁后使SBT在NREM期的唤醒作用明显减弱,表现为觉醒潜伏期延长,SBT投递期W总时间减少,REM和NREM总时间增多,投递后期的W总时间减少,REM总时间增多;对LC损毁小鼠分别投递SBT和Air,两组均未表现出明显的唤醒作用,表现为觉醒潜伏期及各睡眠-觉醒时相总时间均无统计差异。结论:LC接受来自嗅觉的信息传入;SBT经嗅觉刺激后可激活LC-NA神经元并使其活动神经元标记物c-Fos蛋白表达升高;6-OHDA特异性损毁LC-NA神经元使SBT在NREM睡眠期的唤醒作用显著减弱,提示APs唤醒作用是经嗅觉环路激活LC-NA神经元实现的。

论文目录

中文摘要

Abstract

前言

1 信息素

2 警觉信息素

3 嗅觉系统概述

4 睡眠与觉醒的中枢调控

5 蓝斑

材料与方法

1 材料

1.1 实验动物

1.2 药品试剂

1.3 仪器设备

2 方法

2.1 嗅觉束路追踪

2.1.1 HSV病毒注射

2.1.2 组织制备

2.1.3 全脑病毒标记

2.1.4 免疫荧光染色

2.2 活动神经元标记

2.2.1 实验分组

2.2.2 气路埋置手术

2.2.3 鼻腔气味投递

2.2.4 组织制备

2.2.5 免疫组织化学

2.2.6 统计学分析

2.3 LC药物损毁后对SBT唤醒作用的影响

2.3.1 实验分组

2.3.2 6-OHDA蓝斑损毁

2.3.3 EEG/EMG记录电极和气路埋置手术

2.3.4 精准鼻腔气味投递及睡眠记录系统

2.3.5 气味投递

2.3.6 睡眠觉醒时相分析

2.3.7 组织制备及免疫组化

2.3.8 统计学分析

结果

1 嗅球向脑内促觉醒核团的投射

1.1 嗅球向基底前脑神经元投射

1.2 嗅球向蓝斑神经元投射

2.SBT引起LC中 TH神经元c-Fos表达增加

3.6-OHDA对 LC神经元的损毁评价

4.LC损毁对SBT唤醒作用的影响

4.1 LC损毁对SBT在 NREM期唤醒作用的影响

4.2 LC损毁后鼻腔投递SBT或 Air在 NREM期唤醒作用的比较

讨论

结论

参考文献

缩略词表

在学期间科研成果及奖励

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 丛超宇

导师: 邵玉峰,侯一平

关键词: 嗜神经病毒,蓝斑,羟多巴胺,警觉信息素,唤醒,睡眠时相

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 兰州大学

分类号: Q42

总页数: 53

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蓝斑去甲肾上腺素能神经元损毁对警觉信息素唤醒作用的影响

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