عنوان

بررسی سطح بیان ژن زیرواحدهای آلفا-1 و آلفا-2 گیرنده‏های GABAA هسته‏ی قاعده¬ای-جانبی آمیگدال به دنبال تعدیل درد ناشی از ترس ذاتی در Ratهای نر بالغ

پ۲۶۱۶۴

per

بررسی سطح بیان ژن زیرواحدهای آلفا-1 و آلفا-2 گیرنده‏های GABAA هسته‏ی قاعده¬ای-جانبی آمیگدال به دنبال تعدیل درد ناشی از ترس ذاتی در Ratهای نر بالغ

غزل آشوری

علوم طبیعی

۱۴۰۰

۱۳۸ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

زیست‌شناسی جانوری گرايش فیزیولوژی

۱۴۰۰/۱۱/۲۰

چکیدهمقدمه: استطاله¬های اورکسینرژیک هیپوتالاموس جانبی می¬توانند مسیر پایین¬روی تعدیل درد را با مهار اینترنورون‌های گابائرژیک موجود در هسته قاعده‏‏ای‏-جانبی آمیگدال (BLA) فعال نمایند. علاوه¬براین، هیپوتالاموس پشتی-میانی/شکمی-میانی در مدار آمیگدال-هیپوتالاموس میانی-ساقه مغز قرار گرفته است که به¬طور حیاتی ترس ذاتی را کنترل می‌کند. بنابراین، هسته BLA می‌تواند اطلاعات ترس ذاتی و تعدیل درد را دریافت، پردازش و جمع¬بندی نماید. در پایان، اطلاعات پردازش¬شده را به بخش جانبی-کپسولی (CeLC) هسته مرکزی آمیگدال (که Nociceptive amygdala نامیده می¬شود) ارسال کند. تحریک نورون‌های پس¬سیناپسی هسته BLA باعث تحریک آزادسازی 2-AG می‌شود که موجب هایپرپلاریزاسیون پیشسیناپسی و کاهش رهایش انتقال‌دهنده عصبی می‌شود. کاهش آزادسازی انتقال‌دهنده عصبی مهاری GABA به فعال شدن مسیر پایین‌روی تعدیل درد منجر می‌گردد. بنابراین، پژوهش حاضر برای بررسی اثر برهم¬کنش سیستم¬های اورکسینرژیک و اندوکانابینوئید بر روی میزان بیان ژن زیرواحد‌های α1 و α2 گیرنده GABAA هسته BLA به‌ دنبال تعدیل درد ناشی از ترس ذاتی طراحی شده‌است. روش‌ها: در این مطالعه نمونه¬های بافتی هسته BLA مربوط به 91 سر موش صحرایی نر ویستار به 13 گروه 7 تایی تقسیم شدند. برای بررسی تغییرات بیان ژن‌های زیرواحدهای α1 و α2 گیرنده‌های GABAA از تکنیک Real-Time PCR کمی¬شده(qRT-PCR) استفاده ‌شد. در ابتدا، RNA تام سلولی از نمونه‌های هسته BLA استخراج گردید و خلوص آن توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (NanoDrop-2000c) بررسی‌شد. سپس، سیستم رونویسی معکوس با پرایمر رندوم هگزامر برای رونویسی معکوس RNA و سنتز cDNA مورد استفاده قرار گرفت. در پایان، سطح mRNA به وسیله تکنیک qRT-PCR ارزیابی ¬شد. نتایج با فرمول 2-ΔCT آنالیز شده و به صورت بیان نسبی ژن¬ -که نسبت به میانگین ژن¬ مرجع نرمالایز شده¬اند- نشان داده شد.یافته‌ها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان‌داد که تزریق بیکوکولین به داخل ناحیه DMH/VMH هیپوتالاموس سبب افزایش میزان بیان ژن زیرواحد α1‌ (P < 0.05)و کاهش بیان زیرواحد α2 (P < 0.0001) گیرنده GABAA در هسته BLA می¬شود. تزریق اورکسین A به داخل هسته BLA تاثیری بر میزان بیان ژن زیرواحد‌های α1 و α2 گیرنده GABAA نداشت. هرچند که تزریق SB-334867 (آنتاگونیست گیرنده اورکسین نوع 1) و AM251 (آنتاگونیست گیرنده کانابینوئیدی نوع 1) تاثیری روی بیان زیرواحد α1‌نداشت؛ ولی تزریق SB-334867 (P < 0.01) و AM251 (P < 0.05) باعث افزایش بیان زیرواحد ‌α2 گیرنده GABAA‌در این هسته شد. مطالعات بیشتر نشان داد که بیان ژن زیرواحدهای α1 گیرنده GABAA به وسیله پیش-تیمار هسته BLA با SB334867 و AM251 تغییر معنی¬داری را نشان نمی¬دهد. اگرچه پیش¬تیمار هسته BLA با SB334867 اثری روی بیان ژن زیرواحدα2 گیرنده GABAA نداشت، ولی پیش¬تیمار این هسته با AM251 سبب افزایش معنی¬دار بیان ژن زیرواحد‌ α2 این گیرنده شد (P < 0.01). علاوه¬براین، پیش¬تیمار هسته BLA آمیگدال با SB334867 و AM251 بیان ژن زیرواحدα1 (P < 0.01) گیرنده GABAA را کاهش و بیان ژن زیرواحد‌ α2 (P < 0.01) گیرنده GABAAی این هسته را افزایش داده است. نتیجه‌گیری: یافته¬های مطالعه حاضر نشان داد که افزایش بیان ژن زیرواحد α1 گیرنده GABAA هسته BLA نقش اصلی را در القای ترس ذاتی ایفا می¬کند، که توسط برهم¬کنش گیرنده اورکسین و کانابینوئیدی نوع 1 وساطت می¬شود. از سوی دیگر، تغییرات بیان ژن زیرواحد α2 این گیرنده برای القای بی¬دردی ناشی از ترس ذاتی در هسته BLA ضروری می¬باشد. بیان زیرواحد‌ α2 گیرنده GABAA به وسیله اورکسین و کانابینوئیدهای درون¬زاد افزایش یافت که توسط گیرنده کانابینوئیدی نوع 1 و برهم¬کنش آن با گیرنده اورکسین نوع 1 میانجی¬گری می¬شود. فهرست مطالب

