运动通过改善PD模型小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应调节基底神经节信息输出
目的:通过研究运动及多巴胺Ⅱ型受体(dopamine typeⅡreceptor,D2R)激动剂干预对PD模型小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应的影响,揭示运动在改善PD小鼠基底神经节信息输出中的作用及机制.方法:选用4周龄雄性D2-Cre小鼠,右侧纹状体注射兴奋性光敏感蛋白病毒(rAAV-Ef1α-DIO-ChR2-EYFP-WPRE-pA),通过光遗传技术精准操控D2MSN.小鼠随机分为对照组(D2-Cre)和模型组,纹状体分别注射生理盐水和神经毒素6-羟基多巴胺(6-Hydroxydopamine hydrobromide,6-OHDA),经鉴定符合PD标准的模型组小鼠再分为PD组(PD D2-Cre)和PD运动组(PD+Ex D2-Cre).采用4周匀速跑台运动(18 m/min,40 min/天,连续5天/周)和D2R激动剂分别对各组小鼠进行干预.实验结束后,制备离体脑片,利用全细胞膜片钳结合光遗传技术检测各组小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应及黑质网状部的信息输出,并验证侧抑制效应的变化是否由D2R介导.结果:光刺激D2-MSN后,D1-MSN动作电位发放个数PDD2-Cre组显著低于D2-Cre组(P<0.05);PD+ExD2-Cre组显著高于PDD2-Cre组,但仍低于D2-Cre组(P<0.05).光刺激D2-MSN诱发D1-MSN抑制性突触后电流(Optogenetic stimulation evoked inhibitory postsynaptic currents,oIP-SC)的幅值与基线比值,PDD2-Cre组显著高于D2-Cre组(P<0.05),PD+ExD2-Cre组显著低于PDD2-Cre组,但高于D2-Cre组(P<0.05);光刺激D2-MSN诱发黑质网状部(SNr)抑制性突触后场电位(field inhibitory post synaptic potential,fIP-SP)最大幅值,PDD2-Cre组显著低于D2-Cre组(P<0.05),PD+ExD2-Cre组显著高于PDD2-Cre组,但低于D2-Cre组(P<0.05).结论:PD模型小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应异常,并影响了SNr的信息输出,这可能是导致PD基底神经节功能紊乱的重要原因之一.4周运动干预通过改善PD模型小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应,调节了SNr的信息输出.D2R在运动改善PD小鼠纹状体D2MSN-D1MSN侧抑制效应和调节基底神经节信息输出中起重要作用.
运动、帕金森病、纹状体、多巴胺Ⅱ型受体、中等多棘神经元第Ⅱ亚型、侧抑制效应、光遗传
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G804.5(体育理论)
国家自然科学基金资助项目31571221
2020-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
59-66,78
