Ih電流——帕金森病異常HVSs節律的離子機制

《Ih電流——帕金森病異常HVSs節律的離子機制》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由朱俊玲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Ih電流——帕金森病異常HVSs節律的離子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：朱俊玲
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

項目摘要

皮層-基底節(BG)環路的異常振盪與帕金森病(PD)有直接關係,6-OHDA PD模型大鼠存在皮層-BG環路的HVSs節律異常,機制不明。細胞水平的神經元膜共振是網路水平神經振盪的基礎。我們首次證實,正常大鼠BG區神經元存在超極化激活的陽離子流(Ih)介導的膜共振。而PD模型的BG區神經元HCN2通道下調。故提出假設:PD大鼠BG區神經元Ih電流減小,導致膜共振減弱,引發皮層-BG環路HVSs節律異常。即,Ih電流是PD異常HVSs節律的離子機制。本項目擬採用膜片鉗及場電位記錄技術,聚焦丘腦底核(STN):明確PD大鼠STN神經元Ih電流及膜共振發生變異；用藥理學和重組病毒對STN局部操控，下調正常大鼠/上調PD大鼠的Ih電流或HCN2通道，考察對膜共振的影響、對HVSs節律的作用、及其行為相關性。這是從新的角度對HVSs節律異常機制的新探索，可能會在PD病理機制上有所突破，具有重要意義。

結題摘要

節律性的大腦振盪活動在信息處理中起重要作用，如知覺、運動、意識的信息處理；皮層-基底節（BG）環路的異常振盪與帕金森病（PD）密切相關；我們前期的在體研究結果顯示，6-OHDA PD模型大鼠的皮層、BG區的高電壓紡錘波(HVSs)異常；PD病理狀態下，皮層-BG環路HVSs異常的機制仍不清楚；現有理論認為，細胞水平的神經元共振是網路水平神經振盪活動的基礎；我們前期的離體腦片研究結果顯示，正常大鼠BG區神經元，均存在由Ih電流介導的膜共振；由此提出本項目的科學假設：Ih電流是PD異常HVSs節律的離子機制。 本項目運用膜片鉗及場電位記錄技術，以及用藥理學和重組病毒對腦區局部進行操控，研究細胞水平的膜共振、整體動物的HVSs 節律、及其行為相關性。取得一系列發現和重要進展：（1）首先證明了本項目提出的科學假設，即，Ih電流是PD異常HVSs節律的離子機制；（2）其次在擴展研究中發現，兩類多巴胺受體對膜共振、HVSs節律具有不同調節作用。可能成為PD病理情況下，直接通路、間接通路不平衡中的機制所在？ 重要進展一：正常大鼠STN神經元存在膜共振，由Ih電流介導；PD模型大鼠STN神經元較對照組大鼠的Ih 電流顯著減小、膜共振特性消失；隨年齡增長，STN神經元的Ih電流也有減小、膜共振特性也有減弱。重要進展二：正常大鼠STN局部抑制Ih電流，可造成正常大鼠HVSs節律增強。重要進展三：PD大鼠STN HCN通道表達降低、HVSs節律增強；PD大鼠STN局部注射藥物增大Ih電流，可減弱PD模型大鼠的HVSs異常增強。重要進展四：多巴胺D2受體可調節Ih電流，對STN神經元的膜共振以及皮層-基底節環路的HVSs活動均有調節作用。而多巴胺D1受體對STN 神經元的膜共振特性以及皮層-基底節環路的HVSs均沒有調節作用。 這些發現和結果，是從新的角度對 HVSs 節律異常機制的新探索，對PD 病理機制和治療有新的提示，具有重要意義。