当前位置: 首页 > 期刊 > 《第二军医大学学报》 > 2000年第8期
编号:10288459
大鼠头端延髓腹外侧区NMDA受体在动脉压力感受器反射中的作用
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第8期
     作者:肖振祥 王伟忠 施善芬 陈辉 孙刚

    单位:肖振祥(上海市松江区卫生学校, 201600);王伟忠(第二军医大学基础医学部生理学教研室,上海 200433);施善芬(第二军医大学学员一旅.);陈辉(第二军医大学学员一旅.);孙刚(第二军医大学基础医学部生理学教研室,上海 200433)

    关键词:受体,N-甲基-D-天冬氨酸;头端延髓腹外侧区;动脉压力感受器反射

    第二军医大学学报000812 [摘要] 目的:研究大鼠头端延髓腹外侧区(RVLM)谷氨酸NMDA受体在介导动脉压力感受器反射(ABR)中的作用。方法:在氨基甲酸乙酯麻醉的大鼠RVLM双侧各微注射0.1 μl的50 mmol/L氯胺酮,观察动脉血压、心率以及ABR的变化。结果:双侧RVLM内微注射氯胺酮后动脉血压和心率明显下降(P<0.05),同时能部分或完全阻断ABR (P<0.05)。结论:谷氨酸NMDA受体在维持交感心血管活动的紧张性兴奋和介导ABR中具有十分重要的作用。
, 百拇医药
    [中图分类号] R 338.22 [文献标识码] A

    [文章编号] 0258-879X(2000)08-0739-03

    Roles of NMDA receptors in arterial baroreceptor reflex in rostral ventrolateral medulla of rats

    WANG Wei-Zhong SUN Gang

    (Department of Physiology, Department of Basic Medicine, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    XIAO Zhen-Xiang
, 百拇医药
    (Songjiang Health School, Shanghai 201600, China)

    SHI Shan-Fen CHEN Hui

    (No.1 Student Brigade, Second Military Medical University)

    [ABSTRACT] Objective: To study the roles of N-methyl-D-aspartate acid (NMDA) receptors of glutamate in mediating the arterial baroreceptor reflex (ABR)in rostral ventrolateral medulla (RVLM) in rats. Methods: The blood pressure, heart rates and ABR were observed after the bilateral microinjection of 0.1 μl 50 mmol/L ketamine into RVLM of ureth anesthetized rats. Results: Bilateral microinjection of ketamine into RVLM induced decrease of the blood pressure and heart rate (P<0.05), and partial or complete blockade of ABR (P<0.05). Conclusion: NMDA receptor of glutamate plays an important role in maintaining the sympathetic cardiovascular excitatory tone and mediating ABR.
, 百拇医药
    [KEY WORDS] receptors, N-methyl-D-aspartate acid; rostral ventrolateral medulla; arterial baroreceptor refle

    头端延髓腹外侧区(rostral ventrolateral medulla, RVLM)在维持血压等交感心血管活动的紧张性和动脉压力感受器反射(arterial baroreceptor reflex, ABR)中具有关键的作用[1]。RVLM中谷氨酸(glutamate, Glu)是一种主要的兴奋性神经递质,向RVLM微注射Glu能迅速引起加压反应,激活N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)型Glu受体能影响交感心血管活动的变化,同时Glu可能是ABR中重要的神经递质[2,3]。因此,本研究就RVLM中Glu 的NMDA型受体在维持交感心血管活动的紧张性和动脉压力感受器反射中的作用进行探讨。

, http://www.100md.com     1 材料和方法

    1.1 动物、仪器和试剂 健康的雄性Sprague-Dawley大鼠,体质量250~350 g(上海计划生育研究所PK公司提供)。立体定向仪(日本Narishige);生理刺激器(日本Nihon Konden);生物信号分析系统(第二军医大学生理学教研室)。氯胺酮(Sigma公司)。

