吗啡诱导觉醒的机制研究

吗啡诱导觉醒的机制研究

论文摘要

目的:吗啡主要通过阿片受体发挥生物效应,广泛用于治疗疼痛,但存在许多副作用,包括睡眠紊乱。临床使用量能减少深度睡眠(stage4)和快动眼睡眠;动物急性给予低剂量吗啡产生觉醒效应。已知阿片受体有mu、kappa和delta三种亚型。腹外侧视前区(VLPO)是促睡眠相关核团,mu和kappa受体mRNA在VLPO区有一定程度的表达,推测吗啡可能通过VLPO发挥觉醒作用。采用细胞膜片钳技术,在细胞水平上研究吗啡对VLPO神经元的作用和受体机制,运用睡眠觉醒记录解析系统,在整体水平上研究VLPO区阿片受体在吗啡调节睡眠觉醒中的作用。方法:VLPO主要存在两类神经元,即睡眠促进神经元和中间神经元。睡眠促进神经元呈三角形或多边形,电生理学上具有低阂值峰电位,可被去甲肾上腺素(noradrenaline, NA)等觉醒相关神经递质抑制;中间神经元呈梭形,不能产生低阈值峰电位,被NA等兴奋。本实验在离体脑片上,根据神经元对NA的反应,对VLPO神经元进行分类和鉴别,观察吗啡对其兴奋性的影响,并研究受体机制。利用高度自动化睡眠觉醒生物解析系统,在VLPO区手术埋植导管的自由运动大鼠上,从整体水平研究VLPO在吗啡促觉醒效应中的作用。皮下注射不同剂量的吗啡(0.3、1和3mg/kg),找出最适宜剂量后做进一步研究。VLPO局部微注射mu受体拮抗剂CTOP(0.05、0.15和0.5nmol/side)或kappa受体拮抗剂nor-BIN(0.5和1.5pmol/side),15min后皮下注射吗啡,观察这些拮抗剂是否能拮抗吗啡的作用;通过VLPO单独微注射CTOP(0.5nmol/side)和nor-BIN (1.5pmol/side),观察对生理性睡眠觉醒是否有影响。结果:离体脑片研究显示:0.1μM吗啡对VLPO睡眠促进神经元动作电位发放频率没有显著影响;1、10和100μM吗啡都可完全抑制睡眠促进神经元动作电位发放。但最大剂量吗啡(100μM)对中间神经元动作电位发放频率没有影响。在TTX存在下,10μM吗啡引起睡眠促进神经元膜电位超极化,可被mu受体拮抗剂CTOP (1μM)逆转。说明吗啡可以通过mu受体,使睡眠促进神经元超极化。在CTOP (1μM)存在下,吗啡仍能抑制睡眠促进神经元放电,这种抑制效应可被kappa受体拮抗剂(nor-BIN)阻断;离体脑片直接灌流kappa受体激动剂(U50488H)可抑制睡眠促进神经元的放电。说明吗啡也能通过kappa受体抑制促睡眠神经元。kappa受体激动剂U50488H可抑制促睡眠神经元mEPSC的频率,但不影响其幅度。说明kappa受体可突触前抑制睡眠促进神经元谷氨酸能突触传递,从而间接地抑制睡眠促进神经元。行为学研究发现:皮下注射0.3、1和3mg/kg吗啡能剂量依赖地改变动物觉醒水平。吗啡(1和3mg/kg)在给药后3小时分别增加觉醒63.5%和71.5%,0.3mg/kg对睡眠觉醒行为无显著影响。与VLPO双侧微注射生理盐水组相比,CTOP(0.5、0.15、0.05nmol/side)可剂量依赖性减少1mg/kg吗啡引起的觉醒,同时增加NREM睡眠和REM睡眠量,但or-BIN (0.5、1.5pmol/side)不能拮抗吗啡引起的觉醒作用。VLPO微注射CTOP或nor-BIN对生理性睡眠觉醒行为没有影响。小结:在离体脑片,吗啡通过mu和kappa受体抑制VLPO促睡眠神经元。在整体水平,吗啡主要通过VLPO的mu受体诱导觉醒。

论文目录

  • 目录
  • 縮略词表
  • 中文摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 动物
  • 2.1.2 药品
  • 2.1.3 主要仪器
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 电生理实验准备
  • 2.2.2 电生理实验记录
  • 2.2.3 行为学实验
  • 3 实验方案
  • 3.1 电生理实验
  • 3.1.1 吗啡对VLPO神经元兴奋性影响
  • 3.1.2 mu受体在吗啡对睡眠促进神经元效应中的作用
  • 3.1.3 kappa受体在吗啡对睡眠促进神经元效应中的作用
  • 3.1.4 kappa受体对睡眠促进神经元兴奋性突触传递的影响
  • 3.2 行为学实验
  • 3.2.1 皮下注射不同剂量吗啡对大鼠睡眠觉醒行为的影响
  • 3.2.2 VLPO mu和kappa受体在吗啡促觉醒效应中的作用
  • 3.2.3 mu和kappa受体拮抗剂对生理性睡眠觉醒的影响
  • 4 实验结果
  • 4.1 电生理实验
  • 4.1.1 VLPO神经元鉴定
  • 4.1.2 吗啡抑制离体脑片VLPO睡眠促进神经元动作电位发放
  • 4.1.3 吗啡通过mu受体超极化VLPO睡眠促进神经元膜电位
  • 4.1.4 kappa受体介导了吗啡对VLPO睡眠促进神经元的抑制
  • 4.1.5 kappa受体突触前抑制VLPO睡眠促进神经元兴奋性突触传递
  • 4.2 行为学实验
  • 4.2.1 吗啡皮下注射诱导觉醒
  • 4.2.2 导管及微注射针尖端定位
  • 4.2.3 VLPO预处理微注射CTOP抑制吗啡促觉醒作用
  • 4.2.4 VLPO预处理微注射nor-BIN对吗啡促觉醒作用无影响
  • 4.2.5 VLPO微注射CTOP和nor-BIN对生理性睡眠觉醒行为无影响
  • 4.3 实验结果图
  • 5 讨论
  • 6 小结
  • 7 参考文献
  • 8 综述:吗啡对睡眠的影响
  • 参考文献
  • 9 硕士期间已发表及待发表论文目录
  • 10 致谢
  • 相关论文文献

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