（基础兽医学专业论文）神经肽Y在几种鸟纲动物延髓和小脑内的分布研究.pdf

本课题由国家自然科学基金项目( n o 3 9 9 7 0 5 4 7 ，n o 3 0 4 7 1 2 4 9 ) 资助 神经肽y 在几种鸟纲动物延髓和小脑内的分布研究 摘要 神经肽y ( n e u r o p e p t i d ey ，n p y ) 是含3 6 个氨基酸残基的神经肽，广泛分布于中枢 及外周神经系统。因n p y 分布广泛，故推测它有许多生理功能。在中枢神经系统， n p y 有刺激摄食、降低体内热量、调节垂体激素分泌、抗焦虑以及抗惊厥等重要生 理功能。n p y 通过不少于6 种的g 蛋白偶联受体发挥着生理效应，它们分别被命名为 y l ，y 2 ，y 3 ，y 4 ，y 5 ，和y 6 。 为了探明神经肽y 在几种鸟纲动物延髓和小脑中的分布，本研究以泰和乌鸡、 肉鸽、江汉鸡和非洲鸵鸟为试验动物，采用免疫组化s a b c 法( 链霉亲合素一生物 素一过氧化物酶复合物法) ，对神经肽y 能神经元在延髓和小脑中的分布状况进行 了研究，并与肉鸡及大鼠的相关结果进行了比较。同时采用h e 染色技术，对泰和 鸟鸡延髓和小脑及非洲鸵鸟延髓神经核团的细胞构筑进行了研究，并与北京鸭的相 关研究结果进行了比较神经解剖学研究。 结果如下：( 1 ) 在泰和乌鸡和江汉鸡的延髓中，n p y 阳性神经元主要存在于下橄 榄核，网状核及中缝核也少量出现；( 2 ) 在泰和乌鸡和肉鸽的小脑中，n p y 阳性神经 元主要存在于小脑皮质的蒲肯野氏细胞层，且以小叶顶端的蒲肯野氏细胞阳性明显， 而小脑皮质的分子层、颗粒层未见阳性反应细胞；( 3 ) 泰和乌鸡延髓的网状细胞核非 常发达；泰和乌鸡小脑皮质分3 层，由外至内依次为分子层、蒲肯野氏细胞层和颗粒 层：小脑分l o 叶，i 、i i 和x 为单叶，其余各叶都分为2 3 个小叶：( 4 ) 非洲鸵鸟迷 走神经运动背核和疑核特别发达，孤束核吻侧部不发达。 研究结果表明：( 1 ) 泰和乌鸡、江汉鸡延髓n p y 阳性神经元的分布与大鼠相同， 与肉鸡有差异；( 2 ) 泰和乌鸡小脑及鸽小脑n p y 阳性神经元的分布在皮质中与肉鸡、 大鼠的大体相似；( 3 ) 泰和乌鸡延髓内神经核团的分布与北京鸭的大体相似，而延髓 巨细胞网状核比北京鸭的发达，泰和乌鸡小脑的形态结构及其细胞构筑与其它家禽 的相似：( 4 ) 江汉鸡延髓内下橄榄核比较发达：( 5 ) 非洲鸵鸟延髓内神经核团的分布与 北京鸭的大体相似，神经核团内的神经元胞体普遍比北京鸭同名核团的细胞体大。 关键词：鸡；鸽；鸵鸟；延髓；小脑；细胞构筑；神经肽y ；免疫组化 竺! 查些查堂堡圭堂垡堡兰 a b s t r a c t n e t t r o p e p t i d ey ( n p y ) ，a3 6a m i n oa c i dn e u r o p e p t i d e ，i sw i d e l yd i s t r i b u t e di nt h e c e n t r a la n d p e r i p h e r a ln e r v o u ss y s t e m s n e u r o p e p t i d ey h a sal o to f p h y s i o l o g i c a le f f e c t s i th a sb e e nr e p o r t e dt h a tn e u r o p e p t i d ey s t i m u l a t e sf o o di n t a k e ，d e c r e a s e st h e r m o g e n e s i s ， m o d u l a t e sp i t u i t a r yh o r m o n es e c r e t i o na n dh a sa n x i o l y t i ca n da n t i c o n v u l s a n te f f e c t si n c e n t r a ln e r v o u s s y s t e m t h em u l t i p l ep h y s i o l o g i c a le f f e c t so fn e u r o p e p t i d eya r e m e d i a t e db ya tl e a s ts i xd i f f e r e n tg p r o t e i n - c o u p l e dr e c e p t o r sd e s i g n a t e dy l ，y 2 ，y 3 ，y 4 y 5 ， a n d y 6 i no r d e rt oi n v e s t i g a t et h el o c a l i z a t i o no f n e u r o p e p t i d ey i m m u n o r e a c t i v en e u r o n s i nm e d u l l ao b l o n g a t aa n dc e r e b e l l u mo fa y e s ，t h em e d u l l ao b l o n g a t aa n dc e r e b e