降钙素基因相关肽（CGRP）在前庭外周的作用及其对前庭胆碱能传出神经系统的调制

It is important for the vestibular periphery to keep the balance function. Acetylcholine (ACh) is the important inhibitory neurotransmitter in vestibular efferent system. It is well-known that there are the α9α10-nicotinic receptor and our reported m2-muscarinic receptor in type II vestibular hair cells (VHCs II). Morphologic findings have shown that calcitonin gene-related peptide (CGRP) was co-located with ACh in vestibular periphery. Morphologic findings have also shown that there are cholinergic efferent innervations to the partial type I vestibular hair cells, indicating that there may be some CGRP innervations. Our preliminary experiment found that CGRP could trigger VHCs II to produce an excitation current, CGRP could enhance the m2-muscarinic receptor-activated current in VHCs II, and partial type I vestibular hair cells have ACh-activated excitation current. However, the role and the receptors of CGRP in vestibular periphery are unclear. Meanwhile, the modulation of CGRP to the cholinergic efferent system in vestibular periphery is still unclear. Completing of this project will help us to understand the effect and its' mechanism of CGRP in vestibular periphery, help us to understand the modulation of CGRP to the cholinergic efferent system in vestibular periphery, and help us to treat the vertigo diseases.

前庭感觉器官对于维持机体平衡功能有极重要的意义。CGRP（降钙素基因相关肽）作为一种神经活性物质广泛存在于中枢和外周神经系统，其功能及作用机制尚不清楚。免疫组化实验已经发现CGRP存在于人类前庭传出神经末梢并与ACh部分共存，并发现前庭障碍动物传出神经末梢CGRP的纤维成分发生改变。近来我们的膜片钳实验发现CGRP可直接激活II型前庭毛细胞产生兴奋性电流，并调制ACh-敏感性抑制性电流。这两种不同作用机制的神经活性物质共存现象的生理意义及其功能机制尚不清楚。本项目旨在探讨并揭示前庭毛细胞CGRP受体的功能和作用机制以及CGRP对前庭胆碱能受体的调制作用和机制。此项目的完成将有助于进一步阐明前庭传出神经系统的作用机制及CGRP受体的功能作用，揭示CGRP和ACh共存于前庭外周这一生理现象的本质，具有重要的科学意义；同时为眩晕疾病的康复治疗提供有价值的神经药理学依据。

CGRP在前庭传出神经系统的分布和作用不明。形态学已发现CGRP在人类前庭传出神经末梢与胆碱能共存。我们应用多种方法研究了前庭毛细胞（I型和II型）CGRP受体的分布、亚型、作用、对胆碱能受体（N型和M型）的调制以及庆大霉素的抑制作用。发现：(1). 组化实验发现CGRP1型受体存在于大鼠II型毛细胞；RT-PCR实验发现CGRP1型受体存在于大鼠前庭上皮；western blot发现大鼠和豚鼠前庭毛细胞中均存在CGRP1型受体；膜片钳发现II型毛细胞对CGRP敏感，I型毛细胞对CGRP不敏感。提示CGRP1型受体只分布于II型毛细胞。(2). CGRP激活II型毛细胞产生兴奋性电流，反转电位为-55 mV，半数激活浓度为45 nmol/L；此电流被nifedipine 强力阻断、被TEA轻微抑制，但对apamin和IBTX不敏感；此电流具有胞外钙依赖性，但不依赖于细胞内钙离子浓度；此电流被CGRP8-37强力抑制而对PTX不敏感，CGRP8-37半数抑制浓度为45.5nmol/L；细胞内cholera toxin和细胞外db-cAMP均可激活类似的CGRP电流，细胞外2,5-dd-Ado则显著抑制此电流。提示CGRP激活II型毛细胞CGRP1型受体，兴奋性Gs蛋白-cAMP-PKA信号通路参与了其激活过程。(3). 7.3%的I型毛细胞对胆碱能激动剂敏感，激活效力nicotine > DMPP > ACh；ACh激活的兴奋性电流被筒箭毒和美加明强力抑制，但对nifedipine、IBTX、apamin、strychnine和α-BTX不敏感。提示部分I型毛细胞存在不同于α9α10-N型受体的某亚型兴奋性N型受体。(4). CGRP对 II型毛细胞M2型受体介导的BK电流有增强作用，其调制作用可能通过兴奋性Gs蛋白介导；CGRP对 II型毛细胞α9α10-N型受体介导的SK电流以及I型毛细胞兴奋性N型受体介导的阳离子电流无调制作用。(5)庆大霉素通过竞争钙离子内流对II型毛细胞M2型受体和α9α10-N型受体介导的电流均有抑制作用，初步发现庆大霉素对CGRP1受体介导的阳离子电流也有抑制作用。本项目揭示了CGRP和ACh共存前庭外周的意义，为眩晕康复的基础研究提供了药理学方向。