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神经连接蛋白和桥尾蛋白对鳞翅目昆虫离子型GABA受体功能的影响

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神经连接蛋白和桥尾蛋白对鳞翅目昆虫离子型GABA受体功能的影响

作者：汪莹南京农业大学

学位级别：硕士

昆虫离子型GABA受体不仅是重要的抑制性神经递质受体,还是多种杀虫剂的作用分子靶标。神经连接蛋白（Neuroligin,Nlg）和桥尾蛋白（Gephyrin）作为离子型GABA受体的辅助蛋白（Auxiliary proteins）,不仅影响突触的传递和可塑性,还影响... 详细信息

昆虫离子型GABA受体不仅是重要的抑制性神经递质受体,还是多种杀虫剂的作用分子靶标。神经连接蛋白（Neuroligin,Nlg）和桥尾蛋白（Gephyrin）作为离子型GABA受体的辅助蛋白（Auxiliary proteins）,不仅影响突触的传递和可塑性,还影响哺乳动物离子型GABA受体在突触后膜上的聚集。但是,神经连接蛋白3和桥尾蛋白对昆虫离子型GABA受体功能的影响尚不明确。RDL亚基是唯一可以成功地进行异源功能表达的离子型GABA受体亚基。故本论文研究了神经连接蛋白和桥尾蛋白对鳞翅目昆虫斜纹夜蛾（Spodoptera litura Fabricius）和二化螟（Chilo suppressalis Walker）离子型GABA受体功能的影响。1.神经连接蛋白3对斜纹夜蛾离子型GABA受体功能的影响神经连接蛋白存在五种亚型,本研究选择神经连接蛋白3作为代表进行研究。通过双电极电压钳技术检测了神经连接蛋白3对斜纹夜蛾RDL1重组离子型GABA受体功能的影响,探究了注射剂量和表达时间对神经连接蛋白3功能的影响。结果表明,与RDL1单独表达相比,神经连接蛋白3和RDL1共表达形成的重组受体的最大电流显著增强,从-391.9 n A增强至-2153 n A;对GABA响应的效应中浓度值(half maximal effective concentration,EC)显著减小,从142.7μM减小至75.44μM;在不同时间点（48、60、72和84 h）,共表达（RDL1:Nlg3=1:0、1:1/4、1:1、1:4）重组受体对激动剂GABA响应的电流强度无显著差异,这说明神经连接蛋白3可能促进昆虫离子型GABA受体聚集,进而增强共表达重组受体对GABA的敏感性,并且在48h后共表达已经基本稳定。此外,RNA干扰（RNAi）研究结果表明:与注射ds EGFP的对照组相比,注射神经连接蛋白3 ds RNA的处理组的幼虫经氟雷拉纳（fluralaner）(LD)处理24和48 h后,死亡率显著下降,分别为13.34%和30.00%。故推测,敲除神经连接蛋白3可能干扰了GABA受体的聚集,进而降低了GABA受体在细胞膜上的有效聚集,从而造成昆虫对杀虫剂的敏感性下降,最终表现为死亡率下降。2.桥尾蛋白对二化螟离子型GABA受体RDL1体外功能的影响本论文首先通过同科亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis Guenée）桥尾蛋白的氨基酸序列在二化螟基因组数据中查询到二化螟桥尾蛋白的开放阅读框,然后利用RT-PCR技术进行了基因的克隆和验证,结果表明:二化螟桥尾蛋白基因开放阅读框的碱基长度为1857 bp,编码618个氨基酸,蛋白质分子量为66.6 k Da,等电点为5.92,属于偏酸性的蛋白质;其与其他昆虫的桥尾蛋白都有类似Mog A（钼辅因子生物合成酶）和Moe A（钼辅因子生物合成酶）结构域,分别位于其N端和C端,可能参与Mo Co（Molybdenum cofactor,钼辅因子）的生物合成。通过双电极电压钳技术检测发现,与RDL1单表达重组受体相比,RDL1和桥尾蛋白的共表达重组受体对GABA响应的最大电流从-1586 n A增强至-2086 n A,其EC值从38.94μM增大至56.45μM,说明其对激动剂GABA的敏感性显著降低。与之相反,其对拮抗剂氟雷拉纳和氟虫腈（fipronil）的敏感性显著增强,这可能与桥尾蛋白能够聚集和锚定离子型GABA受体于突触后膜的性质有关。综上所述,本研究阐明了神经连接蛋白3和桥尾蛋白对鳞翅目昆虫离子型GABA受体生理和药理功能的影响,对进一步深入探究鳞翅目昆虫神经连接蛋白和桥尾蛋白的功能提供了理论基础。