l l io f t a i h es i l k yf o w l ，p i g e o n ，n e wj i a n g h a nd o m e s t i cc h i c k e na n da f r i c a no s t r i c hw e r e s t u d i e d b y t h ei m m u n o h i s t o c h e m i c a ls a b cs t a i n i n g m e t h o d ( s t r e p t a v i d i n - b i o t i n c o m p l e x ) ，a n dc o m p a r e d 晰t hb r o i l e ra n dr a t i na d d i t i o n t h ec y t o a r c h i t e e t u r eo ft h e c e r e b e l l ia n dt h em e d u l l ao b l o n g a t ao ft a i h es i l k yf o w la n dt h em e d u l l ao b l o n g a t ao f a f r i c a no s t r i c hw e r es t u d i e db yt h eh e s t a i n i n gm e t h o da n dc o m p a r e dw i t hp e k i nd u c k u s i n gc o m p a r a t i v en e u r o a n a t o m i c a lm e t h o d t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ：( 1 ) i m m u n o r e a c t i v en e u r o n so fn p yi nm e d u l l a o b l o n g a t ao ft a i h es i l k yf o w l 。n e wj i a n g h a nd o m e s t i cc h i c k e na t em a i n l yl o c a l i z e di nt h e i n f e r i o ro l i v 盘yn u c l e u s l o wl e v e l so ft h a ta r ea l s oo b s e r v e dw i t h i nt h el a t e r a lr e t i c u l a r n u c l e u sa n dr a p h e sn u c l e u s ；( 2 ) i m m u n o r e a c t i v en e u r o n so fn p yi nc e r e b e l l u mo ft a i h e s i l k yf o w la n dp i g e o na r em a i n l yd i s t r i b u t e di np u r k i n j ec e l ll a y e ro fe e r e b e l l a rc o r t e x ， e s p e c i a l l yi nt h et o po fp u r k i n j ec e l li nc e r e b e l l a rf o l i a ；n p yn e u r o n sa r cn o tf o u n di n m o l e c u l a rl a y e r , g r a n u l a rl a y e ro ft h ec e r e b e l l a rc o r t e x ；( 3 ) t h eg i g a n t o c e l l u l a rr e t i c u l a r n u c l e io ft a i h es i l k yf b w la r ew e l ld e v e l o p e d ；t h e r ea r et h r e el a y e r si nt h ec e r e b e l l a r c o r t e xo ft a i h es i l k yf o w li n c l u d i n gm o l e c u l a rl a y e r , p u r k i n y ec e l ll a y e ra n dg r a n u l a r l a y e rf r o mo u t s i d et oi n s i d e ；t h e r ea r et e nl o b a l e si nc e r e b e l l u ma n de a c hl o b u l ei n c l u d e s t w oo rt h r e ec e r e b e l l a rf o l i ae x c e p ti ，i ia n dxl o b u l e s ；( 4 ) t h ed o r s a lm o t o rn u c l e u so f t h ev a g u sn e r v ea n dn u c l e u sa