跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2013年12月；16(12):1783-93.
doi:10.1038/nn.3559。 Epub 2013年10月27日。

酒精对nNOS和PKC活性介导的强直GABA（A）受体电流的相反作用

约书亚·S·卡普兰 1, 克劳迪娅·莫尔, 大卫·J·罗西
附属公司

酒精对nNOS和PKC活性介导的强直GABA（A）受体电流的相反作用

约书亚·S·卡普兰等。 自然神经科学. 2013年12月.

摘要

酒精引起遗传变异的分子机制尚不清楚。我们发现，酒精对行为敏感、低酒精消耗的Sprague-Dawley大鼠和DBA/2小鼠以及行为不敏感、高酒精消耗的C57BL/6小鼠小脑颗粒细胞中GABA（A）受体（GABA（A-R）抑制有相反的作用（增强或抑制）。酒精对颗粒细胞GABA（A）R抑制的作用取决于两种相反作用之间的平衡：通过酒精抑制一氧化氮合酶（NOS）增强突触前囊泡释放GABA和直接抑制突触后GABA（B）R活性。这两个过程的平衡是由神经元NOS（nNOS）的差异表达和突触后PKC活性决定的，这两种活性在啮齿动物的基因型中都不同。这些发现确定了相反的分子过程，这些分子过程在啮齿动物基因型之间差异地控制GABA（A）R对酒精的反应的大小和极性。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
B6和D2小鼠GCs表现出由含有GABA的α6和δ亚单位介导的类似强度的紧张电流A类卢比。a。显示GABA强音电流阻塞的轨迹示例A类来自B6的GC中的R拮抗剂GABAzine（10μM）(顶部)和D2(底部)老鼠。请注意，在本图和所有其他图中，灰色箭头指向从主记录道的不同时间点（来自箭头背面外推到的主记录道区域）记录的扩展时间刻度，显示sIPCS和GABAzine块。b。B6小脑切片的共聚焦荧光图像(顶部)和D2(底部)小鼠（代表性扫描n个=4块B6和8块n个=4个D2s中的7个切片），显示GABA的α6亚单位A类R（红色）仅在颗粒细胞层中表达（通过高密度的GC细胞核识别，用核染色Hoechst标记蓝色，在Purkinje细胞层下方，用GAD抗体标记绿色，左面板）。右面板为盒状区域的放大图，显示α6染色位于GC胞体周围（用核染色Hoechst标记为蓝色），以及位于肾小球内的GC树突（用标记高尔基细胞轴突终末的GAD染色显示为无核染色和共定位）。箭头指向具有代表性的α6标记肾小球。GCL=GC层，PCL=Purkinje细胞层，ML=分子层。c。显示GABA强音电流阻塞的轨迹示例A类R拮抗剂速尿（100μM，在该浓度下它对GABA具有特异性A类来自B6的GC中含有α6亚单位的Rs(顶部)和D2(底部)老鼠。灰色箭头指向主记录道不同时间点记录的扩展时间范围，显示速尿对sIPCS的影响不足。d。与C&D相同，但红色免疫染色来自GABAδ亚单位的抗体A类R（代表性扫描n个=4个B6和5片n个=6个D2中的9个切片）。e、。显示GABA增强强音电流的示例轨迹A类R激动剂THIP（500nM，在该浓度下它对GABA具有特异性A类来自B6的GC中含有δ亚单位的Rs(顶部)和D2(底部)老鼠。f。显示地西泮（300nM）对强直GABA无影响的示例痕迹A类B6（顶部）和D2（底部）小鼠GC中的R电流。g、。THIP（B6，n个=18个单元格；D2、，n个=10），并被速尿（B6，n个=17个单元格；D2类，个=17）和GABAzine（B6，n个=12个单元格；D2、，n个=12），安定对B6和D2小鼠GC无影响（B6，n=7个细胞；D2，n=9）。速尿、THIP-和GABAZIN-，但不包括安定诱导电流(n个=16个单元格，P（P）=.49），均与零显著不同P（P）<0.05，使用一个样本t吨-测试，并且菌株之间没有显著差异（速尿：P（P）= .25; THIP公司：P（P）= .27; GABA杂志：P（P）=.45，未配对t吨-测试）。
图2
图2