关键词：离子型GABA受体神经连接蛋白桥尾蛋白氟雷拉纳氟虫腈

水杨酸钠的耳毒性机制研究：GSK3β通过修饰桥尾蛋白磷酸化降低SGN的GABAAR膜表达

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水杨酸钠的耳毒性机制研究：GSK3β通过修饰桥尾蛋白磷酸化降低SG...

作者：林晓宇广西医科大学

学位级别：硕士

目的:探讨糖原合成激酶3β(GSK3β)对桥尾蛋白丝氨酸270位点磷酸化作用在水杨酸钠(SS)介导的GABA受体(GABAR)内化中的作用,进一步阐述SS致耳蜗螺旋神经节神经元(SGN)毒性损伤的分子机制。方法:急性分离新生SD大鼠的SGN,采用细胞免疫荧... 详细信息

目的:探讨糖原合成激酶3β(GSK3β)对桥尾蛋白丝氨酸270位点磷酸化作用在水杨酸钠(SS)介导的GABA受体(GABAR)内化中的作用,进一步阐述SS致耳蜗螺旋神经节神经元(SGN)毒性损伤的分子机制。方法:急性分离新生SD大鼠的SGN,采用细胞免疫荧光染色,观察GSK3β、桥尾蛋白在SGN中的定位情况;然后分别用5m M SS、1m M Li Cl(GSK3β抑制剂)、5m M SS+1m M Li Cl处理实验组的SGN 1h,对照组予不含血清的培养基,采用荧光定量PCR检测细胞中GABAR的α2亚基、GSK3β、桥尾蛋白基因表达;采用Western Blot分别检测SGN中GABARα2亚基的胞膜蛋白和总蛋白表达、GSK3β蛋白及其丝氨酸9位点磷酸化,并以p S9-GSK3β/GSK3β的比值评判其活性,以及桥尾蛋白及其p S270-桥尾蛋白表达。结果:(1)免疫荧光结果显示,新生SD大鼠的SGN胞体和突起均有GSK3β和桥尾蛋白的表达;(2)各处理组GABARα2亚基、GSK3β、桥尾蛋白的m RNA与对照组比较均无明显变化(P>0.05);(3)WB结果显示,SS作用下,GABARα2亚基膜蛋白较对照组表达显著下调(分别为0.08±0.02与0.18±0.04,P蛋白较对照组无明显变化(P>0.05);GSK3β活性较对照组显著增强,p S9-GSK3β/GSK3β比值下降(分别为0.47±0.06与0.83±0.03,P蛋白较对照组无明显变化(P>0.05);桥尾蛋白S270磷酸化较对照组显著增强(分别为0.84±0.02与0.35±0.14,P蛋白较对照组稍上调,但差异无统计学意义(P>0.05)。GSK3β抑制剂Li Cl预处理后,使SS引起的GSK3β活性增强呈现下降,p S9-GSK3β/GSK3β比值上升(分别为0.76±0.12与0.47±0.06,P0.05);同样,Li Cl预处理后,SS介导的GABARα2亚基膜蛋白下调明显减少(SS+Li Cl处理组与SS处理组分别为0.14±0.03与0.08±0.02,P0.05);Li Cl预处理也使SS作用产生的桥尾蛋白S270磷酸化减弱(SS+Li Cl处理组与SS处理组分别为0.66±0.10与0.84±0.02,P桥尾蛋白S270位点磷酸化增强引起SGN GABAR内化增强;(2)SS作用下,GSK3β活性增强并介导桥尾蛋白S270位点部分磷酸化增强。

