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本研究拟系统研究该受体在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点,为深入研究其功能做基础。
本研究主要使用免疫组织化学、原位杂交等技术同时研究P2X5受体蛋白和mRNA在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点。抗原吸附试验后再进行免疫染色,则无阳性结果;通过蛋白印迹实验检测小鼠大脑皮层提取物发现,在51 kDa(约为P2X5受体分子量大小)处呈现单一条带,而抗血清吸附对照组中则检测不到该条带,说明我们所使用的:P2X5受体的多克隆抗体具有较高的特异性。我们使用大鼠cDNA不同片段(1-586和361-785)转录合成的两个地高辛标记的反意探针进行原位杂交实验,得到的结果完全相同,使用地高辛标记的正意cRNA进行原位杂交,在相应区域则检测不到阳性信号。这些实验说明我们所使用的探针也具有较高的特异性。
我们的实验结果显示P2X5受体广泛分布于中枢神经系统中,且免疫组织化学结果和原位杂交结果具有高度一致性。
在主嗅球、副嗅球、初级嗅皮层区域,P2X5受体均呈强阳性染色,在这些区域的免疫染色主要集中在树突和细胞胞体,证实突触后膜ATP门控通道参与中枢嗅觉系统的快速兴奋性嘌呤传递途径。
P2X5受体强阳性染色集中在大脑的运动皮层区、躯体感觉皮层区、梨状皮质和嗅皮层,这些区域的第Ⅰ,Ⅲ和Ⅴ层,尤其是第Ⅰ层(分子层)存在致密染色,提示P2X5受体可能参与神经局部环路的构建。
在海马中,在CA3区锥体细胞的轴突和CA1区的锥体细胞形成突触的区域呈现P2X5受体强的阳性染色,提示该受体可能参与海马的兴奋性神经递质传递或调节Schaeffer侧枝、苔藓纤维和perforant通路。
在丘脑的绝大多数神经核团中,尤其是前腹侧核、前内侧核、前背侧核和腹外侧核中发现P2X5受体广泛表达。本研究发现P2X5受体阳性神经元和纤维在下丘脑广泛分布,不同区域差异很大,这和我们原来的研究结果相似。在这些区域,ATP可能通过P2X5受体参与调节体温和激素分泌。
中脑黑质神经元呈P2X5受体强阳性染色,在致密部和网状区阳性细胞约占80%和60%。
P2X5受体阳性染色广泛分布在后脑中,比其它脑区呈现更强的阳性信号。P2X5受体强阳性染色分布在脑桥核、三叉神经中脑核、三叉神经运动核、疑核、下橄榄核、舌下神经核、迷走神经背核、最后区、蜗神经背核、蜗神经腹侧核和前庭核。在孤束核中,ATP可能作为肾上腺素和神经肽Y等的共同递质通过P2X5受体一起参与血压的调节。
在小脑皮层中,浦肯野细胞上P2X5受体阳性染色最强,且所有的浦肯野细胞均为阳性染色。致密染色集中在细胞胞体和树突上,树突中存在P2X5受体同胞外ATP作为快速兴奋性递质的作用相吻合。
在脊髓颈部、胸部、腰部、骶部灰质区,神经元和神经纤维丛均呈P2X5受体阳性染色,最强出现在背侧角。75%的腹侧运动神经元为P2X5受体阳性染色。
本课题联合使用免疫组织化学和原位杂交技术首次系统研究了P2X5受体蛋白和mRNA在小鼠中枢神经系统中的表达和分布特点,发现该受体广泛分布于中枢神经系统的神经元中。提示细胞外ATP可能也通过激活P2X5受体参与多种神经活动。