海马脑片星形胶质细胞含a7亚基尼古丁受体的功能性研究

海马星形胶质细胞是含a7亚基尼古丁受体(a7-nAChRs)的重要分布部位并可能在脑的认知功能中发挥重要作用，但因技术原因，在体原位的星形胶质细胞a7-nAChRs的功能性研究至今未见报道。本项目拟在申请人原有研究（海马中间神经元a7-nAChRs的功能性研究）的基础上，优化a7-nAChRs的激活条件并配以合理的记录方案（在前期研究中已获成功），把正置的双光子激光扫描显微镜钙动态成像技术与膜片钳全细胞记录技术结合起来，深入研究海马脑片中的在体原位星形胶质细胞a7-nAChRs的功能特点及由a7-nAChRs激活引起的胞内钙离子动态变化过程和相关机制，并进一步探究该受体与其他受体（如毒蕈碱乙酰胆碱受体）的功能联系。课题的完成将为深刻理解脑内尼古丁受体的功能和作用机理提供重要依据，并为尼古丁受体相关的临床应用（如科学戒烟、阿尔茨海默病的治疗以及发挥尼古丁受体的神经保护功能等）提供有益线索。

本项目已基本完成研究计划中所列的任务。1) 首次证实在体原位星形胶质细胞（astrocytes）（位于急性制备的大鼠海马脑片CA1区放射层（Rad）区域）上确实存在功能性的α7-nAChRs，该受体可被胆碱激活（10mM choline chloride）（给药方法为by a brief pressure application (50 ms at 5–20 psi pressure) ，通过pico-spritzer II控制给药的时间和压力）。2) 与中间神经元（interneuron）和另一种胶质细胞NG2 cell (the chondroitin sulfate proteoglycan NG2-expressing cells) 相比，海马脑片在体原位星形胶质细胞α7-nAChRs 的功能特点有明显不同，正常情况下反应幅度远较中间神经元的反应低，而反应持续的时间比NG2细胞的长。在增强剂PNU-120596 （the α7-selective positive allosteric modulator）的作用下，其增强效应的动力学过程也与中间神经元及NG2细胞有明显不同。3) 揭示了海马脑片在体原位星形胶质细胞功能性α7-nAChRs 激活所引起胞内钙信号动态变化的特点（在有增强剂作用的情况下，与中间神经元相比，幅度低且持续时间短）。4）在海马脑片CA1中，毒蕈碱乙酰胆碱受体（mAChRs）的预先激活可增强在体原位星形胶质细胞功能性α7-nAChRs的反应，该增强功能是通过M1受体介导的。 5) 完成本项目研究工作过程中，已发表相关的SCI 收录文章（有基金标注的）3 篇（IF均>2），其中两篇为第一作者，一篇为共同作者；另有一篇第一作者的文章未标注（提交论文时漏了，正与编辑部说明情况，希望能补一个证明文件）；后续（结题三年内）还会有与项目相关的文章（有基金标注的）发表。完成课题期间获得1项实用新型专利授权：该专利是在申请项目基金过程中发展起来并申报的，并在完成项目的过程中优化完善并常规应用。人才培养方面也基本按计划完成。另有一批未发表的与本项目研究密切相关的研究结果，后续也还有与本项目相关的研究计划，所有这些都将形成与本项目相关的研究论文发表(有基金标注的)。