关键词： GABAA受体桥尾蛋白 GSK3β 水杨酸钠耳蜗螺旋神经节神经元

桥尾蛋白的结构、功能及其与神经系统疾病关系的研究进展

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实用心脑肺血管病杂志 2018年第6期26卷 117-120页

作者：陈菲周青珍杨文琼湖北医药学院附属东风医院神经内科湖北省十堰市442008

桥尾蛋白(gephyrin)是第一个被发现的抑制性突触后膜骨架蛋白,也是中枢神经系统抑制性突触的突触后蛋白网络的重要组成部分。近年研究表明,桥尾蛋白在抑制性突触形成、稳定抑制性突触后膜受体、调节突触可塑性方面具有重要作用,桥尾蛋... 详细信息

桥尾蛋白(gephyrin)是第一个被发现的抑制性突触后膜骨架蛋白,也是中枢神经系统抑制性突触的突触后蛋白网络的重要组成部分。近年研究表明,桥尾蛋白在抑制性突触形成、稳定抑制性突触后膜受体、调节突触可塑性方面具有重要作用,桥尾蛋白异常可能与钼辅因子(MoCo)缺乏症、阿尔茨海默病(AD)、癫痫等神经系统疾病有关。本文综述了桥尾蛋白的结构、功能及其与神经系统疾病的关系,以期为早期预防、干预甚至治愈相关神经系统疾病提供参考。

关键词：中枢神经系统疾病桥尾蛋白突触后骨架蛋白抑制性突触

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抑郁小鼠模型脑突触体中突触蛋白表达的变化

解剖学杂志 2016年第1期39卷 53-56页

作者：吴琼张小玲宋靖方常全忠漯河医学高等专科学校病理生理学教研室漯河462000 漯河医学高等专科学校医疗系漯河462000 漯河医学高等专科学校生理学教研室漯河462000

目的：研究抑郁症发病过程中突触蛋白表达的变化。方法：小鼠随机分为对照组和造模组，使用社会失败模型对造模组小鼠造模，之后将其分为对抑郁症敏感组及对抑郁症不敏感组。将以上3组小鼠分别断头取前额叶皮层、海马、纹状体并提取突... 详细信息

目的：研究抑郁症发病过程中突触蛋白表达的变化。方法：小鼠随机分为对照组和造模组，使用社会失败模型对造模组小鼠造模，之后将其分为对抑郁症敏感组及对抑郁症不敏感组。将以上3组小鼠分别断头取前额叶皮层、海马、纹状体并提取突触小体，通过免疫印迹检测突触小体内突触后致密蛋白95（PSD-95）、桥尾蛋白（gephyrin）及突触蛋白1（synapsin-1）蛋白表达的变化。结果：与对照组相比，在前额叶皮层，对抑郁症敏感组及对抑郁症不敏感组小鼠的PSD-95水平下降，而对抑郁症敏感组小鼠的synapsin-1表达增多；在海马，对抑郁症敏感组及对抑郁症不敏感组小鼠的PSD-95水平下降；在纹状体，对抑郁症不敏感的小鼠gephyrin、synapsin-1蛋白表达显著增加。结论：在抑郁症发病中突触体内兴奋性及抑制性蛋白发生了变化，这些可能与突触功能的紊乱相关。

关键词：抑郁症脑突触体突触后致密蛋白95 桥尾蛋白突触蛋白1

突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达变化及其分子机制研究

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突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达变化及其...

作者：徐仕皓湖北医药学院

学位级别：硕士

背景:伴随着全球尤其是我国老龄化水平的进一步加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer‘s disease,AD)的病人越来越多,对我国的基层卫生保健系统造成了巨大的挑战。近些年来,AD的机制研究逐渐成为科学研究的热点,然而,众所周知,AD的疾病机制复杂... 详细信息