EtOH对GC补剂GABA的影响A类R电流在具有不同EtOH消耗表型的啮齿类动物基因型中的极性和大小各不相同。a。有代表性的数据表明，EtOH增加sIPSC频率（插图用灰色箭头表示）并增强强直GABAA类SDR GC中的R电流幅值（主记录道）。b-d。代表性数据表明EtOH可以增强(b条)，禁止显示(d日)或没有影响(c（c）)关于补品GABAA类D2和B6 GC中的R电流。e、。显示EtOH对补益性GABA增强、抑制或无影响的GC比例图A类SDR、B6和D2 GC中的R电流。f和g。代表性痕迹表明(（f）)和向内(克)由EtOH引起的电流被GABA消除A类R拮抗剂GABAzine（10μM）。对于在控制条件下表现出明显EtOH诱导的内向和外向电流的细胞，在GABAzine存在的情况下，EtOH-诱导的平均电流为-0.09±0.16 pA和-0.13±0.22 pA，即与基线相比，两者没有显著差异（内向：n个=13个单元格，P（P）= .55; 向外：n个= 14,P（P）=0.53，一个样本t吨-测试）。小时。GC GABA的平均幅度和极性图A类SDR、B6s和D2s测试的所有细胞的EtOH张力电流（*表示显著不同，P（P）< 0.05).i、。GC GABA的平均幅度和极性图A类每种啮齿动物所有细胞的EtOH强直电流：SDR(n个=47个细胞），D2小鼠(n个=31），WSP小鼠(n个=9），WSR小鼠(n个=7）和B6小鼠(n个= 39). 图表底部的数字显示了在公布的免费使用两瓶或三瓶选择研究中每种啮齿动物的典型EtOH消耗量（g/kg/天）（来自,,).j。具有代表性的痕迹表明，低至9mM的EtOH浓度抑制并增强补益性GABAA类B6小鼠和SD大鼠GCs中的R电流。k、。EtOH抑制和增强强直GABA的剂量反应关系图A类B6小鼠（黑色）和SD大鼠（白色）GC的R电流分别来自基线（SD大鼠：全部***P（P）< .001; B6：***P（P）<.001[9mM]***P（P）<.001[31米]*P（P）=.028[52米]；P（P）=.025[79mM]，一个样本t吨-测试）。l、。EtOH诱导的补益性GABA变化图A类每个受检细胞的R电流大小与EtOH引起的噪声方差变化（包括所有经测试的EtOH9-79 mM浓度；SD大鼠：n个=16个单元格；B6：n个=27；D2：n个= 36).
图3
图3
乙醇诱导GC补剂GABA的增强作用A类R电流由NOS抑制和GABA动作电位依赖性小泡释放的增加介导。a。典型记录显示，TTX（500nM）阻断动作电位可消除EtOH（52mM）诱导的sIPCS和紧张性GABA增加A类R电流幅值。b。图表显示了乙醇诱导的强直性GABA增加的平均幅度（52mM和79mM）A类控制条件下的R电流(n个=47个电池（52mM）；n个=79mM时为15），且存在TTX（500nM；n个=来自3只动物的11个细胞，用于52mM；n个=2只动物的8个细胞（79mM）。TTX中的EtOH效应与基线没有显著差异，P（P）=.54，对于52mM EtOH和P（P）=.36（79mM EtOH）；***表明与基线显著不同P（P）<0.001（单个样本）t吨-测试。c。典型记录显示，NOS底物抑制剂L-NMMA（100μM）增加sIPCS和强直GABA的频率A类SDR GC中的R电流。在GABA存在的情况下，L-NMMA对GC电流没有影响A类R拮抗剂GABAzine（10μM，n个=2只动物的4个细胞，未显示）。d。sIPSC频率平均增加图（左；100uM：n个=来自10只动物的22个细胞，48.34±23.97%，P（P）= .057; 200微微：n个=来自5只动物的16个细胞，120.37±53.94%*P（P）=.044，通过一个样本t吨-测试）和补品GABAA类R电流幅值（右；100uM：n个=22个细胞，2.56±0.56***P（P）< .001; 200微微：n个= 16, 6.20 ± 1.38, ***P（P）<.001，一个样本t吨-试验）。e、。有代表性的记录显示，预先培养切片并保持NOS底物抑制剂L-NA（300μM）的存在，可以抑制EtOH诱导的sIPCS和补体GABA的增加A类SDR中的R电流(顶部)和D2(底部)总承包商。f、。