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胃泌素释放肽(Gastrin-releasing peptide,GRP)是蛙皮素在哺乳动物中的同系物,其在中枢神经系统中表达并且可以调节动物的一些本能行为。随着研究的深入,人们发现GRP也可以调控大脑的高级功能,在神经系统疾病中同样伴随着GRP水平的改变,外源性的给予GRP可以缓解或者保护神经系统疾病造成的认知损伤。我们的前期研究也发现,腹腔注射GRP可以提高缺血性模型大鼠的空间记忆能力。众所周知,海马是与空间学习记忆相关的重要脑区,但是关于GRP对海马脑区神经元的作用机制尚不明确。本课题探究了GRP对海马CA1神经元的兴奋性的影响并进一步探究了其影响的离子和突触传递的机制。实验首先采用免疫荧光染色的方法验证GRP受体是否在海马CA1区表达;获得1021天Wistar幼鼠新鲜的海马脑片(约400μm),在全细胞电流钳模式下记录GRP(250nM)对海马CA1区椎体神经元兴奋性的影响。在电压钳模式下记录GRP对电压门控Na+通道和电压门控K+通道的影响,说明其对兴奋性影响的离子机制;实验还记录了GRP对神经元自发抑制性突触后电流的影响及相关突触蛋白的改变,阐明其对兴奋性影响的突触传递机制。主要实验结果如下:1.免疫荧光染色的实验结果验证了,GRP受体在Wistar大鼠的海马CA1区有表达。2.GRP作用后降低了CA1区神经元诱发连续动作电位的放电频率,并且降低了单个动作电位的峰值、超射值和半峰宽,增加了动作电位的阈值。3.GRP降低了INa的幅值,对INa的激活过程没有显著性影响,但是使失活曲线和失活后恢复曲线均向超极化方向移动,说明电压门控Na+通道更易失活且失活后恢复加快。4.GRP增加了IA和IK的幅值,使IA的稳态失活曲线发生了右移,IK的激活斜率明显下降,但对IA的激活和失活后恢复特性没有显著性影响。5.GRP增加了抑制性突触后电流的幅值和频率;GRP使突触后致密物(PSD-95)的表达量显著降低,对突触特异性标志物突触素(SYP)的表达没有显著性影响。根据以上结果我们得到以下结论:1.GRP受体在大鼠海马CA1区神经元上有表达;2.急性GRP作用可以降低CA1区神经元的兴奋性,其机制涉及直接与间接两个方面。直接机制:GRP与其受体结合后,通过细胞内信号转导通路使得电压门控Na+通道与K+通道门控特性发生改变,导致INa幅值降低,IA和IK的幅值增加,从而对兴奋性产生抑制。间接机制:GRP也能够作用于GABA能中间神经元,使其兴奋性增加,从而间接降低CA1神经元的兴奋性。3.GRP作用后对海马突触前膜神经递质的释放没有显著性影响,但降低海马中突触后膜PSD-95的表达量,提示其会影响海马中兴奋性突触传递。综上所述,本研究发现GRP能够抑制海马CA1区神经元的兴奋性,并阐明了该过程可能涉及到的离子通道和突触传递的机制,为GRP改善动物的认知功能提供理论基础,并为相关中枢神经系统疾病的治疗提供新的思路。