Sự tiếp xúc với khí hypercarbic cấp tính làm lộ diện các phân nhóm tế bào thần kinh serotonergic có chức năng khác biệt ở chuột chũi

Journal of Psychopharmacology - Tập 19 Số 4 - Trang 327-341 - 2005
Philip L. Johnson1, Jacob H. Hollis1, Rosario Moratalla2, Stafford L. Lightman1, Christopher A. Lowry1
1Henry Wellcome Laboratories for Integrative Neuroscience and Endocrinology, University of Bristol, Bristol, UK
2Instituto Cajal, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain

Tóm tắt

Mặc dù bằng chứng ngày càng tăng cho thấy các phân nhóm tế bào thần kinh serotonergic được xác định về mặt giải phẫu có những đặc tính chức năng liên quan đến căng thẳng độc đáo, nhưng sự phân bố về mặt topo của các tế bào thần kinh serotonergic liên quan đến phản ứng với các kích thích liên quan đến căng thẳng vẫn chưa được xác định rõ ràng. Việc hít thở không khí chứa nồng độ carbon dioxide (CO2) cao (tiếp xúc với khí hypercarbic) ở nồng độ cao kích hoạt cả trục dưới đồi-tuyến yên-thượng thận và những phản ứng giao cảm ở chuột và con người. Để xác định tác động của việc tiếp xúc với khí hypercarbic cấp tính lên các phân nhóm tế bào thần kinh serotonergic được tổ chức theo topo, những con chuột đực trưởng thành đã được đặt trong chuồng dòng và tiếp xúc với không khí tự nhiên hoặc nồng độ CO2 môi trường tăng dần (từ nồng độ cơ bản lên đến 20% CO2) trong vòng 5 phút. Sự hiện diện của phản ứng miễn dịch đối với sản phẩm protein của gen c-fos là một biện pháp, ở cấp độ tế bào đơn lẻ, của các phản ứng tế bào chức năng trong các phân nhóm tế bào thần kinh serotonergic, noradrenergic và adrenergic. Những con chuột tiếp xúc với khí hypercarbic có số lượng tế bào c-Fos/tryptophan hydroxylase miễn dịch phản ứng (ir) và tế bào c-Fos/tyrosine hydroxylase-ir tăng lên trong những phân vùng cụ thể được tổ chức theo topo của nhân não thân, so với những con chuột kiểm soát. Trong các nhóm tế bào serotonergic (B1-B9), những tác động nổi bật nhất xảy ra ở một phân nhóm tế bào lớn, đa cực serotonergic trong vùng xám quanh ống thoát nước bên lưng và phần bên lưng của nhân raphe phía sau, một vùng liên quan đến việc ức chế dòng chảy giao cảm do căng thẳng phụ thuộc serotonin và việc ức chế hành vi 'đánh hay chạy' do serotonin phụ thuộc. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu vai trò của hệ thống serotonergic trong việc điều chỉnh sinh lý liên quan đến căng thẳng và hành vi cũng như các rối loạn tâm thần liên quan đến căng thẳng.

Từ khóa

#serotonergic neurons #hypercarbic gas exposure #stress response #neuropsychiatric disorders #functional properties

Tài liệu tham khảo

10.1152/jappl.1997.82.2.469

10.1016/S0306-4530(01)00075-0

10.1016/S0165-1781(01)00265-7

10.1016/0304-3940(87)90500-3

10.1152/ajpregu.2001.280.4.R976

10.1016/S0006-8993(02)02811-1

10.1016/S0165-1838(99)00021-1

10.1177/026988119701100111

10.1007/BF02245294

10.1038/nn848

10.1073/pnas.98.4.2029

10.1016/0304-3940(94)11788-K

10.1016/0024-3205(95)00093-3

10.3109/10641968109033672

10.1152/physrev.1994.74.2.323

10.1177/026988119100500414

10.1046/j.1471-4159.1998.70062286.x

10.1016/0006-8993(81)91040-4

10.1016/0165-1838(89)90008-8

10.1007/BF00501258

10.1016/S0306-4522(98)00672-1

10.1002/da.1054

10.1176/ajp.141.7.857

10.1001/archpsyc.1988.01800250035006

10.1016/0091-3057(95)02135-3

10.1016/S0149-7634(96)00059-0

10.1016/0165-0327(87)90036-X

10.1016/0005-7916(83)90071-X

10.1007/BF00377427

10.1016/S0091-3057(01)00785-7

Johnson P L, 2003, Endocrine Regulation, 37, 51

Johnson P L, 2003, Soc Neurosci Abstr, 712, 5

10.1016/S0924-977X(01)00100-6

10.1111/j.0953-8194.2004.01158.x

10.1046/j.1471-4159.1999.0720405.x

10.1001/archpsyc.1993.01820160076009

10.1016/S0197-0186(98)00023-0

10.1016/0028-3908(95)00095-N

10.1111/j.1472-8206.1997.tb00187.x

10.1152/physrev.1972.52.1.1

10.1016/S0028-3908(03)00200-4

10.1046/j.1365-2826.2002.00861.x

Madden C J, 1999, Am J Physiol, 277, R1063

10.1159/000122482

10.1016/0006-8993(91)91384-D

10.1038/322552a0

10.1016/0166-2236(89)90096-9

10.1007/s002139900342

10.1016/S0006-8993(02)03764-2

Paxinos G, 1997, The Rat Brain Stereotaxic Coordinates

Peterson R G, 1985, Design and Analysis of Experiments

10.1002/cne.903180103

10.1007/BF00327776

10.1016/S0306-4522(97)00268-6

10.1016/S0306-4522(96)00485-X

10.4088/JCP.v57n1107

10.1152/ajpcell.00282.2004

10.1152/jn.1995.73.3.933

10.1016/0028-3908(85)90095-4

10.4088/JCP.v62n0903

10.1016/S0006-8993(01)02126-6

10.1097/00001756-200009280-00037

10.1016/0006-8993(83)90945-9

10.1016/S0165-1781(02)00262-7

10.1038/nn1130

10.1530/acta.0.0890737

10.1530/acta.0.0890726

Steinbusch H W, 1981, A combined cytoarchitectonic, immunohistochemical and retrograde transport study. J Physiol (Paris), 77, 157

Steinbusch H W, 1984, Classical Transmitters and Transmitter Receptors in the CNS, 68

10.1152/jn.2002.88.2.604

10.1016/S0006-8993(99)01181-6

10.1176/ajp.142.4.514-b

10.1210/endo-108-4-1392

10.1523/JNEUROSCI.15-07-05346.1995

10.1016/S0306-4522(96)00673-2

10.1016/S0091-3057(96)00451-0

Voipo J, 1998, pH and Brain Function, 45

Walker B R, 1987, Am J Physiol, 252, R127

10.1111/j.1469-7793.1998.433bh.x