AbstractIntroduction: The orexinergic projections of lateral hypothalamus can activate the descending pain modulatory pathway by inhibiting of the GABAergic interneurons of basolateral nucleus (BLA) of amygdala. Furthermore, the dorsomedial/ventromedial hypothalamus is located in the amygdala–medial hypothalamus–brainstem circuitry that crucially controls innate fear. Therefore, the BLA nucleus can receive, process and integrate both the innate fear and pain modulatory information. Finally, it relays the processed information into the laterocapsular division of the central nucleus (CeLC) of amygdala (so-called “nociceptive amygdala”). Excitation of the postsynaptic neurons of the BLA nucleus stimulates the release of 2-AG, which hyperpolarizes the presynaptic neurons and decline their neurotransmitter release. Reduction of the inhibitory neurotransmitter GABA release activates the descending pain modulatory pathway. Consequently, this research is planned to investigate the effect of the crosstalk between the orexinergic and the endocannabinoid systems on the gene expression level of α1- and α2-subunits of GABAA receptor of the BLA nucleus following innate fear-induced pain modulation.Research Method: 91 Tissue samples of the BLA nucleus of male Wistar rats were divided into 13 groups including 7 rats. in this study. The quantitative Real Time-PCR technique (qRT-PCR) was used to evaluate the gene expression alterations of α1- and α2-subunits of GABAA receptor. Primarily, the total RNA was extracted from BLA nucleus samples, and the RNA purity was assessed by the NanoDrop-2000c spectrophotometer. Then, a reverse transcription system using random hexamer primer was utilized for RNA reverse transcription and cDNA synthesis. Finally, the mRNA levels were analyzed by quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR). The results were evaluated using the 2-ΔCT method, normalized to the average of the housekeeping gene and presented as relative gene expression.Findings: The results of this study revealed that intra-DMH/VMH injection of bicuculline increased the gene expression level of α1 subunit (P < 0.05) and decreased the gene expression level of α2-subunit (P < 0.0001) of GABAA receptor of BLA nucleus. Intra-BLA injection of orexin A had no effect on the gene expression level of α1- and α2-subunits of GABAA receptor. While intra-BLA injection of SB-334867 (the orexin receptor type 1 antagonist) and AM251 (the cannabinoid receptor type 1 antagonist) had no effect on the expression level of α1-subunit, intra-BLA injection of SB-334867 (P < 0.01) and AM251 (P < 0.05) increased the gene expression level of α2-subunit of GABAA receptor of this nucleus. Further studies showed that the gene expression level of α1-subunit of GABAA receptor was not changed by intra-BLA pre-treatment with SB334867 and AM251. Though, intra-BLA pre-treatment with SB334867 did not affect the gene expression level of α2-subunit of GABAA receptor, intra-BLA pre-treatment with AM251 significantly increased the gene expression level of α2-subunit of this receptor (P < 0.01). In addition, intra-BLA simultaneous pre-treatment with both SB334867 and AM251 decreased the expression level of α1-subunit (P < 0.01) and increased the gene expression level of α2-subunit (P < 0.01) of GABAA receptor of this nucleus.Discussion and Conclusion: The findings of the present study showed that the enhancement of gene expression level of α1-subunits of GABAA receptor of BLA nucleus plays a main role in the innate fear induction which is mediated by the interaction of orexin type 1 and cannabinoid type 1 receptors. On the other hand, alterations of gene expression level of α2-subunit of this receptor are essential for intra-BLA induction of innate fear-evoked analgesia. The gene expression level of α2-subunit of GABAA receptor was increased by both endogenous orexin and endocannabinoids which are intermediated through either cannabinoid type 1 receptors or interaction of orexin type 1 and cannabinoid type 1 receptors.

Evaluation of the gene expression level of α1 and α2 subunits of GABAA receptors of the basolateral nucleus of amygdala following innate-fear-induced pain modulation in adult male rats.

‏آشوری،

‏غزل

تهيه کننده

‏خاکپای،

خاکپای،

شانه‌بندی،

‏رقیه

‏ فاطمه

‏ داریوش

استاد راهنما

استاد مشاور

استاد مشاور

‏ تبریز