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新神经递质胍丁胺作用的分子机制及其新靶点的研究

专 业: 药理学
关键词: 神经系统疾病 药理学 神经递质 胍丁胺 钙通道 海马神经元
分类号: R971
形 态: 共 74 页 约 48,470 个字 约 2.319 M内容
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内容摘要


胍丁胺作为一种新发现的神经递质,具有广泛的生物学功能和许多重要的药理学作用。

我单位的研究证实,胍丁胺具有明显的抗炎症、抗焦虑、抗抑郁、抗肿瘤以及神经元保护作用等作用。

但是,关于胍丁胺对细胞膜上电压门控性钠、钾、钙离子通道的作用情况尚不清楚。

另外,在肿瘤、炎症、缺血、缺氧等许多病理条件下都伴随着pH值的下降而引起的酸感受离子通道ASIC的激活,胍丁胺是否发挥调节ASIC的功能也未见报道。

本实验以原代培养的新生大鼠海马神经元为标本,使用膜片钳全细胞记录技术,并采用了压力注射给药方法,观察了胍丁胺对电压门控性钠、钾、钙离子通道和ASIC的影响,为进一步阐明胍丁胺作用的分子机制和可能的新靶点提供实验依据。

实验结果表明:1.胍丁胺对大鼠海马神经元电压门控性钠、钾、钙离子通道的作用及其可能的受体机制胍丁胺500μM对TTX敏感的钠、钾通道没有显著的作用。

胍丁胺能以浓度依赖性和电压依赖性离子通道方式抑制钙电流,其IC50为1.18±0.37μM。

胍丁胺与育亨宾10μM合用时对钙电流抑制率没有明显的改变,与咪唑克生10μM联用时,胍丁胺对钙电流的抑制率明显的降低。

2.L-型钙通道α1C/β1B/α2δ亚单位在HEK-293细胞的功能表达及胍丁胺对其作用的研究对HEK-293细胞上转染表达的功能性的L-型钙通道电流的电生理药理特性进行了分析:

在药理学特性方面,L-型钙通道选择性拮抗剂维拉帕咪1μM能可逆的阻断该电流;维拉帕咪10μM可以对其进行不可逆的阻断。

L-型钙通道选择性拮抗剂硝苯地平10μM可阻断电流;在通道的动力学上,L-钙通道在-40mV时激活,反转电位在60mV,L-钙电流衰减呈明显电压依赖性,半数失活电压为V1/2=-2.48mV,常数k=1.83.胍丁胺以浓度依赖性和电压依赖性方式抑制L-型钙电流,其IC50值为50.86±13.59μM。

3.海马神经元表达的两种ASIC电流及胍丁胺与其同系物对两种电流的作用在海马神经元上,我们首次发现存在着两种ASIC电流。

首先,这两种电流在海马神经上的表达存在差异,分别为74.40%269/360和12.50%45/360。

随着膜电位水平的升高,电流的幅度相应减小,翻转电位都是80mV。

其次,它们对阻断剂的敏感性存在着明显的差异。

对胺氯吡咪的IC50值分别为1.19μM和0.13μMP<0.05。

另外,它们对pH值的敏感度也存在差异,其pH0.5值分别为6.11和5.70。

在动力学方面,两种电流的衰减常数存在着明显的差异,τ值分别为229.10±15.62msn=17和1326.12±56.41msn=10P<0.01.胍丁胺和其衍生物对这两种ASIC电流显示出不同的作用。

其中,胍丁胺500μM作用的抑制率分别为51.70%和27.31%P<0.05。

结论:

胍丁胺以浓度依赖性和电压依赖性性方式,可逆性地抑制海马神经元电压门控性钙通道,并且可以选择性的作用于L-型钙通道。

胍丁胺抑制钙电流的作用部分与咪哗啉受体相关,而与α2-肾上腺素受体无关。

因此,胍丁胺对钙电流的抑制作用以及咪唑琳受体的参与可能是它发挥生物学功能的重要作用机制之一。

另外,首次发现培养的海马神经元可表达两种ASIC,并系统的研究了这两种电流的药理学特性。

对比Ⅰ型ASIC电流,Ⅱ型ASIC表现出高幅、慢失敏、对阻断剂敏感和低表达的特征。

胍丁胺及其同系物对海马神经元表达的两种ASIC的作用各不相同,其中胍丁胺对两种ASIC电流均有抑制作用,但对Ⅰ型ASIC抑制作用更强。

该结果提示,对ASIC的调节作用可能是胍丁胺在病理条件下发挥作用的重要途径和靶点之一..……

全文目录


缩略语表
中文摘要
英文摘要
前言
材料和方法
1.新生大鼠海马神经元的分离和培养
2.HEK293细胞的传代培养和钙通道质粒的转染
3.玻璃微电极制备
4.电生理记录液的配制
5.全细胞电流的记录:膜片钳装置图如下图所示
6.药物和给药方法
7.数据的采集和分析
实验结果
第一部分 胍丁胺对大鼠海马神经元电压门控性离子通道的作用
1.培养的海马神经元的形态观察
2.大鼠海马神经元电压门控性离子通道电流
3.大鼠海马神经元电压门控性钠电流
4.大鼠海马神经元电压门控性钾电流的分离
5.大鼠海马神经元电压门控性钙电流
6.胍丁胺对海马神经元的电压门控性钠、钾电流的作用
7.胍丁胺对海马神经元分离钾电流IA和IK的作用
8.胍丁胺对海马神经元钙电流ICa的阻断作用
9.胍丁胺对海马神经元钙电流ICa阻断作用的分析
10.胍丁胺对海马神经元钙电流ICa阻断作用的电压依赖性
小结与讨论
第二部分 胍丁胺对大鼠海马神经元钙电流作用及可能的分子机制
1.胍丁胺抑制维拉帕咪(verapamil)作用之后的钙电流
2.育亨宾(yohimbine)和咪唑克生(idazoxon)对钙电流的作用
3.育亨宾对胍丁胺抑制钙电流的作用有影响
4.咪唑克生可以降低胍丁胺抑制钙电流的抑制率
小结与讨论
第三部分 L-型钙通道α1C/β1B/α2δ亚单位在HEK-293细胞的功能表达及胍丁胺对其作用的研究
1.HEK-293细胞的形态观察
2.转染前HEK细胞内源性电流的记录
3.转染L-type钙通道α1C/β1B/α2δ亚单位后电流的记录分析
4.维拉帕咪和硝苯地平对转染钙电流的特异性阻断作用
5.L-type钙通道的衰减常数分析
6.转染L-type钙通道的失活曲线分析
7.胍丁胺对转染L-型钙通道的抑制作用
8.胍丁胺对L-型钙电流的阻断作用具有明显的电压依赖性
9.咪唑克生对胍丁胺抑制HEK293细胞表达的L-型钙电流作用的影响
小结和讨论
第四部分 海马神经元表达的两种不同类型的ASIC电流及胍丁胺与其同系物对两种电流的作用
讨论
结论
参考文献
综述1:胍丁胺中枢作用的复杂性及多样性
综述2:酸感受性离子通道生物学特性研究

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中图分类: > R971 > 医药、卫生 > 药学 > 药品 > 神经系统药物

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