sIPSC频率平均增加图(顶部)和补品GABAA类R电流幅值(底部)由SDR中的EtOH（52mM）诱导（白色；n个=3只动物的10个细胞，用于L-NA处理的切片，sIPCS：*P（P）= .015; 补品GABAA类R电流：*P（P）=0.026）和D2（灰色；n个=来自2只动物的8个细胞，用于L-NA处理的切片，sIPSCs：*P（P）= .015; 补品GABAA类R电流：*P（P）=0.029，对照条件下各组与L-NA（300μM）处理切片的Mann-Whitney U检验GCs比较。g、。有代表性的迹象表明，NOS拮抗剂L-NMMA（200μM）不能阻止尼古丁（500nM）诱导的紧张性GABA增加A类SDR GC中的R电流。M（M）补品GABA的平均增加A类在控制条件下，SDR GCs中尼古丁（500nM）诱导的R电流幅值=17.56±3.24 pA，在用L-NMMA（200μM）处理的切片中尼古丁诱发的R电流大小=21.36±5.61 pA(n个=来自2只动物的5个细胞，P（P）=0.46，成对t吨-测试）。
图4
图4
EtOH抑制颗粒细胞层NO的生成。a至c共聚焦采集SDR小脑切片的荧光发射图像，这些切片预先浸泡在NO-敏感荧光团或DAF-FM中(一)或与NOS拮抗剂L-NA（300μM；b条)或EtOH（52mM；c（c）).d。控制条件下颗粒细胞层的平均DAF荧光发射图(n个=2只动物的20片）,或用L-NA（300μM，n个＝来自2只动物的22片）或EtOH（52mM，n个=2只动物的20片）。***表示与控制切片有显著差异，P（P）<0.001，未配对t吨-测试。
图5
图5
EtOH抑制NOS可增加高尔基细胞的放电。交流。代表性痕迹显示电流钳制高尔基细胞在不同条件下的动作电位（AP）：a。控制(顶部)与NOS拮抗剂L-NMMA（200μM，底部)在同一个牢房里，b。控制(顶部)相对于EtOH（52mM，底部)在同一个单元格中，以及c。在NOS拮抗剂存在下，L-NA（300μM，顶部）单独或与EtOH（52mM，底部）在同一细胞中。d。L-NMMA（200μM；n个=4个单元格*P（P）=.022，一个样本t吨-试验），EtOH（52μM；n个= 9, **P（P）=0.007）或EtOH，孵育后，在NOS拮抗剂L-NA（300μM，n个= 9,P（P）=24，一个样本t吨-测试）。未配对t吨-测试比较条件**P（P）= .001.
图6
图6
nNOS的差异表达是EtOH诱导GC-GABA增强作用差异的基础A类R变速器。交流。SDR颗粒细胞层中nNOS（红色）和核染色Hoechst（蓝色）的共聚焦免疫细胞化学图像(一)，B6(b条)和D2(c（c）)小脑。d。SDR（白色；n个=2694个细胞取自2只动物的2片切片），B6（黑色；n个=2316个细胞，取自2只动物的6个切片）和D2（灰色；n个=来自2只动物小脑5片的3398个细胞。***表示显著不同，P（P）< 0.001.电子表格。SDR颗粒细胞层nNOS（红色）、GAD 65/67（绿色）和核染色Hoechst（蓝色）的免疫细胞化学共聚焦图像(电子)和B6(（f）)小脑。白色箭头指向每个图中高尔基细胞的细胞体。g、。SDR中单个高尔基细胞中nNOS染色与GAD 65/67染色的荧光发射强度平均比值图（白色，n个=6片），B6（黑色，n个=6）和D2（灰色，n个=7，每只来自2只动物）小脑（B6中的比率=0.82±0.04，n个=6 SDR=2.05±0.10，D2=1.65±0.14）***P（P）<0.001由未配对t吨-测试。h-j。有代表性的记录显示强音GABA增加A类NOS底物抑制剂L-NMMA（200μM）在SDR中诱导的R电流和sIPSC频率(小时)，B6(我)和D2(j个)总承包商。k、 l、。sIPSC频率平均增加图(k个)和补品GABAA类R电流大小(我)由SDR中的L-NMMA（200μM）诱导（白色；n个=16个电池），B6（黑色；n个=11）和D2（灰色；n个=17）普通股*P（P）经Mann-Whitney U检验<0.05。
图7
图7