m b i g u u si na f r i c a no s t r i c ha r ew e l ld e v e l o p e d ，a n dt h ep a r s 2 神经肽y 在几种鸟纲动物延髓和小脑内的分布研究 m s t r a l i so f n u c l e u so f t h es o l i t a r yt r a c ti su n d e r d e v e l o p e d t h er e s u l t so f t h ep r e s e n ts t u d yi n d i c a t et h a t ：( 1 ) t h el o c a l i z a t i o no f n e u r o p e p t i d ey i m m u n o r e a c t i v en e u r o n si nt h em e d u l l ao b l o n g a t ao ft a i h es i l k yf j w la n dn e w j i a n g h a n d o m e s t i cc h i c k e na r es i m i l a rt ot h a to fr a t ，b u t ，i sd i f f e r e n tf r o mt h a to fb r o i l e r ；( 2 ) t h e l o c a l i z a t i o no fn e u r o p e p t i d eyi m m u n o r e a c t i v en e u r o n si nt h ec e r e b e l l a rc o r t e xo fs i l k y f o w la n dp i g e o na r es i m i l a rt ot h a to f b r o i l e ra n dr a t ；( 3 ) d i t s r i b u t i o no f t h en u c l e io f s i l k y f o w lm e d u l l ao b l o n g a t ai ss i m i l a rt op e k i nd u c k s ；c o m p a r e dw i t l lp e k i nd u c k t h e g i g a n t o c e l l u l a rr e t i c u l a rn u c l e io ft a i h es i l k yf o w la r ew e l ld e v e l o p e d ；m o r p h o l o g ya n d c y t o a r c h i t e c t u r eo ft a i h es i l k yf o w lc e r e b e l l u mi ss i m i l a rt oo t h e rd o m e s t i cf o w l s ；( 4 ) t h e i n f e r i o ro l i v a r yn u c l e u so fn e wj i a n g h a nc h i c k e ni sa l s ow e l ld e v e l o p e d ；( 5 ) d i s t r i b u t i o n o f t h en u c l e io f o s t r i c hm e d u l l ao b l o n g a t ai ss i m i l a rt op e k i nd u c k s ；n e u r o n so f t h en u c l e i i na f r i c a no s t r i c hm e d u l l ao b l o n g a t aa r eg e n e r a l l yl a r g e rt h a nt h a to f p e k i nd u c k k e yw o r d s ： c h i c k e n ；p i g e o n ；o s t r i c h ；m e d u l l ao b l o n g a t a ；c e r e b e l l u m ； c y t o a r c h i t e c t u r e ；n e u r o p e p t i d ey s a b c 华中农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 神经肽y ( n e u r o p e p t i d eyn p y ) 是瑞典k a r o l i n s k a 学院的t a t e m a t o m u t t ( 1 9 8 2 ) 首次从猪脑中发现并分离提纯的含3 6 个氨基酸残基的多肽，属胰多肽家 族的一个成员。它广泛分布于外周及中枢神经系统( w a h l e s t e d ta n dr e i s ，1 9 9 3 ) ，是 哺乳动物神经系统内含量最多的肽类神经递质之- - ( c h r o n w a t te ta 1 ，1 9 8 5 ) 。