【摘要】目的探讨抗精神病药对海马γ-氨基丁酸(GABA)能抑制效应的作用。方法利用离体海马脑片技术,采用逆-顺向双脉冲和顺向双脉冲的刺激模式,观察氟哌啶醇(20μmol/L)、舒必利(100μmol/L)对共计31例大鼠海马脑片CA1区GABA能抑制效应的影响。结果氟哌啶醇、舒必利对锥体细胞群体峰电位无影响。氟哌啶醇增强逆-顺向双脉冲刺激诱发的双脉冲抑制,减弱顺向双脉冲刺激诱发的双脉冲易化,舒必利无此作用。结论氟哌啶醇增强海马CA1区GABA能抑制效应,该作用与其拮抗多巴胺D2受体无关。
Effects of haloperidol on GABAergic inhibition in rat CA1 hippocampal slice.Xu Chongtao,Liu Xiehe,Wu Qian,Qai Huixia,Mental Health Center,Shantou University.Daxue Road,Shantou.515063. Tel:0754-2510525
【Abstracts】Objective To probe the effects of neuroleptics on the GABAergic inhibition in hippocampus.MethodsBy antidromic-orthodromic paired-pulse and orthodromic paired-pulse stimulation,the effects of haloperidol (20 μmol/L)or sulpiride(100 μmol/L)on the GABAergic inhibition in CA1 region were studied in rat hippocampal slice(n=31). ResultsNeither haloperidol nor sulpiride had any effect on the population spike.It was haloperidol,not sulpiride that enhanced the paired-pulse inhibition elicited by antidromic-or thodromic paired-pulse stimulation,and reduced the paired-pulse facilitation evoked by orthodromic paired-pulse stimulaion.ConclusionsHaloperidol enhanced the GABAergic inhibition in CA1 hippocampus,which was not associated with its blockade of dopamine D2 receptor.
【Key words】HaloperidolSulpirideGABAergic inhibitionHippocampus
精神分裂症可能存在海马γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)缺陷[1]。精神分裂症病人脑突触体GABA诱发性释放降低可被氟哌啶醇部分逆转,提示氟哌啶醇有促GABA释放作用[2]。动物实验表明,氟哌啶醇在苍白球可增加GABA释放,在纹状体底部无此作用,提示在脑不同部位,氟哌啶醇促GABA释放的作用可能不同[3]。本研究利用离体海马脑片技术,从神经元功能活动水平观察氟哌啶醇、舒必利对海马的GABA能抑制(GABAergic inhibition)效应有无影响。
1材料和方法
1.1海马脑片的制备与孵育华西医科大学动物中心提供的SD成年大鼠31只,体重150~250 g,雌雄不拘。海马脑片的制备与孵育方法同前[4]。
1.2刺激与记录刺激电极与记录电极同前[4]。刺激器提供的脉冲刺激波宽50~200μs,强度5~50Ⅴ。放大器滤波<50 Hz,>1 kHz。
在海马CA1区,锥体细胞传出纤维发出侧支到GABA能中间神经元,后者的轴突终止于锥体细胞,形成局部GABA能回返性抑制。实验中用下述两种刺激模式观察药物对这种GABA能回返性抑制的影响。
1.2.1逆-顺向双脉冲抑制模式:顺向刺激电极置于海马Schaffer侧支,逆向刺激电极置于CA1区起层(锥体细胞轴突层),记录电极置于CA1区锥体细胞层。先给以逆向刺激,再紧接以顺向刺激,则逆向刺激激活GABA能回返性抑制通路后,顺向刺激诱发的锥体细胞群体峰电位(population spike, PS)将小于单纯给予顺向刺激时诱发的PS(双脉冲抑制)。实验中以逆-顺向刺激中的顺向刺激诱发的PS(PS2)与单纯给予顺向刺激诱发的PS(PS1)之比(PS2/PS1)作为GABA能回返抑制程度的指标。实验时先记录正常人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid, ACSF)灌流时单纯顺向刺激诱发的PS幅度(PS1),再记录逆-顺向双脉冲刺激中顺向刺激诱发的PS幅度(PS2)。逆-顺向双脉冲刺激间隔(interpulse interval, IPI)分别为15、20、25、30、40、50 ms。然后灌流含氟哌啶醇(20 μmol/L)或舒必利(100 μmol/L)的ACSF 90分钟,测定药物灌流后的PS1和PS2。比较药物灌流前后PS2/PS1的改变。给药后PS2/PS1减小,表明GABA能回返抑制作用增强,反之则抑制减弱。PS幅度以其下降支和上升支的均值表示。
