外侧缰核在帕金森病认知功能障碍中的作用及其5-羟色胺机制的研究

In order to clarify the the effects of the lateral habenular nucleus (LHb) in cognitive deficit of Parkinson’s disease (PD) and the mechanisms of serotonin (5-HT), we use intracerebral injection of 6-hydroxydopamine to establish PD rat model. Then PD rats are divided into cognitive deficit group and non-cognitive deficit group by the results of T-maze test. Sham operated rats are used as control group. We use electrophysiological methods to research the relation between LHb glutamate (Glu) neurons firing activity and hippocampus theta rhythm, cognitive function; and their regulatory mechanisms by 5-HT. Behavioral studies (such as T-maze, Morris water maze and fear conditioning test) are used to explore the effects of changes of LHb 5-HT2C/6/7 receptors function and expression on PD cognitive deficit. We use immunofluorescence and western blotting experiments to explore the expression changes of 5-HT2C/6/7 receptors in the LHb. Using neurochemical study to explore the cognitive-related neurotransmitters levels in related brain regions and the effects of changes of LHb 5-HT2C/6/7 receptors function and expression on neurotransmitters levels. This study will clarify the role of LHb in the cognitive deficit of PD and 5-HT mechanism through the changes of nuclei electrical activity, receptors and cognitive-related transmitters levels. We will provide a new theory basis for prevention and treatment of cognitive deficit in PD.

为了阐明外侧缰核（LHb）在帕金森病认知功能障碍中的作用及其5-羟色胺（5-HT）机制，本研究首先建立帕金森病（PD）大鼠模型，通过T-迷宫实验将其分为PD认知功能障碍组和PD无认知功能障碍组，以假手术大鼠作为对照组，采用电生理学方法，研究LHb中谷氨酸能神经元电活动与海马Theta节律及认知功能之间的关系，及其5-HT受体机制；采用行为学方法，研究LHb中5-HT2C/6/7受体功能或表达变化对PD认知功能障碍的影响；采用形态学和分子生物学方法观察LHb中5-HT2C/6/7受体的表达；采用神经化学方法，观察相关脑区中多巴胺、5-HT、谷氨酸、乙酰胆碱等递质含量，以及LHb中5-HT2C/6/7受体功能或表达变化对它们的影响。该研究通过核团电活动变化、受体变化及认知功能相关递质含量变化，将阐明LHb在PD认知功能障碍中的作用及其5-HT调节机制，为预防和治疗PD认知功能障碍提供新的资料。

研究背景：.认知功能障碍是帕金森病（PD）常见的非运动症状，但其发病机制尚不清楚。外侧缰核（LHb）在认知活动中发挥重要作用，且PD大鼠LHb神经元活动发生改变。因此本研究旨在探讨LHb在PD认知功能障碍中的作用。.研究方法：.①大鼠分为对照组和PD组，通过Morris水迷宫实验，检测两组大鼠认知行为，以及激活或阻断LHb中5-HT2C、5-HT6受体后，大鼠认知行为的变化；.②通过细胞外电生理记录，观察两组大鼠LHb中Theta相关神经元电活动，以及激活或阻断LHb中5-HT2C、5-HT6受体对神经元电活动的影响；.③通过western blotting实验，观察两组大鼠LHb中5-HT2C、5-HT6受体的表达情况；.④通过高效液相色谱-电化学检测，观察两组大鼠相关脑区中Ach、Glu递质的含量，以及激活或阻断LHb中5-HT2C、5-HT6受体后递质含量的变化。.重要结果及数据：.①PD组大鼠游泳距离明显增加，在目标象限内游泳距离百分比明显降低，即PD大鼠出现认知功能障碍；激活LHb中5-HT2C、5-HT6受体具有提高对照组大鼠和改善PD组大鼠认知功能的作用，所不同的是5-HT2C受体激动剂在PD组大鼠所需的药物剂量低于对照组，而是5-HT6受体激动剂在PD组大鼠所需的药物剂量高于对照组；抑制LHb中5-HT2C、5-HT6受体具有诱发对照组大鼠出现认知功能障碍和加重PD组大鼠认知功能障碍的作用，且与激动剂一样也存在相同的药物剂量依存关系；.②PD组大鼠LHb中Theta节律相关神经元放电频率显著降低；LHb中局部给予5-HT2C、5-HT6受体激动剂，神经元的放电频率显著升高，LHb中局部给予5-HT2C、5-HT6受体拮抗剂后，神经元放电频率显著降低；.③PD组大鼠LHb中5-HT2C受体表达无明显变化，5-HT6受体表达明显降低减少；.④PD组大鼠内侧前额叶皮层（mPFC）中Ach含量明显降低、Glu含量显著升高；LHb局部给予5-HT2C、5-HT6受体激动剂，大鼠mPFC中Ach含量升高、Glu含量降低，而给予5-HT2C、5-HT6受体拮抗剂，Ach含量降低、Glu含量升高。.科学意义：.LHb中Theta相关神经元电活动变化是导致PD大鼠出现认知功能障碍的原因之一，且5-HT递质系统可以通过作用于LHb中5-HT2C、5-HT6受体，改变脑内