在中 枢神经系统，n p y 与刺激摄食、降低体内热效应、调节下丘脑神经内分泌以及抗震 动等重要生理过程密切相关( c 0 1 m e r sa n db l e a k m a n ，1 9 9 4 ；t u r t o ne ta 1 ，1 9 9 7 ； w o l d b y ee ta 1 ，1 9 9 7 ) ；在外周系统，n p y 主要分布在神经末梢周围，如，n p y 对血 管平滑肌有明显的调节作用( m a l m s t r o ma n dl u n d b e r ge ta 1 ，1 9 9 7 ) 。现有研究发现， n p y 的所有重要的生物学效应都是由它的六种受体亚型( y l y 6 ) 所介导( m i c h e le t a 1 ，1 9 9 8 ) 。 1 1 神经肽y ( n e u r o p e p t i d ey ，n p y ) 的分子生物学特征 n p y 是由3 6 个氨基酸组成的多肽，分子量为4 ，2 1 5 ，0 0 0 ，其n 端和c 端各 有一个酪氨酸和酪酰胺残基，c 端的酰基化对n p y 的生物活性至关重要，而n 端的 酪氨酸残基参与稳定n p y 三级结构和n p y 与受体的结合能力。尽管n p y 是一个相 当小的多肽，但它可形成p p 折叠和发夹样的三维结构( f u h l e n d o r f fe ta 1 ，1 9 9 0 ) 。x 射线晶体结构图像提示，n p y 的空间三维结构有两个相互平行的螺旋区，一个富含 脯氨酸的螺旋和一个a 螺旋，两个螺旋区都有两性电离的特点，两个螺旋之间借疏 水键维持稳定。n p y 的第1 8 个氨基酸可形成类i i 脯氨酸螺旋；第1 5 3 2 个氨基 酸残基可形成f l 螺旋；近c 端的四个氨基酸可形成一个柔韧的环区。从分子结构上 看，人、大鼠、豚鼠n p y 的氨基酸顺序完全相同，而猪的n p y 只是在第1 7 位氨基 酸有所不同。n p y 的氨基酸结构在哺乳动物之间相当保守，其3 6 个氨基酸中只有 两个氨基酸是可变的( b e r g l u n de ta 1 ，2 0 0 3 ) 。 人n p y 的一级结构如下( 它和猪n p y 只一个氨基酸残基不同，猪n p y 为l e u ”) ： h n p y ：t y r - p r o s e r - l y s - p r o - a s p - a s n - p r o - g l y - - g l u - a s p a l a - p r o - a l a - g l u - a s p m e t - a l a a r g t y r - t y r - s e r - a l a - l e u a r g - h i s t r y l i e a s n - l e u i l e t h r a r g - g l u a r g - t y r - n h 2 4 神经肽y 在几种鸟纲动物延髓和小脑内的分布研究 1 2n p y 的基因结构及表达调控 许多脊椎动物以及无脊椎动物的n p y 已被克隆。迄今为止，n p y 基因已从人、 鼠、猕猴、猪、牛、羊、鸡、非洲爪蟾、泅盲游蚓、斑马鱼、牙鲆、斑点叉尾细、 金鱼、海鲈、鳗鲡、果蝇、扩展莫尼茨绦虫及静水椎实螺等物种中克隆到。人的n p y 基因位于第7 号染色体上，为单拷贝基因，长约8 1 k b ，由4 个外显子和3 个内含子 组成( 图1 - 1 ) ( b a k e r e ta 1 ，1 9 9 5 ；s i l v ae ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 s d o 即 5 丰血泽医信号肚脚c 端肚3 丰_ 眍 豳1 - 1 人p 乎y 基因络内琵崩蠕墟弼蝴赫式 f 萼l 一1g 醯衄缸l u r i dt h ej 枷m o d e a f t e r n _ 订删c r i 击n i l l i h y 外显予1 为8 6 b p ，编码5 端非翻译区；外显子2 为1 8 8 b p ，编码前n p y 原的信号肽 ( 2 8 个氨基酸) 和n p y 的聊1 一a r 9 3 5 ；外显子3 为8 l b p ，编码n p y 的t y r 3 6 、g l y 3 7 一a 9 加工区和c 端的前2 3 个氨基酸；外显子4 为1 9 6 b p ，编码c 端肽的后7 个氨基酸及3 端 非翻译区。内含子1 为9 6 5 b p ，内含子2 约4 3 k b ，内含子3 约2 3 k b ，启动子序列位于 5 3 0 + 5 l b p 区，在2 5 b p 处有相当于t a t a 盒的a t a a a a 序列，在7 9 b p 处有类似c a a t n n 5 - a c c c a a g c g 3 。序y o ( a n t o n i oe t a l ，2 0 0 2 ；方秀斌主编，2 0 0 2 ) 。 n p y 基因的表达受许多因素影响。如，肾上腺髓质中的n p y 随年龄而增加，但 在中枢神经系统内n p y 随年龄而减少；激活p c i 2 细胞以及增加利血平都可以提高 n p y m r n a 的表达量。毛喉萜、d b c a m p 、佛波酯或钙通道激活剂等都可以使n p y 基因表达有所增强，提示c a m p p k a 、p c k 、p k c 和钙离子都参与n p y 基因表达的 调控。 