背景:伴随着全球尤其是我国老龄化水平的进一步加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer‘s disease,AD)的病人越来越多,对我国的基层卫生保健系统造成了巨大的挑战。近些年来,AD的机制研究逐渐成为科学研究的热点,然而,众所周知,AD的疾病机制复杂多样,其中自噬及线粒体自噬与AD的相关性研究逐渐成为最近的研究热点。有学者认为,自噬在保持神经细胞的内稳态发挥了积极效应,其主要作用是清除神经元中的致病性Aβ(Amyloidβ-protein)及病理性Tau蛋白。抑制性受体的交换因子(Collybistin,Cb)以及桥尾蛋白(Gephyrin,Gep)是突触后蛋白网络骨架的2个重要组成部分,两者在AD中起着重要的作用,然而,Gephyrin和Collybistin在AD中的表达变化暂不清楚。目的:本实验探索了探讨突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达变化及其分子机制,寻找可能用来治疗AD的药物及其相关效应的作用靶点,并为其提供充分的科学理论依据。方法:本人的研究中,48只成年的C57BL/6J小鼠被随机分配到正常组、模型组、雷公藤内酯醇组以及LY294002+雷公藤内酯醇组,每组可有12只小鼠。正常组:每只小鼠在活体状态下将生理盐水注射于两侧的海马CA1区。模型组:每只小鼠在活体状态下将等量的Aβ1-42寡聚体立体定位注射于两侧的海马CA1区,建立阿尔茨海默病样动物模型。雷公藤内酯醇组:当建模成功后再向小鼠腹腔内注入雷公藤内酯醇0.2mg/kg(共持续30天)。雷公藤内酯醇+LY294002组:小鼠在Aβ1-42注射后每日腹腔注射雷公藤内酯醇0.2mg/kg和LY294002 0.3mg/kg(共持续30天)。当给药结束后,为了了解并检测每组小鼠们的时空学习能力及空间记忆水平,我们使用了常规Morris水迷宫测试系统。将老鼠处死后,利用免疫组化染色法检测致病性蛋白Aβ的表达和沉积水平。利用Western blotting检测神经细胞中的磷脂酰基醇激酶(Phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(Protein kinase B,AKt)以及2种关键的突触相关蛋白Collybistin、Gephyrin和自噬相关蛋白的表达水平。结果:与正常组相比,AD小鼠的空间记忆水平和学习能力减退,Gephyrin、Collybistin以及PI3K、AKt的蛋白表达下降(P蛋白表达水平升高(P蛋白表达显著升高(P蛋白表达水平显著下降(P蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达下调是通过抑制PI3K/AKt信号通路实现的,这与AD小鼠中自噬的过度激活具有一定相关性。此外,药物雷公藤内酯醇能够上调Gephyrin、Collybistin的表达水平以及降低AD小鼠中的自噬水平,并且显著改善AD小鼠的学习记忆能力。其为我们治疗AD提供了新的药物选择,而Gep、Cb或许是其药物作用的效应位点。

关键词：阿尔茨海默病桥尾蛋白交换因子自噬雷公藤内酯醇

电针调控Wnt信号改善帕金森病模型小鼠纹状体抑制性突触变性的研究

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中国康复医学杂志 2023年第10期38卷 1336-1343页

作者：李华赵颖倩郭婕卢苑蓉张改月王强陕西中医药大学针灸推拿学院陕西省咸阳市712046 陕西中医药大学第二临床医学院陕西省针药结合重点实验室

目的:观察电针对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)诱导的帕金森病(Parkinson's disease,PD)模型小鼠纹状体抑制性突触前标志物囊泡γ-氨基丁酸转运蛋白(vesicular GABA transporter,vGAT)、突触后标志物桥尾蛋白(Gephyrin)以及树突棘密度和无翅型MMTV整合位点家族成员5a(wingless-type MMTV integration site family member 5a,Wnt5a)表达的影响,探讨电针改善PD运动功能的部分作用机制。方法:将雄性C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、电针组、左旋多巴组,每组10只;除空白组外,MPTP腹腔注射复刻PD小鼠模型。造模成功后第一天对电针组小鼠开始针刺“合谷”“太冲”穴,同日左旋多巴组小鼠腹腔注射左旋多巴注射液,各组小鼠干预2个疗程后采用爬杆及悬挂实验评估各组小鼠运动功能;苏木素伊红染色观察纹状体神经元细胞形态;免疫荧光标记纹状体抑制性突触前标志物vGAT和突触后标志物Gephyrin表达;Western Blot检测纹状体Wnt5a蛋白的表达。结果:与模型组相比,电针组及左旋多巴组小鼠爬杆耗时缩短(P0.05)。与模型组相比,纹状体神经元树突棘密度增加(P蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:早期对帕金森病模型小鼠进行电针干预可改善其运动功能障碍,其治疗机制可能是电针激活Wnt5a信号进而调控抑制性突触,改善纹状体GABA能神经元功能。

