成年斑胸草雀在体HVC-RA突触传递的电生理特性

鸣禽高级发声中枢（high vocal center,HVC）至弓状皮质栎核（robust nucleus ofthe arcopallium,RA）的突触传递是鸣唱运动通路中的关键部分.本文运用在体场电位电生理记录的方法,研究了成年雄性斑胸草雀（Taeniopygia guttata）HVC-RA突触的电生理特性.实验结果显示,刺激HVC,在RA内所记录到的诱发场电位幅度较小.配对脉冲检测发现,HVC-RA突触传递具有明显的配对脉冲易化特性.当以强直刺激作用于HVC,RA内诱发场电位随即显著减小,并在15 min内逐渐恢复,表明HVC-RA突触传递在强直刺激过后出现了短时抑制.该通路的突触传递特性可能与其在发声控制中的作用有关.以上的实验结果为进一步研究发声运动过程中的突触可塑性提供了资料.     

雄激素对鸣禽斑胸草雀鸣唱行为和鸣唱控制系统的调控

雄激素对鸣禽鸣唱具有重要影响。国内外近年研究表明,体内雄激素水平不仅影响鸣禽外部形态,而且影响其鸣唱行为。雄激素(包括衍生物)对鸣唱行为和鸣唱系统的影响是多方面的。本文以本研究组近年在斑胸草雀上的工作为主,总结了雄激素对鸣禽鸣唱行为、鸣唱系统投射神经元兴奋性及突触传递的影响及其与脑内其它递质受体的相互作用。     

性激素对成年鸣禽鸣唱可塑性的影响

鸣禽在成年之后表现出广泛的鸣唱行为可塑性变化,其中与季节相关的可塑性变化最为突出.季节可塑性变化与呜禽体内的睾酮水平相关,并伴随鸣唱控制核团的生长或萎缩.研究显示,睾酮的代谢产物与其靶受体结合后,能诱导激素敏感基因表达,其表达产物能促进新生神经元的存活和突触形成,改变鸣唱控制核团的细胞兴奋性和突触传递,从而引起鸣唱行为变化.主要综述性激素对成年鸣禽鸣唱行为以及鸣唱系统可塑性变化的影响以及有关分子细胞机制的研究进展.     

成年雄性斑胸草雀前脑与中脑对习得性发声控制的侧别差异

成年雄性鸣禽的习得性发声信号——长鸣(long call)和鸣唱(song)是由前脑高级发声中枢启动,以及由前脑最后一级输出核团弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium,RA)整合输出.RA投射神经元与位于中脑的基本发声中枢丘间复合体背内侧核(dorsomedial nucleus of the intercollicular,DM)形成突触连接.该文采用电损毁与声谱分析相结合的方法,通过依次损毁成年雄性斑胸草雀(Taeniopygia guttata)单侧RA和DM核团,探讨了前脑和中脑对习得性发声的影响.结果提示,RA核团与DM核团共同参与了对雄性斑胸草雀习得性声音的调控,而且这种控制具有右侧优势.     

钙结合蛋白与鸟类鸣唱学习记忆

钙结合蛋白(Calcium-binding proteins,CBPs,)能与第二信使Ca2+紧密结合,精细调节Ca2+在细胞内的生物活性.它可以作为HVC(higher vocal center)神经元分类的依据,也时鸣禽鸣唱的性别二态性及突触可塑性产生重要影响.因此.CBPs是鸣禽学习与记忆过程中的重要物质.主要对近年来钙结合蛋白在鸟鸣学习记忆中的研究进展进行了综述.     

新纹状体巨细胞核外侧部（LMAN）与鸣禽鸣唱学习可塑性

鸣禽鸣唱控制系统的前端脑通路（anterior forebrain pathway, AFP）在鸣唱学习中发挥着重要作用。新纹状体巨细胞核外侧部（lateral magnocellular nucleus of the anterior neostriatum, LMAN）是AFP的最后一级输出核团,AFP中的信号通过LMAN传导到弓状皮质栎核（robust nucleus of the arcopallium, RA）,与高级发声中枢（high vocal centre,HVC）共同调节RA的活动,从而影响鸣禽的发声行为。LMAN可能通过其与RA的单突触连接来影响鸣唱可塑性。文章对近年来LMAN在鸣唱学习可塑性方面的研究进行综述。     