    1.2 手术处理 腹腔注射60 mg/kg戊巴比妥钠作诱导麻醉,作气管插管和右股动脉、股静脉插管,动脉导管连接压力传感器,用计算机监测血压(BP)和心率(HR)。动物取俯卧位,头部固定于脑立体定位仪上,静脉推注1%三碘季铵酚(10 mg/kg,每隔0.5 h注射3 mg/kg)制动,人工通气(10~12 ml/kg, 60~70次/min),静脉注射20%氨基甲酸乙酯(1 g/kg,间隔至少10 min,根据动物BP, HR的平稳状况以及刺激后肢BP变化等情况适当补充)维持麻醉。切开颅顶至背部正中皮肤,分离主动脉神经(aortic nerve,AN),充分暴露延髓背面,调整延髓背面呈水平位。以琼脂生理盐水棉球将创面周围围起使成一池状,将AN挂在银丝刺激电极上,池中倒入温液状石蜡。整个实验过程中终末潮气的CO2浓度维持在4%~5%,肛温维持在37℃左右。
, 百拇医药
    1.3 微注射和RVLM的定位 将外径1.0 mm的细玻璃管拉制成尖端外径30~50 μm的微注射管,灌入50 mmol/L氯胺酮溶液后安装在注射用的微操纵仪上,通过微量注射仪3~5 s内注射完毕。RVLM 的定位:延髓闩部(Obex)为参考点,向前2.6~3.0 mm,旁开1.6~2.0 mm,深度2.8~3.4 mm。

    1.4 ABR的激活方法[4] 用100 Hz, 200 μs波宽、5 ms间隔、50~200 μA强度的方波刺激AN,确定BP对电刺激AN的敏感性,以引起轻微血压降低的强度作为阈刺激。然后以5倍于阈刺激的电流(0.2~0.8 mA)对AN进行低频短串刺激(1 Hz,200 μs波宽,5 ms方波间隔,串长3,刺激时间为1 min),观察动物的BP变化。

    1.5 统计学处理 平均动脉压(MAP)和HR采用±s表示,微注射前后的数据变化用配对的t检验。
, 百拇医药
    2 结 果

    2.1 双侧RVLM内微注射氯胺酮对基础MAP和HR的影响 16只大鼠基础MAP和HR分别为(16.4±3.8) kPa和(385.5±37.8)次/min,向双侧RVLM分别微注射选择性NMDA受体拮抗剂50 mmol/L氯胺酮0.1 μl后,MAP和HR迅速下降,3 min内降到最低点,分别为(10.3±3.5)kPa和(316.8±21.7)次/min(P<0.05),10 min开始恢复,20~30 min基本恢复到注射前水平(表1,图1A)。6只对照大鼠的RVLM内微注射0.1 μl的生理盐水后BP和HR有短暂升高,但一般30 s内恢复到注射前水平(图1B)。

    表 1 RVLM内微注射氯胺酮对MAP,HR和ABR的影响

    Tab 1 Effects of ketamine microinjection into RVLM on MAP, HR and ABR
, 百拇医药
    Control

    Time after administration of ketamine (t/min)

    3

    5

    10

    20

    30

    MAP(p/kPa)

    16.4± 3.8

    10.3± 3.5**

    12.4± 3.4**
, 百拇医药
    13.8± 3.7*

    15.9± 3.6

    16.1± 4.2

    HR(fH/min-1)

    385.5±37.8

    316.8±21.7**

    328.4±32.9**

    341.6±31.5*

    379.6±36.5

    394.9±30.4
, http://www.100md.com
    -ΔMAP(p/kPa)

    4.2± 0.8

    0.5± 0.1**

    0.9± 0.2**

    1.9± 0.4*

    3.8± 0.6

    4.3± 0.6

    * P<0.05, ** P<0.01 vs control; ① : Depressor response evoked by electrical stimulation of AN
, http://www.100md.com
    图 1 双侧RVLM内微注射氯胺酮对BP和ABR的影响

    Fig 1 Effects of bilateral microinjection of ketamine into RVLM on BP and ABR

    A:The depressor response induced by bilateral microinjection of ketamine; B:No response of saline bilateral microinjection into RVLM on BP; C:Inhibition of ABR produced by bilateral microinjection of ketamine into RVLM; 1:Depressor response evoked by electrical stimulation of the AN before microinjection of ketamine into RVLM; 2: Complete abolition of ABR 3 min after bilateral microinjection of ketamine into RVLM; 3 and 4: Partial blockade of ABR 5 and 10 min after administration of ketamine, respectively; 5: ABR return to control level 20 min
, 百拇医药
    after bilateral injection of ketamine into RVLM. Bars indicate 1 min stimulation periods2.2 双侧RVLM内微注射氯胺酮对ABR的影响 电刺激12只大鼠AN,激活ABR后MAP下降(4.2±0.8) kPa (P<0.05)。双侧RVLM内同时微注射50 mmol/L氯胺酮0.1 μl,分别在注射后第3, 5, 10, 20, 30分钟电刺激AN,结果表明氯胺酮注射后10 min内ABR被部分阻断(其中2只大鼠的ABR被完全阻断),15~20 min后ABR恢复到注射前水平(表1,图1C)。