关键词：帕金森病电针抑制性突触囊泡γ-氨基丁酸转运蛋白桥尾蛋白

自噬对孤独症大鼠海马组织兴奋性、抑制性突触相关蛋白表达的影响及机制

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山东医药 2019年第11期59卷 34-39页

作者：罗瑜平文敏熊江福周波艾戎童雪涛贵州医科大学贵阳550004 贵州医科大学附属医院

目的探讨自噬对孤独症大鼠海马组织兴奋性、抑制性突触相关蛋白表达的影响及机制。方法取繁殖期Wistar雌鼠20只、雄鼠10只合笼过夜,于雌鼠受精后第12. 5天,将10只孕鼠腹腔注射丙戊酸(VPA),其后代鼠标记为VPA干预组;另取5只孕鼠腹腔注射... 详细信息

目的探讨自噬对孤独症大鼠海马组织兴奋性、抑制性突触相关蛋白表达的影响及机制。方法取繁殖期Wistar雌鼠20只、雄鼠10只合笼过夜,于雌鼠受精后第12. 5天,将10只孕鼠腹腔注射丙戊酸(VPA),其后代鼠标记为VPA干预组;另取5只孕鼠腹腔注射同等剂量生理盐水,其后代鼠标记为对照组。在VPA干预组后代鼠出生后第35天,随机取30只分为模型组、自噬抑制组[3-甲基腺嘌呤(3-MA)组]和自噬增强组(Rap组),每组各10只,分别腹腔注射生理盐水、3-MA 5 mg/kg和雷帕霉素5 mg/kg;对照组10只腹腔注射同等剂量的生理盐水。后代鼠出生后第42天时,采用自梳理实验评价刻板重复行为,采用三箱实验评价各组社交能力;然后处死各组大鼠,取海马组织,采用Western blotting法及免疫组化法检测海马组织突触素(Syn)、兴奋性突触[突触后致密蛋白95(PSD-95)]和抑制性突触[桥尾蛋白(Gephyrin)]的表达。比较各组PSD-95/Gephyrin比值变化。结果 (1)自梳理实验及三箱实验示,与对照组相比,模型组出现刻板重复行为和社交能力障碍,Rap组上述行为改善,3-MA组上述行为加重(P均蛋白表达均上调,Gephyrin蛋白表达下调(P均蛋白表达均上调,Gephyrin蛋白表达下调(P均蛋白表达均下调,Gephyrin蛋白表达水平上调(P均<0. 05)。(3)与对照组相比,模型组PSD-95/Gephyrin比值上调;与模型组相比,3-MA组PSD-95/Gephyrin比值上调,Rap组PSD-95/Gephyrin比值下调(P均<0. 05)。结论孤独症大鼠存在海马组织兴奋性/抑制性突触失衡,增强自噬可恢复兴奋性/抑制性突触失衡,从而改善孤独症症状。

关键词：孤独症自噬突触兴奋性抑制性海马突触素突触后致密蛋白95 桥尾蛋白大鼠

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孤独症大鼠前额叶皮质突触相关蛋白的表达

中国儿童保健杂志 2017年第5期25卷 470-473页

作者：陈运华勾云周波李宏伟刘芬童雪涛文敏贵州医科大学人体解剖学教研室贵州贵阳550025 贵州医科大学细胞生物学教研室贵州贵阳550025 贵州医科大学附属医院儿科贵州贵阳550004

目的观察孤独症大鼠突触相关蛋白突触素(SYN)、突触后致密蛋白-95(PSD-95)、桥尾蛋白(gephyrin)在前额叶皮质的表达变化,探讨突触相关蛋白在孤独症发病中的作用。方法采用孕12.5d(E12.5)一次性腹腔注射丙戊酸钠(600mg/kg)的孕鼠所产下... 详细信息

