主动脉压力感受器神经元与反射调节的性别差异及其机制

论文摘要

高血压等心血管系统疾病在发病率及药物治疗反应等方面的性别差异是近年研究的热点，但雌激素对主动脉压力感受器反射调节在上述性别差异中的作用和地位研究尚未见报道。本研究的主要目的就是探讨主动脉压力感受器传入纤维的神经解剖学、电生理学和药理学特性在性别上的差异及雌激素对其调控的机制，为治疗性别相关的高血压等心血管疾病和新药研发提供理论依据。研究采用全细胞膜片钳（Whole-cell patch-clamp）技术在大鼠迷走神经切片（Vagus-nodose slice）实验模型上记录传导速度，结合荧光（Dil）标记技术确认髓鞘化（Myelinated）和非髓鞘化（Unmyelinated）主动脉压力感受器（Baroreceptor，BR）神经元，研究各类BR神经元的电生理学特性及其构成比例，从电生理学的角度揭示BR的性别差异；采用扫描电子显微镜观察和分析主动脉减压神经（Aortic depressor nerve, ADN），并与电生理学的结果进行比较，从形态学的角度进一步证实BR性别差异存在的神经解剖学基础；采用正常雌雄和去除卵巢（Ovariectomy, OVX）雌性大鼠分离BR神经元，结合全细胞膜片钳和免疫组化技术，观察各类型BR神经元电生理学特性及其兴奋性的变化，以及雌激素（17β-Estradiol，17β-E2）对各类BR一级神经元动作电位和离子通道的影响及作用机理，从而揭示BR神经元兴奋性与17β-E2之间的关系；采用OVX雌性大鼠ADN实验模型，观察ADN纤维放电随主动脉内压力变化的情况，并观察17β-E2对上述放电过程的影响，从而证明主动BR神经末梢随压力放电的过程同样存在性别差异，并与17β-E2的作用密切相关；采用全细胞膜片钳记录大鼠BR二级神经元兴奋性突触后电流（Excitatory Post-Synaptic Currents, EPSC）的方法，研究孤束核（Nucleus of Solitary Tract，NTS）主动脉BR二级神经元的突触传递过程存在的性别差异及17β-E2的作用。结果显示：髓鞘化Ah-型内脏感觉传入神经元（VANs）,包括主动脉压力感受器神经元（BR）是存在于雌性SD大鼠节状神经结内一种具有独立功能的神经元亚型，具有兴奋性阈值低、放电频率跟随的能力高、兴奋性高、较低强度的刺激（血压变化）即可使之兴奋等特点。是唯一受雌激素调节的BR神经元亚型，雌激素可使Ah-型BR神经元维持较高的兴奋性。去除卵巢（OVX）雌性大鼠Ah-型BR神经元的分布并未改变，但兴奋显著下降，接近生理水平的雌激素可使其兴奋性完全恢复。雌性大鼠髓鞘化Ah-型内脏/BR神经元功能性表达BK-KCa型钾通道，雌激素可以特异性的通过抑制OVX雌性大鼠上调的BK-KCa通道，从而恢复OVX雌性大鼠髓鞘化Ah-型的兴奋性。雌激素通过对BK-KCa通道功能和表达的调节，参与压力感受器将信息传入到二级NTS神经元这一过程的神经调控作用。研究揭示了主动脉压力感受器反射调节的性别差异及雌激素对其调节作用，为血压性别差异的神经调控机制及雌激素替代治疗高血压的临床应用提出了新的理论依据和实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 第1章 绪论
• 1.1 血压调控的一般生理学
• 1.2 心血管生理功能及其调节的性别差异
• 1.3 高血压及心血管病的发病及其治疗的性别差异
• 1.4 血压神经调控研究的进展
• 1.5 心脏迷走神经压力反射的性别差异
• 1.6 主动脉压力感受器的体外研究
• 1.7 外周感觉神经传入功能性别差异
• 1.8 论文的研究目的与意义
• 1.9 论文研究内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 化学试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验动物
• 2.4 新生大鼠与成年大鼠结状神经节神经元分离培养
• 2.5 养制备大鼠迷走神经-结状神经节切片标本
• 2.6 大鼠主动脉减压神经的荧光标记、神经元分离培养与形态学电子显微镜标本的制作