新纹状体巨细胞核外侧部与鸣禽鸣唱学习可塑性

鸣禽鸣唱控制系统的前端脑通路(anterior forebrain pathway,AFP)在呜唱学习中发挥着重要作用.新纹状体巨细胞核外侧部(lateral magnocellular nucleus of the anterior neostriatum,LMAN)是AFP的最后一级输出核团,AFP中的信号通过LMAN传导到弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium,RA),与高级发声中枢(high vocal centre,HVC)共同调节RA的活动,从而影响鸣禽的发声行为.LMAN可能通过其与RA的单突触连接来影响鸣唱可塑性.文章对近年来LMAN在呜唱学习可塑性方面的研究进行综述.     

在体大鼠海马Schaffer-CA1条件化双通路与海马组合突触可塑性

在戊巴比妥钠麻醉的Sprague-Dawley大鼠上,运用海马Schaffer-CA1双通路条件化作用(低频配对,600对脉冲,5Hz,配对刺激相应的兴奋性突触后电位峰值时间间隔为10ms)在两条Schaffer-CA1条件化通路上同时诱导出突触可塑性,呈现出海马组合突触可塑性。结果显示:不管海马Schaffer-CA1双通路独立与否,双通路条件化作用均可以同时诱导出长时程增强(long-term potentiation,LTP)和长时程抑制(long-term depression,LTD),呈现出LTP/LTD组合突触可塑性。结果表明:海马Schaffer-CA1双通路技术,可实现海马突触可塑性的双向诱导,可塑性的方向取决于突触的自身状态。由此提示,与传统的高频诱导LTP低频诱导LTD相比,在海马Schaffer-CA1双通路条件化作用诱导出的组合突触可塑性可以更好地编码海马相关的学习记忆,体现了海马突触可塑性的灵活性与稳定性。     

不同浓度降钙素基因相关肽对小鼠海马区长时程抑制的作用

本研究旨在探讨给予不同浓度降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)对小鼠海马区长时程抑制(long-termdepression,LTD)的作用。将60只30日龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组、不同浓度(50,100,200nmol/L)CGRP组、CGRP+CGRP_(8-37)组以及CGRP+APV组,每组10只。用离体场电位方法检测外源性给予脑片不同浓度CGRP对小鼠海马区突触可塑性及LTD的作用。结果显示,与对照组相比,100和200 nmol/L CGRP可明显易化海马区LTD的诱发,差异具有显著性,并且CGRP可提高N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体介导的兴奋性突触后电流的幅度。CGRP的上述作用均可被CGRP选择性阻断剂CGRP_(8-37)和NMDA受体阻断剂APV所阻断。以上结果提示,CGRP可剂量依赖性地易化小鼠海马区LTD的诱发,作用机制可能与NMDA受体功能的调节有关。     

寡聚体Aβ_(1-42)对大鼠海马突触可塑性的慢性影响

突触传递的长时程抑制(long-term depression,LTD)和长时程增强(long term-potentiation,LTP)是突触可塑性的两种重要形式,并且与学习记忆密切相关。本文探讨Sprague-Dawley(SD)大鼠在海马齿状回区(dentate gyrus,DG)注射36h孵育形成的寡聚体Aβ1-4230d后,在体海马前穿通纤维-齿状回通路(perforant path-dentate gyrus pathway,PP-DG)的突触可塑性和空间记忆能力的变化。2.5月龄SD大鼠随机分为寡聚体Aβ1-42注射组[即阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型组,n=12]和正常对照组(n=12),分别在双侧海马DG区注射5μg寡聚体Aβ1-42或生理盐水。应用Morris水迷宫检测大鼠空间记忆能力。同时运用神经电生理在体胞外记录技术,检测寡聚体Aβ1-42引起的海马双脉冲易化(paired pulse facilitation,PPF)、LTD、LTP等突触可塑性形式的变化。结果显示:(1)AD模型组大鼠空间记忆能力下降(P<0.05);(2)寡聚体Aβ1-42降低...     