目的观察孤独症大鼠突触相关蛋白突触素(SYN)、突触后致密蛋白-95(PSD-95)、桥尾蛋白(gephyrin)在前额叶皮质的表达变化,探讨突触相关蛋白在孤独症发病中的作用。方法采用孕12.5d(E12.5)一次性腹腔注射丙戊酸钠(600mg/kg)的孕鼠所产下的子代鼠作为模型组,同样方法注射同等剂量的生理盐水的孕鼠所产下子代鼠作为正常组。通过斜板实验、睁眼实验、三箱实验验证模型是否成功;Western blotting方法对比生后42天两组大鼠突触相关蛋白SYN、PSD-95、gephyrin在前额叶皮质的表达变化。结果 1)成功建立孤独症动物模型:与正常组比较,模型组大鼠生长发育迟缓;社会交往能力异常、对新鲜事物偏好障碍,差异均有统计学意义(P均蛋白SYN、PSD-95表达显著增多(P蛋白表达显著减少(P蛋白表达异常。

关键词：孤独症突触素突触后致密蛋白-95 桥尾蛋白前额叶皮质

PCPA致皮质NG2细胞活动变化及NG2与睡眠-觉醒相关神经元的共存关系和酸枣仁汤的干预作用

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中华中医药学刊 2022年第8期40卷 51-54,I0021-I0024页

作者：郭海波石鹏滕柳杨婷婷王慧贵州中医药大学贵州贵阳550002

目的观察NG2细胞在大鼠皮质五羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-Ht)下降后的活动变化和NG2与5-Ht、谷氨酸(glutamate,GLU)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)能神经元的共存关系,以及酸枣仁汤的干预作用。方法将60只SD大鼠随机分... 详细信息

目的观察NG2细胞在大鼠皮质五羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-Ht)下降后的活动变化和NG2与5-Ht、谷氨酸(glutamate,GLU)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)能神经元的共存关系,以及酸枣仁汤的干预作用。方法将60只SD大鼠随机分为正常组、对照组、对氯苯丙氨酸(Para-Chlorophenylalanine,PCPA)组、PCPA+酸枣仁汤组、酸枣仁汤组,正常组不给任何处理;对照组腹腔注射氯化钠溶液;PCPA组和PCPA+酸枣仁汤组按350 mg/kg体质量以10 mL/kg体积腹腔注射PCPA,酸枣仁汤组腹腔注射等体积的氯化钠溶液。均为每天1次,连续注射6 d。第7天开始,正常组不做处理,对照组和PCPA组灌胃氯化钠溶液,酸枣仁汤组和PCPA+酸枣仁汤组按照7.5 g/kg体质量以10 mL/kg体积灌胃酸枣仁汤,每天1次,连续8 d。取材后采用免疫荧光双标法,观察皮质NG2细胞活动变化,分析NG2细胞与5-Ht、Glu、Gaba能神经元的共存关系,以及酸枣仁汤干预前后NG2和5-Ht、Glu、Gaba能神经元标志物的表达变化。结果 PCPA使皮质NG2和囊泡谷氨酸转运蛋白2(vesicular glutamate transporter 2,Vglut2)表达明显升高(P桥尾蛋白(gephyrin)表达下降(P<0.05),差异均有统计学意义;NG2与5-Ht、Glu、Gaba能神经元之间存在着良好的,但程度不同的区域共表达。酸枣仁汤治疗后皮质NG2、Vglut2表达明显下降(P<0.01),Tph、Gephyrin表达明显升高(P<0.01),差异具有显著统计学意义。结论 PCPA可激活皮质NG2细胞,NG2与5-Ht、Glu、Gaba能神经元在大脑皮层存在不同程度共定位;酸枣仁汤能调节NG2和5-Ht、Glu、Gaba能神经元的兴奋性。

关键词：对氯苯丙氨酸失眠 NG2细胞色氨酸羟化酶囊泡谷氨酸转运蛋白2 桥尾蛋白酸枣仁汤