《TASKs和ASICs在中樞化學敏感神經元對呼吸調控中的作用》是依託復旦大學，由沈霖霖擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TASKs和ASICs在中樞化學敏感神經元對呼吸調控中的作用
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈霖霖
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中樞化學感受性調節在呼吸活動的穩態中起了重要的作用。在腦內多個區域可以檢測到化學感受性反應，但是其機制仍不清楚。已知細胞外液pH下降能直接激活多種離子通道的門控特性，但是哪些離子通道實際上是質子門控的尚不清楚。我們的預實驗結果顯示TASK-1和ASIC1a在延髓多處與呼吸相關的核團上有共表達，因此TASK-1和ASIC1a可能共同參與H+濃度對呼吸的調節。本實驗擬通過免疫組化、免疫螢光、電生理和藥理學等方法（1）確定中樞化學感受器的定位及其細胞特性；（2）闡明TASKs和ASICs協同調節中樞化學感受性的機制。本研究的科學意義不僅能促進對中樞化學感受器的感受機制的認識，也對研究呼吸中樞調控障礙導致的相關疾病提供了新的思路。
結題摘要
中樞化學感受性在呼吸活動的調節中起了重要的作用，以維持內環境的酸鹼平衡。前期的研究顯示腦內pH敏感的離子通道參與呼吸活動的中樞調控。但是pH敏感的離子通道在腦內的表達和其感受機制則還不清楚。本實驗通過免疫組化、免疫螢光、Real time PCR、Western blotting、基因敲除、Orexin神經元損毀、電生理和藥理學等方法進行研究。 在SD大鼠延髓和下丘腦都有pH敏感的離子通道亞型ASIC1和ASIC2、TASK1和TASK3的區域性表達，兩類離子通道都與神經元共定位，且與Orexin神經元有共表達。 小鼠延髓神經元的全細胞膜片鉗實驗記錄到pH降低誘發ASIC電流，可被ASICs阻斷劑amiloride、PcTx1、zinc所阻斷。在ASIC1-/-小鼠，pH降低誘發ASIC電流不再出現，而在ASIC2-/-小鼠上依然呈現。 SD大鼠延髓VLM或下丘腦LH微量注射人工腦脊液：酸化可增加膈神經的放電活動，amiloride和PcTx1可抑制酸化興奮呼吸的效應。TASKs阻斷劑BUP、AEA和RR可增加膈神經的放電活動。鹼化可減弱膈神經的放電活動，AEA可抑制鹼化減弱呼吸的效應。在VLM微量注射Orexin受體阻斷劑可抑制LH微量注射BUP興奮呼吸的效應；損毀Orexin神經元後，在LH酸化或微量注射TASKs阻斷劑都不再引起膈神經放電活動增強。 在肺纖維化模型大鼠上，TASK1和TASK3在延髓和下丘腦表達都增加，小腦延髓池微量注射BUP可使肺通氣量增加。大黃素可抑制炎症反應，減少上皮-基質轉化，改善肺功能。 研究證實TASKs和ASICs不同亞型在延髓和下丘腦有區域性的表達，它們都是pH敏感的離子通道並參與呼吸活動的中樞調控。創新之處是發現下丘腦Orexin神經元可能是化學敏感神經元。TASKs在肺纖維化模型大鼠上表達增加的結果或許為臨床治療肺纖維化病人提供了一新的策略。