高脂环境下雄激素缺乏对小型猪内脏脂肪蓄积和炎症基因表达的影响

目的探讨高脂环境下雄激素缺乏对小型猪内脏脂肪沉积、血清激素以及炎症相关基因表达的影响。方法将性成熟的雄性五指山小型猪随机分成三组,即不去势组(SHAM),去势组(CAS)和去势加睾酮组(CAS+T),每组6只,所有动物均饲喂高脂饲料。12周实验结束时,采血检测血清激素水平变化,分离内脏脂肪并进行称重,采用荧光定量PCR技术检测脂肪合成与脂肪分解基因以及炎症相关基因的表达。结果 (1)去势显著减少高脂饮食小型猪血清睾酮含量但增加其血清瘦素含量,给予外源性睾酮处理能够恢复去势小型猪血清睾酮和瘦素水平;(2)去势导致高脂饮食小型猪内脏脂肪大量沉积,给予睾酮处理后,去势小型猪内脏脂肪含量显著降低;(3)去势和睾酮处理对高脂饮食小型猪内脏脂肪组织FAS、ACC、HSL和ATGL等脂肪代谢基因的表达没有显著影响;(4)去势显著上调高脂饮食小型猪内脏脂肪组织Leptin、CD68、CCL16、CCL23和SAA等炎症基因的表达,采用外源性睾酮处理去势小型猪则能降低上述基因的表达。结论去势诱导的雄激素缺乏促进高脂饮食小型猪内脏脂肪沉积,并上调其内脏脂肪组织中炎症基因的表达,采用睾酮处理则能够改善去势小型猪内脏脂肪蓄积和炎症反应。     

雄激素缺乏对高脂高胆固醇饲喂小型猪肝mRNA可变剪接的影响

目的通过分析高脂高胆固醇饲喂的不去势(SHAM)、去势(CAS)和去势+睾酮处理(CAS+T)小型猪肝表达谱,探讨雄激素缺乏对高脂高胆固醇饲喂小型猪肝mRNA可变剪接(alternative splicing,AS)的影响。方法利用转录组测序(RNA-Seq)技术对SHAM、CAS和CAS+T小型猪肝表达谱进行测序,使用Top Hat软件筛选三组小型猪肝中差异AS基因,并对三组样本中共有的差异AS基因进行基因注释和代谢通路富集分析。结果(1)去势和睾酮处理能够引起高脂高胆固醇饲喂小型猪肝mRNA可变剪接发生变化;(2)SHAM vs.CAS和CAS+T vs.CAS之间有113个共有差异AS基因,其中包括AGPAT6、NR1H4、PPARD和GK等糖脂代谢有关基因;(3)GO和KEGG分析结果表明,上述113个差异AS基因主要参与脂肪酸代谢、甘油酯代谢、葡萄糖反应以及脂肪细胞因子信号等生物学过程和通路。结论雄激素缺乏可导致高脂高胆固醇饲喂小型猪肝mRNA可变剪接发生改变,并且可能通过调控肝糖脂代谢进而影响高脂诱导的脂肪肝发病。     

不同移植部位对成年大鼠睾丸间质细胞雄激素分泌功能的影响

目的:探索不同移植部位对移植的成年SD大鼠睾丸中睾丸间质细胞存活及雄激素分泌功能的影响。方法:将健康成年雄性SD大鼠随机分为对照组、假手术组、皮下组和肾包膜组。对照组大鼠不去势,其余大鼠于睾丸移植前1周行去势手术。对照组和假手术组去势后仅行背部皮肤切开,不进行睾丸移植;皮下组背部两侧各移植1/3个成年SD大鼠睾丸组织;肾包膜组每侧肾包膜下移植1/3个成年SD大鼠睾丸组织。4周后取材行HE和免疫组化染色,分析移植睾丸组织中睾丸间质细胞存活情况,ELISA法检测受体大鼠血清睾酮水平。结果:皮下组和肾包膜组移植物中难于见到完整的睾丸间质组织,但免疫组化染色发现大量HSD-17β1阳性细胞,对照组、皮下组和肾包膜组的HSD-17β1阳性细胞数分别为(24.33±4.30)、(9.83±4.05)和(12.67±2.81)个,对照组与皮下组相比差异具有统计学意义(p0.05);ELISA分析发现对照组、假手术组、皮下组和肾包膜组的血清睾酮浓度分别为(3.81±1.32)、(0.28±0.08)、(0.44±0.13)和(0.90±0.31)ng/m L,肾包膜组血清睾酮浓度高于假手术组(p0.01)和皮下组(p0.05),而皮下组血清睾酮水平高于假手术组,但两者差异无统计学意义(p0.05)。结论:移植的成年大鼠睾丸组织中的睾丸间质细胞可在受体肾包膜下或皮下存活,但肾包膜下移植可能更加有利于睾丸间质细胞存活和雄激素分泌。     

