前庭传出胆碱能神经元对前庭外周及前庭神经内侧核的调控作用和机制研究

Vertigo is one of the most popular symptoms which can seriously affect quality of life. Its result of clinical treatment is poor and mechanisms remain unclear. The vestibular system is closely related with vertigo and efferent vestibular system (EVS) is an important part of vestibular system. Our previously study revealed that these efferent neurons constitute short closed-loop circuits with cells in the vestibular periphery and medial vestibular nucleus, and cholinergic efferent vestibular neurons (CEVN) were damaged successfully. In the study, we intend to apply the patch clamping technique to record miniature excitatory/ inhibitory post-synaptic currents of hair cells on crista ampullaris and vestibular ganglion cells after CEVN are damaged; and Whole-cell recordings are made from rat medial vestibular nucleus neurons to distinguish the neurons of medial vestibular nucleus which can input synapse on efferent neurons. Furthermore, we compare Firing dynamics of medial vestibular nucleus neurons to stimulus currents by simulate vestibular afferent signal. Finally, we explore mechanisms and the base of neurotransmitter by cytobiology. This project would reveal the function of CEVN in vestibular system partially, and provide new clue for clinical treatment of vertigo related diseases.

眩晕是最常见的临床症状之一,可严重影响生活质量，但其临床疗效较差，机制尚不清楚。前庭系统与眩晕关系密切，其中前庭传出系统（EVS）为前庭系统的重要组成部分。本课题组前期已发现：EVS可与前庭外周及前庭中枢的前庭神经内侧核形成一个环形系统，同时建立了EVS中的前庭传出胆碱能神经元（CEVN）的毁损模型。本研究拟应用该模型，结合膜片钳技术，观察CEVN毁损后，对前庭外周的半规管壶腹嵴处毛细胞、前庭神经节细胞的微小兴奋性/抑制性突触后电流产生的影响；对前庭神经内侧核神经元进行全细胞记录，明确与前庭传出神经元建立突触联系的前庭神经内侧核神经元种类；模拟外周前庭传入信号，比较毁损前后前庭神经内侧核神经元的放电反应变化；应用细胞生物学方法研究变化机制及神经递质基础。本项目将为揭示CEVN在前庭系统的作用提供线索，为临床治疗眩晕相关疾病提供新的思路。

前庭系统与眩晕关系密切，其中前庭传出系统（EVS）为前庭系统的重要组成部分。本课题组前期已发现：EVS可与前庭外周及前庭中枢的前庭神经内侧核形成一个环形系统，同时建立了EVS中的前庭传出胆碱能神经元（CEVN）的毁损模型。在本次研究中，我们应用Online fluorimetry荧光检测法和免疫荧光染色检测毁损组其外周前庭终器（椭圆囊、球囊、三个半规管壶腹）的神经递质γ-氨基丁酸（GABA）含量变化。结合膜片钳技术，观察CEVN毁损后，对前庭外周的半规管壶腹嵴处毛细胞的微小兴奋性突触后电流（mEPSCs）/微小抑制性突触后电流（mIPSCs）的影响。结果发现CEVN毁损术后7天、15天、30天，单侧毁损组的同侧前庭外周器官、单侧毁损组的对侧前庭外周器官、双侧毁损组的前庭外周器官都表现为GABA的提高，其中提高最明显是双侧毁损组的前庭外周器官，其次为单侧毁损组的对侧前庭外周器官，最后是单侧毁损组的同侧前庭外周器官，各组间比较有统计学意义。电生理结果发现CEVN毁损术后7天，各组的前庭外周器官都表现为毛细胞的mEPSCs频率的降低，其中下降最明显是双侧毁损组的前庭外周器官，其次为单侧毁损组的对侧前庭外周器官，最后是单侧毁损组的同侧前庭外周器官，各组间比较有统计学意义。比较各组的mEPSCs振幅，发现振幅无统计学差异。观察毁损7天后各组外半规管壶腹嵴处毛细胞的mIPSCs的频率及振幅变化，发现mIPSCs的频率升高，各组变化程度与mEPSCs类似，而mIPSCs的振幅无影响。在前期的研究中，谷氨酸及GABA被认为是前庭外周的主要神经递质。本次实验证明CEVN可以有效地通过突触传递，调控前庭外周神经递质的含量变化。mEPSCs及mIPSCs的频率可以反映突触前囊胞释放的频率，mEPSCs及mIPSCs的幅度可以反映突触后受体的敏感性。结合本次实验结果，我们认为CEVN可通过影响突触前自发性神经递质的释放，来调节毛细胞与前庭神经节细胞间的突触传递，但对突触后受体敏感性无作用。本课题探究了CEVN与前庭外周神经连接间的作用关系，进一步揭示CEVN在前庭系统中的作用，为治疗眩晕相关疾病提供新思路。