• 2.7 主动脉减压神经横切面电镜图像的形态学分析
• 2.8 养制备大鼠迷走神经-结状神经节切片标本
• 2.9 全细胞膜片钳电生理学研究方法
• 2.10 全细胞电流钳记录神经细胞动作电位测试
• 2.11 全细胞电压钳记录神经细胞离子通道电流测试
• 2.12 电流钳和电压钳电极内液和记录液的制备
• 2.13 免疫组织化学方法标记髓鞘蛋白和大电导钙激活钾通道蛋白
• 2.14 主动脉减压神经单纤维放电的记录
• 2.15 电流钳和电压钳电极内液和记录液的制备
• 2.16 相关数据采集处理及统计学分析
• 2.17 位移电流相位图分析
• 2.18 数据集群分析
• 2.19 电生理学数据的采集
• 2.20 本章小结
• 第3章 内脏传入的神经解剖学和电生理学
• 3.1 引言
• 3.2 内脏传入神经元的电生理学分类
• 3.3 内脏传入神经元及压力感受器神经元的雌雄分布
• 3.4 内脏传入神经元及压力感受器神经元的药理学分类
• 3.5 内脏传入神经元及压力感受器神经元雌雄分布的集群分析
• 3.6 新生鼠内脏传入及压力感受器神经元雌雄分布
• 3.7 主动脉减压神经纤维分布的性别差异
• 3.8 本章小结
• 第4章 雌激素对髓鞘化Ah-型压力感受器神经元兴奋性的影响
• 4.1 引言
• 4.2 雌激素对正常雌雄大鼠各类压力感受器神经元电生理特性的影响
• 4.3 双侧卵巢摘除术对雌性大鼠各类神经元电生理特性的影响
• 4.4 雌激素对去卵巢大鼠A-型压力感受器神经元兴奋性影响
• 4.5 雌激素对去卵巢大鼠C-型压力感受器神经元兴奋性影响
• 4.6 雌激素对去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经元兴奋性的影响
• 4.7 雌激素恢复去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经元兴奋性的量效关系
• 4.8 雌激素恢复去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经元兴奋性的受体作用
• 4.9 雌激素对去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经末梢放电的影响
• 4.10 本章小结
• 第5章 雌激素对压力感受器神经元钾离子通道功能的调节作用
• 5.1 引言
• 5.2 大电导型钙激活钾通道是介导正常雌性大鼠Ah-型神经元频率依赖性动作电位时程延长的主要离子通道
• 5.3 雌激素通过大电导型钙激活钾通道影响Ah-型压力感受器神经元的兴奋性
• 5.4 雌激素对去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经元全细胞钾通道电流的影响
• 5.5 蝎毒素对去卵巢大鼠Ah-型压力感受器神经元大电导型钙激活钾通道电 流的影响
• 5.6 A-型和C-型压力感受器神经元动作电位频率依赖性延长的比较及蝎毒的 作用
• 5.7 免疫组化方法观察结状神经节髓鞘化和非髓鞘化压力感受器神经元髓鞘 蛋白和大电导型钙激活钾通道蛋白的表达
• 5.8 去卵巢诱导雌性大鼠A-型压力感受器神经元功能性表达大电导型钙激活 钾通道
• 5.9 正常雄性大鼠A-型和C-型压力感受器神经元在大电导型钙激活钾通道表 达方面的差异
• 5.10 本章小结
• 第6章 雌激素对孤束核内压力感受器二级传入神经元突触传递过程的影响
• 6.1 引言
• 6.2 孤束核二级压力感受器神经元的鉴别和分类
• 6.3 孤束核中A-和C-型二级压力感受器神经元在蝎毒素存在下兴奋后突触后 电流变化之间的差异
• 6.4 孤束核二级压力感受器神经元突触传递中的保护机制
• 6.5 蝎毒素对去敏感化后孤束核二级压力感受器神经元兴奋后突触后电流的 影响
• 6.6 去卵巢改变蝎毒素对孤束核脑片中A-型压力感受器二级神经元去敏感化后兴奋性突触后电流衰减时间常数
• 6.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 个人简历