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《第二军医大学》 2009年
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P2X_5受体在小鼠中枢神经系统中的表达

郭卫  
【摘要】: 在分子、细胞、系统水平的研究证实细胞外ATP通过作用于嘌呤能受体作为重要的信号分子参与众多的生理和病理过程。P2X受体是ATP门控嘌呤能受体,在哺乳动物中由7种亚型(P2X~(1-7))组成的。其中,P2X_5受体广泛分布在所有的脊椎动物(人、小鼠、大鼠、鸡、牛蛙、斑马鱼)中,它们主要集中分布在皮肤、肠道、膀胱、胸腺和脊髓等处于增值状态的细胞上。研究发现该受体可以抑制细胞增值,促进分化。既有的研究表明在神经元上,主要是P2X_2、P2X_4或P2X_4/P2X_6亚型参与多种神经活动,对于P2X_5受体在在中枢神经系统的分布及功能研究的还较少,仅有少数报道其表达比较局限。本研究拟系统研究该受体在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点,为深入研究其功能做基础。 本研究主要使用免疫组织化学、原位杂交等技术同时研究P2X_5受体蛋白和mRNA在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点。抗原吸附试验后再进行免疫染色,则无阳性结果;通过蛋白印迹实验检测小鼠大脑皮层提取物发现,在51 kDa(约为P2X_5受体分子量大小)处呈现单一条带,而抗血清吸附对照组中则检测不到该条带,说明我们所使用的P2X_5受体的多克隆抗体具有较高的特异性。我们使用大鼠cDNA不同片段(1-586和361-785)转录合成的两个地高辛标记的反意探针进行原位杂交实验,得到的结果完全相同,使用地高辛标记的正意cRNA进行原位杂交,在相应区域则检测不到阳性信号。这些实验说明我们所使用的探针也具有较高的特异性。 我们的实验结果显示P2X_5受体广泛分布于中枢神经系统中,且免疫组织化学结果和原位杂交结果具有高度一致性。 在主嗅球、副嗅球、初级嗅皮层区域,P2X_5受体均呈强阳性染色,在这些区域的免疫染色主要集中在树突和细胞胞体,证实突触后膜ATP门控通道参与中枢嗅觉系统的快速兴奋性嘌呤传递途径。 P2X_5受体强阳性染色集中在大脑的运动皮层区、躯体感觉皮层区、梨状皮质和嗅皮层,这些区域的第Ⅰ,Ⅲ和Ⅴ层,尤其是第1层(分子层)存在致密染色,提示P2X_5受体可能参与神经局部环路的构建。 在海马中,在CA3区锥体细胞的轴突和CA1区的锥体细胞形成突触的区域呈现P2X_5受体强的阳性染色,提示该受体可能参与海马的兴奋性神经递质传递或调节Schaeffer侧枝、苔藓纤维和perforant通路。 在丘脑的绝大多数神经核团中,尤其是前腹侧核、前内侧核、前背侧核和腹外侧核中发现P2X_5受体广泛表达。本研究发现P2X_5受体阳性神经元和纤维在下丘脑广泛分布,不同区域差异很大,这和我们原来的研究结果相似。在这些区域,ATP可能通过P2X_5受体参与调节体温和激素分泌。 中脑黑质神经元呈P2X_5受体强阳性染色,在致密部和网状区阳性细胞约占80%和60%。 P2X_5受体阳性染色广泛分布在后脑中,比其它脑区呈现更强的阳性信号。P2X_5受体强阳性染色分布在脑桥核、三又神经中脑核、三叉神经运动核、疑核、下橄榄核、舌下神经核、迷走神经背核、最后区、蜗神经背核、蜗神经腹侧核和前庭核。在孤束核中,ATP可能作为肾上腺素和神经肽Y等的共同递质通过P2X_5受体一起参与血压的调节。 在小脑皮层中,浦肯野细胞上P2X_5受体阳性染色最强,且所有的浦肯野细胞均为阳性染色。致密染色集中在细胞胞体和树突上,树突中存在P2X_5受体同胞外ATP作为快速兴奋性递质的作用相吻合。 在脊髓颈部、胸部、腰部、骶部灰质区,神经元和神经纤维丛均呈P2X_5受体阳性染色,最强出现在背侧角。75%的腹侧运动神经元为P2X_5受体阳性染色。 本课题联合使用免疫组织化学和原位杂交技术首次系统研究了P2X_5受体蛋白和mRNA在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点,发现该受体广泛分布于中枢神经系统的神经元中。提示细胞外ATP可能也通过激活P2X_5受体参与多种神经活动。
【学位授予单位】:第二军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q42

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