    2.3 注射位点在延髓中分布 实验结束后,将2%旁胺天蓝0.1 μl微注射至氯胺酮微量注射的位置,动物放血后,用生理盐水100 ml和4%甲醛溶液300 ml经左心室灌流。取脑并将其浸泡于4%甲醛溶液中,用冰冻切片机将延髓作50 μm的冠状切片,在显微镜下寻找染点,这些蓝点均分布在面神经核尾极的后端、疑核的下方(腹侧),靠近延髓的腹侧面。
, http://www.100md.com
    3 讨 论

    RVLM是交感神经和心血管功能的一个重要整合中枢。RVLM内存在一组向脊髓投射的神经元即前交感神经元,其轴突直接与交感节前神经元发生单突触的联系,它们还接受广泛的传入性信息,其张力性活动是交感神经紧张性活动的基础,同时在压力感受器反射等交感神经活动和心血管功能调控中起重要作用[5]。Glu是RVLM神经元的一类神经递质,激活Glu受体能迅速兴奋交感心血管活动,但不同的Glu受体亚型如NMDA或非NMDA受体在交感心血管活动整合中的作用和意义目前说法不一[6]。Miura等[7]认为,阻断Glu受体并不影响基础血压和前交感神经元的紧张性活动,并认为RVLM内Glu能传入神经无紧张性活动。本研究结果发现,RVLM内微注射Glu的选择性NMDA型受体拮抗剂氯胺酮能明显降低基础血压和心率,提示RVLM内Glu能传入至少是NMDA受体介导的紧张性兴奋活动。RVLM的兴奋性传入可能来自孤束核、下丘脑室旁核等中枢核团的纤维投射[5]
, 百拇医药
    RVLM在压力、化学感受器反射中具有关键的作用,在这些反射传入通路上Glu可能是主要的神经递质[8,9]。本研究结果发现,阻断RVLM内Glu的NMDA型受体能明显降低电刺激AN导致的血压下降,能部分或完全阻断ABR,提示RVLM内Glu的NMDA型受体介导了ABR。

    综上所述,RVLM中Glu的NMDA型受体在维持交感神经和心血管系统的紧张兴奋性活动和介导ABR中具有重要的意义。

    [作者简介] 肖振祥(1957-),男(汉族),讲师.

    [参 考 文 献]

    [1] Horiuchi J, Dampney RA. Dependence of sympathetic vasomotor tone on bilateral inputs from the rostral ventrolateral medulla in the rabbit: role of baroreceptor reflexes[J]. Neurosci Lett, 1998, 248(2): 113-116.
, 百拇医药
    [2] Chen SY, Wu WC, Tseng CJ, et al. Involvement of non-NMDA and NMDA receptors in glutamate-induced pressor or depressor responses of the pons and medulla[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1997, 24(1): 46-56.

    [3] Len WB, Chan JY. Glutamatergic projection to RVLM mediates suppression of reflex bradycardia by parabrachial nucleus[J]. Am J Physiol, 1999, 276 (5 Pt 2):H1482-1492.

    [4] Numao Y, Siato M, Terui N, et al. The aortic nerve-sympathetic reflex in the rat[J]. J Auton Nerv Syst, 1985,13(1):65-79.
, 百拇医药
    [5] Dampney RAL. The subretrofacial vasomotor nucleus: anatomical, chemical and pharmacological properties and role in cardiovascular regulation[J]. Prog Neurobiol, 1994, 42(3):197-227.

    [6] Lin JC, Tsao WL, Wang Y. Cardiovascular effects of NMDA in the RVLM of spontaneously hypertensive rats[J]. Brain Res Bull, 1995,37(3): 289-294.

    [7] Mirua M, Minson JB. Difference in sensitivity of cardiovascular and pulmonary control RVLM neurons to glutamate and agonist of four glutamate receptor subtypes between SHR rats, WKY rats and cats[J]. J Auton Nerv Syst, 1991,33(1): 96-97.
, 百拇医药
    [8] 丁报春,王 萍. 延髓腹外侧区在降压反射中的作用[J]. 生理科学进展,1998,29(3):271-274.

    [9] Miyawaki T, Minson J, Arnolda L, et al. AMPA/kainate receptors mediate sympathetic chemoreceptor reflex in the rostral ventrolateral medulla[J]. Brain Res, 1996,726(1-2): 64-68.

    [收稿日期] 2000-04-20

    [修回日期] 2000-07-04, 百拇医药