摘要: 背景：骶副交感核（sacral parasympathetic nucleus，SPN）是脊髓的自主神经中枢之一，它控制盆腔脏器的多种功能，如排尿、排便、阴茎勃起等。位于SPN内的副交感节前神经元（parasympathetic preganglionic neurons，PPNs）在排尿反射过程发挥着重要... 展开 背景：骶副交感核（sacral parasympathetic nucleus，SPN）是脊髓的自主神经中枢之一，它控制盆腔脏器的多种功能，如排尿、排便、阴茎勃起等。位于SPN内的副交感节前神经元（parasympathetic preganglionic neurons，PPNs）在排尿反射过程发挥着重要作用。在脊髓完整的成年动物，排尿活动的主要由脊髓以上与排尿活动相关核团之间形成的多突触反射环路控制。但在颈段和胸段水平脊髓横断损伤后的慢性脊髓化动物，感觉传入与PPNs的突起之间形成单突触联系形成排尿反射回路。内吗啡肽包括内吗啡肽1（endomorphin1，EM-1）和内吗啡肽2（endomorphin2，EM-2）两种亚型，因其与μ-阿片受体（μ-opioid receptor，MOR）有高度的亲和力与选择性，故被认为是MOR的内源性配体。吗啡是MOR的外源性配体，它在脊髓水平抑制膀胱活动，这是造成临床上鞘内应用吗啡最常见的并发症----尿潴留（urinary retention）的原因。我们最近的研究表明EM-2免疫阳性的终末与SPN内表达MOR的PPNs构成突触联系。故推测尿潴留与吗啡抑制PPNs从而抑制排尿反射有关。但阿片类物质对SPN的PPNs在细胞水平的作用尚不清楚。 目的：揭示SPN内PPNs的形态和化学神经解剖学特点以及内源性阿片肽EM-2影响PPNs的效应和作用机制，为防治吗啡导致尿潴留提供理论依据。 方法：先用荧光追踪剂四甲基罗达明（TMR）经盆神经逆行标记方法，特异性显示谷氨酸脱羧酶67-绿色荧光蛋白（GAD67-GFP）转基因小鼠SPN内PPNs的形态结构特点和化学神经解剖学特点；再用全细胞膜片钳记录方法研究 EM-2对24-30天龄大鼠SPN内PPNs兴奋性的影响以及对PPNs的兴奋性和抑制性神经递质突触传递的影响。 结果：⑴从形态学上用 GAD67-GFP基因转基因小鼠证实在 SPN内及其周围有含抑制性递质----γ-氨基丁酸（GABA）的抑制性中间神经元，SPN内还有非副交感节前神经元和不含GABA的其它类型的神经元，后者可能为兴奋性中间神经元，或向上位脊髓结构或脊髓以上的中枢部位投射的神经元，也可能是甘氨酸能的抑制性中间神经元。⑵SPN内的PPNs大都表达MOR，非副交感节前神经元和非GABA能的神经元也多数表达MOR，只有个别含GABA的抑制性中间元微弱表达MOR。⑶EM-2（3μM）能够降低61.1%节前神经元的静息膜电位，产生半数最大反应（EC50）的有效浓度为0.282μM；EM-2增加引起动作电位发放的最小刺激值，并抑制动作电位的重复发放，这些结果说明EM-2通过超极化PPNs而降低其兴奋性。⑷电流-电压关系曲线揭示EM-2引起的电流其反转电位为-95±2.5 mV；灌流K+通道阻断剂4-氨基吡啶（4-aminopyridine，4-AP）或 BaCl2可大部分阻断 EM-2在PPNs引起的电流；在电极内液中加入二磷酸鸟苷（GDP）的类似物 guanosine5′-[β-thio]diphosphate trilithium salt(GDP-β-S)可阻断EM-2引起的电流；灌流选择性MOR拮抗剂 D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Orn-Thr-Pen-Thr-NH2(CTOP)可阻断这些电流。这些结果说明EM-2与PPNs膜上的MOR结合后，随之激活G蛋白偶联的内向整流钾通道（GIRK），导致神经元的超极化。⑸EM-2降低PPNs的微小兴奋性突触后电流（mEPSCs）的频率与幅度；EM-2还能降低自发性抑制性突触后电流（sIPSCs）的频率与幅度，但不改变微小抑制性突触后电流（mIPSCs）的频率与幅度。CTOP可阻断EM-2对mEPSCs及sIPSCs频率与幅度的影响。这些结果说明EM-2与突触前终末的MOR结合之后，可以抑制突触前终末兴奋性神经递质的释放，但对抑制性神经递质的释放没有影响。 结论：①SPN的神经元由PPNs、GABA能的抑制性中间神经元和其它类型的神经元组成。②SPN内的PPNs与其它类型的神经元表达MOR，仅少许GABA能神经元微弱表达MOR。③EM-2与PPNs突触后膜上的MOR结合，引起PPNs的超极化，降低PPNs的兴奋性；EM-2与突触前终末上的MOR结合，能够使突触前终末减少释放兴奋性神经递质，但不影响抑制性神经递质的释放。这些结果提示EM-2在骶髓的SPN内对PPNs的活动具有直接的抑制作用，且 EM-2还可抑制突触前终末释放兴奋性神经递质，导致初级传入与 PPNs形成回路的排尿反射信息传递被抑制，这些现象可以诠释临床上鞘内使用吗啡引起的膀胱功能异常的原因。 收起