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【金秋计划】石菖蒲挥发油通过调节多巴胺能和谷氨酸能系统影响抽动障碍大鼠突触可塑性

城头变幻大王骑

2024/09/02

中药/天然药检测

抽动障碍（TD）是一种公认的神经系统疾病，但其发病机制复杂且不清楚。目前，皮质-纹状体-丘脑-皮质回路中的神经递质异常被普遍认为是抽搐的主要原因。然而，以往的研究主要集中在多巴胺(DA)能和谷氨酸(GLU)能系统对TD的影响上，忽视了DA-GLU的相互作用，特别是突触可塑性(由DA和GLU共同调节)在行为、学习、记忆和神经发育障碍中的重要性。

石菖蒲是治疗TD的常用中药，其主要成分为石菖蒲挥发油（VOA）。VOA具有保护神经细胞、缓解学习记忆障碍的作用。然而，VOA治疗TD的机制尚不清楚。

目的

探讨石菖蒲挥发油对TD大鼠纹状体多巴胺和谷氨酸系统及突触可塑性的影响，并探讨其抗抽动障碍的作用机制。

方法

选用3周龄SD大鼠48只，随机分为对照组(8只)和TD组(40只)。TD组大鼠腹腔注射3,3-亚氨基二丙腈(IDPN)建立TD大鼠模型。将TD组分为模型组、Tiapride组、VOA高组、VOA中组和VOA低组5个亚组(N=8)。造模后，VOA组大鼠灌胃VOA(1次/天，连续4周)，空白对照组和模型组大鼠灌胃等量生理盐水。动物的行为变化用刻板印象和运动行为评分来反映。

干预后，采用H&E染色和高尔基染色观察纹状体神经元形态和树突棘密度，透射电镜观察纹状体突触超微结构。用Ca2+检测仪测定Ca2+含量，ELISA法检测血清和纹状体中多巴胺(DA)和谷氨酸(GLU)含量。最后，采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)、Western Blotting (WB)和免疫组化(IHC)方法检测纹状体中DRD1、DRD2、AMPAR1、NMPAR1、DAT、VMAT2、CAMKⅡ和CREB的表达。

结果

与空白对照组和模型组相比，VOA组大鼠的刻板印象行为得分较低。此外，VOA组大鼠神经元损伤减轻，神经元树突和树突棘数量增加。TEM图像显示，VOA组突触结构清晰，突触后致密物质和突触囊泡数量增加。VOA组也表现出Ca2+含量降低，纹状体中DRD1、DRD2、DAT、AMPAR1和NMPAR1上调，VMAT-2、CAMKⅡ和CREB下调。

结论

综上所述，VOA可能通过调节多巴胺和谷氨酸系统来影响突触可塑性，从而缓解TD。

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