1.2.2双脉冲易化模式:刺激电极置于海马Schaffer侧支,记录电极置于CA1区锥体细胞层。在Schaffer侧支给以双脉冲刺激,第2个脉冲诱发的PS增大(双脉冲易化)。中间神经元抑制作用增强时,双脉冲易化程度降低,反之易化程度增高。实验以第2个脉冲诱发的PS与第1个脉冲诱发的PS之比(PS2/PS1)作为评价双脉冲易化的指标。实验时IPI及步骤同前,分别记录氟哌啶醇或舒必利灌流前后的PS1和PS2。若给药后双脉冲易化程度有明显改变,记录以正常ACSF冲洗药物90分钟后的PS1和PS2。
1.3统计分析采用配对资料t检验。
2结果
刺激Schaffer侧支,在CA1区锥体细胞层记录到的PS波幅一般为6~12 mV。在双脉冲抑制实验中,氟哌啶醇灌流前后PS分别为(9.26±2.09) mV和(9.03±2.37) mV(P>0.05,n=10);在双脉冲易化实验中,氟哌啶醇灌流前后及冲冼后的PS分别为(7.08±1.71) mV,(6.99±1.71) mV,(6.79±1.66) mV(P>0.05,n=9)。综合双脉冲抑制和双脉冲易化实验中的资料,舒必利灌流前后的PS分别为(8.09±2.01) mV和(8.10±2.19) mV(P>0.05,n=12)。
在双脉冲抑制实验中,氟哌啶醇灌流后的PS2/PS1在IPI为15~40 ms时均小于灌流前的PS2/PS1(图1),而舒必利灌流后对双脉冲抑制无明显影响(图2)。双脉冲易化实验中,在IPI 20~50 ms时氟哌啶醇灌流后双脉冲易化减弱;冲洗后在IPI 15~40 ms时双脉冲易化较给药时明显增强;冲洗后与给药前的双脉冲易化在各IPI均无差异(图3)。舒必利对双脉冲易化也无明显影响(图4)。实验还表明,随IPI增大,双脉冲抑制减弱,双脉冲易化增强。
Interpulse Interval(ms)
Fig. 1The effect of haloperidol (20 μmol/L) on antidromic-orthodromic paired-pulse inhibition in CA1 region. The figure shows the comparison of PS2/PS1 before and after perfusion of haloperidol ( 1)P<0.05, 2) P<0.01). Each point is mean±S, n=10
1氟哌啶醇(20 μmol/L)对CA1区逆-顺向双脉冲抑制的作用。图内显示氟哌啶醇灌流前后的PS2/PS1的比较( 1)P<0.05, 2) P<0.01)。各点为均数±标准误,n=10
Interpulse Interval(ms)
Fig. 2The effect of sulpiride (100μmol/L) on antidromic-orthodromic paired-pulse inhibition in CA1 region. The figure shows the comparison of PS2/PS1 before and after perfusion of sulpiride (P>0.05). Each point is mean±S, n=6
2舒必利(100 μmol/L)对CA1区逆-顺向双脉冲抑制的作用。图内显示舒必利灌流前后的PS2/PS1的比较(P>0.05)。各点为均数±标准误,n=6
Interpulse Interval(ms)
Fig. 3The effect of haloperidol (20μmol/L) on orthodromic paired-pulse facilitation in CA1 region. The figure shows PS2/PS1 compared before and after perfusion of haloperidol ( 1)P<0.05, 2) P<0.01), and compared before and after washed-out of haloperidol ( 1) P<0.05, 2) P<0.01).The PS2/PS1 between control and washed-out is not significantly different in each IPI (P>0.05).Each point is mean±s, n=9
3氟哌啶醇(20μmol/L)对CA1区顺向双脉冲易化的作用。图内显示氟哌啶醇灌流前后的PS2/PS1的比较( 1)P<0.05, 2) P<0.01),以及氟哌啶醇冲洗前后的PS2/PS1的比较( 1) P<0.05, 2) P<0.01)。氟哌啶醇灌流前(control)与冲洗后的比较PS2/PS1无显著差异(P>0.05)。各点为均数±标准误,n=9
3讨论
本实验从神经元活动水平观察到氟哌啶醇增强海马CA1区GABA能抑制效应(图1)。可能的机制有两方面。一是药物直接作用于锥体细胞上的GABA受体复合物,增强GABA受体功能,如苯二氮(艹)/(卓)类药物。但直到目前,尚未见到氟哌啶醇对GABA受体复合物有直接作用的报道。二是药物促进中间神经<