自发性及睾酮诱导犬前列腺增生模型的比较

目的比较自发性及雄激素诱导犬前列腺增生模型的特点,为更好地评价治疗前列腺增生药物奠定方法学基础。方法成年雄性Beagle犬12只,随机分成2组,B超探测符合要求的老年Beagle犬6只,依次设为对照组、睾酮组和老年犬组（即自发性前列腺增生组）。睾酮组动物去势后,经肌肉注射（im）2.5 mg/kg的睾酮,对照组动物给予等体积溶媒,老年犬组动物不给药,连续4周。每周称重一次,最后一次给药24 h后,B超探测前列腺体积,采血,取血清备用。麻醉处死动物,取前列腺,称干湿重,测量前列腺体积,计算前列腺脏器系数,组织切片,HE染色后镜下观察前列腺病理组织学变化,并进一步利用显微图像软件测量前列腺上皮高度及腺腔面积。利用磁酶免和ELISA方法检测血清及前列腺组织中睾酮（T）、双氢睾酮（DHT）、前列腺特异抗原（PSA）和前列腺酸性磷酸酶（PAP）水平。结果①给药后,各组动物体重增长总体呈平稳趋势。②B超结果显示,去势Beagle犬给予睾酮4周,前列腺体积大于对照组（P〈0.01）,老年犬前列腺体积大于成年犬（P〈0.01）。③解剖结果显示,睾酮组和老年犬组实际前列腺体积均明显大于对照组（P〈0.05）,且老年犬前列腺体积大于睾酮组;睾酮组和老年犬组前列腺湿量和脏器系数均大于对照组（P〈0.05）,且老年犬前列腺湿重和脏器系数均大于睾酮组。④病理形态分析显示,睾酮组犬前列腺镜下主要表现为腺体增生,尤其是腺上皮增生,而老年犬则更多表现为间质增生。显微图像分析结果显示,与正常对照组相比,睾酮组前列腺上皮高度增加（P〈0.01）,腺腔面积增大（P〈0.01）;老年Bea-gle犬同样表现为前列腺上皮高度增加（P〈0.01）,腺腔面积增大（P〈0.05）,但上皮高度要低于睾酮组。⑤激素检测结果显示,与对照组相比,睾酮组血清中T、DHT和PAP水平略升高,前列腺组织中T（P〈0.05）、DHT（P〈0.01）、PAP（P〈0.05）和PSA水平升高明显;老年犬血清中T、DHT和PAP水平略升高,前列腺组织中T升高,但DHT、PAP和PSA水平均较正常组为低。结论自发性和睾酮诱导的犬前列腺增生模型均可用于前列腺增生药物评价,但模型间存在一定的差异性。     

下调PTEN基因对偏头痛大鼠三叉神经节CREB的调节作用

本研究利用RNAi重组腺病毒(AdR-siPTEN)下调偏头痛大鼠三叉神经节的PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)基因,探讨其对偏头痛大鼠行为学的影响,以及经Akt(serine-threonine kinase)信号途径对CREB(cAMP responseelement-binding protein)的调控情况。实验采用健康雄性SD大鼠,随机分为假手术组(Sham)、硝酸甘油模型组(GTN)、Ad-RFP非特异siRNA处理空载体对照组(Vehicle+GTN)、AdR-siPTEN下调组(AdR-siPTEN+GTN)。用AdR-siPTEN重组腺病毒对大鼠进行预处理,然后通过硝酸甘油(glyceryl trinitrate,GTN)法建立大鼠偏头痛模型,进行大鼠挠头和爬笼次数的检测,并用RT-PCR和Western-blot法进行相关基因的mRNA和蛋白检测。结果表明,当PTEN基因表达下调时,有效缓解了偏头痛导致的挠头和爬笼行为,并激活Akt信号途径,增加其下游作用因子CREB的表达,进而可能经"PTEN/Akt/CREB"信号通路影响神经突触可塑性,参与了偏头痛的发病机制。