纹状体A2AR和D2DR对大鼠力竭运动过程中纹状体-苍白球通路的调控研究
基底神经节在动作选择以及预测和评价所选动作完成结果等方面具有重要作用.纹状体是基底神经节接受信息的核团,接受来自皮层和丘脑谷氨酸(Glu)能投射和来自于黑质的多巴胺(DA)能投射后,经γ-氨基丁酸(GABA)能棘状投射神经元整合处理,发出投射纤维至下级核团,分别组成直接通路和间接通路,最终通过丘脑中继调节皮层对运动冲动的发放程度.纹状体至苍白球外侧部(在啮齿类动物为苍白球)的投射神经元上面共表达有腺苷A2A受体(A2AR)/多巴胺D2受体(D2DR),二者共同作用调节纹状体接收到的Glu能投射,通过改变纹状体神经元的活性从而控制投射向下级核团的GABA能输出,最终对动作行为产生影响. 本文旨在探讨纹状体A2AR和D2DR对大鼠力竭运动过程中苍白球胞外GABA与Glu释放的调控作用,为疲劳干预寻找更多的作用靶点,为寻求新的抗疲劳药物及手段提供理论与实验依据.雄性健康Wistar大鼠30只，8周鼠龄，体质量290g±20g，适应性饲养后，将大鼠随机分为安静对照组（CG）、SCH58261干预组（SCH58261-G）和喹吡罗干预组（Quinpirole-G），每组10只。大鼠连续3天进行适应性跑台运动，3天后将能够以20m/min速度运动30min的大鼠实施导轨植入手术，否则予以淘汰。大鼠力竭运动方案采用根据Bedford方法改良的3级递增负荷跑台运动模型：Ⅰ级时跑速为8.2m/min，运动时间15min；II级时跑速为15m/min，运动时间15min；III级时跑速为20m/min，持续运动至力竭。动物手术恢复后，采用纹状体微量灌注和活体微透析-高效液相联用技术，实时、在线观察大鼠在一次力竭运动过程中苍白球细胞外液中GABA和Glu水平的动态变化规律，以及D2DR激动剂（喹吡罗）和A2AR拮抗剂（SCH58261）对其影响，结合运动能力探讨D2DR和A2AR对疲劳的调控作用机制。实验结果证明：在一次力竭运动过程中，大鼠苍白球神经元胞外Glu、GABA浓度及Glu/GABA均具有明显的阶段性特征，推测可能是力竭过程中大鼠运动能力呈现阶段性变化特征的机制之一；大鼠在力竭时，苍白球胞外Glu、GABA升高但Glu/GABA下降，推测力竭时因为腺苷作用加强或者DA作用减弱，而使纹状体对苍白球的抑制加强，致使后者对丘脑底核去抑制，使其异常兴奋，导致间接通路对皮层的反馈活动异常；而SCH58261和喹吡罗经纹状体微量注射后，苍白球胞外Glu和GABA变化明显下降，大鼠自主运动期（疲劳初期）时间延长，大鼠跑台运动至力竭时间显著增加，推测可能是因为SCH58261和喹吡罗分别经各自作用机制，干预了纹状体投向苍白球的GABA能传递而影响了间接通路对皮层的调控，最后达到延缓疲劳的作用。
力竭运动 腺苷A2A受体 多巴胺D2受体 纹状体 苍白球细胞 信号通路 疲劳延缓
刘军 刘晓莉 乔德才
西安体育学院健康科学系 710068;北京师范大学体育与运动学院 100875 北京师范大学体育与运动学院 100875
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2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）