乙醇对强直GABA的抑制作用A类B6和D2 GC中的R电流是由于GABA的直接作用A类卢比。a。B6 GC中EtOH诱导的sIPSC频率的平均变化图，这些GC表现出EtOH诱导的增强、抑制或没有改变紧张性GABAA类R电流**P（P）<.01（单个样本）t吨-测试。b。代表性记录显示EtOH诱导的紧张性GABA抑制A类B6中的R电流(顶部)或D2(底部)使用TTX（500nM）阻断GABA的动作电位依赖性释放不会阻止GC。c。强直GABA中EtOH引起的平均变化图A类控制条件下或TTX（500nM）中的R电流表明，TTX消除了SDR GC中对EtOH的响应（白色；n个=47个控制单元，n个TTX=11***P（P）<.001），对B6 GC中EtOH的反应没有影响（黑色；n个=39，用于控制，n个TTX=10，P（P）=.76），并将D2 GC中EtOH的平均响应从增强转换为抑制（灰色；n个＝31用于控制，n个=9（对于TTX）**P（P）=.003，通过未配对t吨-测试）。d。显示全细胞记录配置期间以及过渡到核-膜记录配置时GC保持电流的代表性迹线。注意失去补品GABAA类从切片上切除有核斑块后的R电流和sIPCS（插图）。e、。在应用外源性GABA（100nM）和随后的EtOH（52mM）期间，在TTX存在下，从B6 GC中记录到有核斑块的代表性痕迹，其抑制外源性GABA诱发电流。注意，清洗外源GABA后，随后施用GABAA类R拮抗剂GABAzine（10μM）不产生任何电流，证实有核斑块是从切片的内源性GABA源中分离出来的。f、。强性GABA的EtOH平均阻断百分比图A类全电池记录中的R电流（黑色，n个=20个单元格***P（P）<.001）和外源性GABA对有核斑块（白色，n个= 6, *P（P）= .047. 所有数据来自B6 GC。
图8
图8
强直GABA的直接抑制A类EtOH的R电流被突触后PKC活性所阻止。一SDR GC的代表性记录表明，在镀液中存在TTX（500nM）和记录电极中存在PKC抑制剂Calphostin C（100nM）的情况下，EtOH抑制紧张性GABAA类R电流。b。B6 GC的代表性记录表明，在镀液中存在TTX（500nM）和记录电极中存在PKC活化剂PMA（100nM）的情况下，EtOH不会抑制紧张性GABA类R电流。c。强直GABA中EtOH引起的平均变化图A类存在TTX（500nM）时的R电流，单位为B6 GC（黑色）(n个=13个单元格）或不带(n个=8）记录电极中的PMA和SDR GC（白色）(n个=20）或不带(n个=11）记录电极中的钙磷蛋白C。*表示与基线显著不同*P（P）<0.05（单个样本）t吨-测试。d。强直GABA中EtOH引起的平均变化图A类正常ACSF（未添加TTX）中的R电流，B6 GC（黑色）中的(n个=6个细胞）或不含(n个=39）记录电极中的PMA，单位为SDR GC（白色）(n个=16）或不带(n个=47）记录电极中的钙磷蛋白C**P（P）=.003，†=.089，通过Mann-Whitney U测试。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. 哈伍德·H·国家酒精滥用和酗酒研究所；2000.更新美国酗酒经济成本估算：估算、更新方法和数据。http://pubs.niaa.nih.gov/publications/economic-2000/
    1. 希尔SY。神经可塑性、人类遗传学和酒精依赖风险。神经生物学国际评论。2010;91分53秒至94秒。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. 加利福尼亚州普雷斯科特，肯德勒堪萨斯州。基于人群的男性双胞胎样本中遗传和环境对酒精滥用和依赖的影响。美国精神病学杂志。1999;156:34–40.-公共医学
    1. Herting MM，Fair D，Nagel BJ。有酗酒家族史的酗酒青年额小脑连接改变。神经影像学。2011;54:2582–2589.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Schuckit MA、Tsuang JW、Anthenelli RM、Tipp JE、Nurnberger JI.、。，来自酗酒家族和控制家庭的年轻男性的酒精挑战：来自COGA项目的报告。J Stud酒精。1996;57:368–377.-公共医学

出版物类型

MeSH术语

LinkOut-更多资源