华中农业大学硕士学位论文 1 3n p y 的分布 n p y 广泛分布于中枢及外周组织，尤以神经系统的含量为最高。在中枢神经系 统，n p y 含量最多的部位是下丘脑，尤其是室旁核、弓状核、视交叉上核、正中隆 起以及背内侧核等处( k a l r ae t a l ，1 9 9 9 ；i s h i z a k i k o u j ie t a l ，2 0 0 3 ) ，大量的n p y 在大脑 皮层也可检测到( d u m o n te ta 1 ，1 9 9 2 ) 。在外周神经系统，n p y 一般与去甲肾上腺素共 存于交感神经系统( h e n d r u ，1 9 9 3 ) ，n p y 亦存在于脊髓的各段，以骶段、胸段和腰段 含量较高( 何跃，1 9 9 8 ) 。在外周组织中，呼吸、循环、消化和泌尿系统均葫- n p y 存 在，如，n p y 存在呼吸道参与哮喘反应( g r o n e b e r ge ta 1 ，2 0 0 4 ) ，在肾上腺髓质中也有 较高的含量( c a v a d a se t a l ，2 0 0 0 ，在肝脏、心脏、脾脏、以及血管内皮细胞等处也 有表达( s t r a n d ，1 9 9 9 ) 。 1 4n p y 的进化 脊椎动物的n p y 在结构上相当保守。人、鼠、猴之间，斑马鱼和鲤鱼之间，泅 盲游蚓和非洲爪蟾之间n p y 氨基酸序列的相同性均为1 0 0 ；而金鱼、牙鲆、斑点 叉尾鲴n p y 氢基酸的序列与斑马鱼和鲤鱼的n p y 氨基酸序列比较，只有一个氨基 酸的替代：猪和羊之间，鸡与人之间，泅盲游蚓与人之间，n p y 氨基酸序列也只有 一个氨基酸的差异。鳗鲡与海鲈n p y 氨基酸的变异较大，其中鳗鲡与人之间有6 个 氨基酸的替代，海鲈与人之间有1 3 个氨基酸的替代( 见图l 一2 ) 。比较发现，所已知 的脊椎动物n p y 氨基酸序列最低有6 0 的同源性( 表l 一1 ) ；而且n p y 的c 端十二 肽在所已知脊椎动物种类中是完全保守的( 图1 2 ) 。无脊椎动物n p y 氨基酸的序列 尽管和脊椎动物n p y 氨基酸的序列显示很低的同源性，但对形成n p y 三维结构起 关键作用的5 个残基( 第5 、8 、2 0 、2 4 、2 7 个氨基酸) 在软体动物的n p y 中也是同 样保守的( d ej o n g b r i n ke ta 1 ，2 0 0 1 ) 。 n p y 成熟肽由n p y 前体剪切而成。在所有已知的n p y 前体的序列中，人与猴 氨基酸序列的同源性最高，为9 7 9 ；鳗鲡与牙鲆的同源性最低，为3 5 4 ( 表1 - 1 ) 。 与脊椎动物n p y 前体类似，软体动物的n p y 前体也由信号肤、n p y 以及c p o n 组 成，但某些无脊椎动物( 如绦虫) 的n p y 蛋白只有n p y ( m a i r e ta 1 ，2 0 0 0 ) 。图1 - 3 显示 神经肽y 在几种鸟剩动物延髓和小脑内的分布研究 了所有已知脊椎动物n p y 前体的进化树。从图1 3 可以看出，对n p y 前体研究较 多的是低等脊椎动物的鱼类以及高等脊椎动物的哺乳类，它们分别形成了两个独立 的分支。 斑马鱼 l 鲤l 金鱼 l 牙鲆1 斑点叉尾蛔l 电鲮 l 猪 1 羊1 猴1 鼠 1 人1 鸡1 泅盲游蚓 l 非洲爪蟾1 鳗鲡 l 海鲈l 图1 - 2 不同脊椎动物种类 n p y 成熟肽氨基酸序列的 比较 f i g 1 2t h ec o m p a r i s o no f t h ea m i n oa c i de q u e n c eo f m a t u r ep e p t i d eo fn p yi n d i v e r s ev e r t e b r a t e s 图1 - 3 不同脊椎动物种类n p y 前体的进化树。图中数值代表支持率。 f i g 1 - 3 t h ee v o l u t i o np r o c e s so fi m m a t u r en p y i nd i v e r s ev e r t e b r a t e s t h ef i g u r e sr e p r e s e n tt h ep r s s e s s i o n r a t e 7 非洲爪螬 酒盲誊妇 焉 电鼍 牙鲜 斑点x 尾舅 囊弓鱼 基 盒鱼 海鲈 鳗譬 猪 芏 景 人 鬟 华中农业大学硕士学位论文 表1 1 ： 1 抽l d l ： 不周脊榷动物种类n p 埔商体殛威熟肽氨基酸序列的相同性( ) t h e 鞠瑚m t eo f a a 山a c 越s e q u 捌* eo f i 】m 1 舳a n d 瑚n u 七n p y h i d i 们朗融v e r 锄鞠懈 楮6 4 j6 3 二9 0 盅7 89 午棹8 6 15 l 正5 9 e5 3 6 卫尾耙8 6 l9 i75 264 14 星 9 7 二8 3 38 3 37 4 3 n 爪德9 8 6 l8 6 19 7 二 p 电坦9 8 6 18 6 19 1 j9 4 y 蔺9 48 068 069 72 9 4 4 成盘照8 8 98 8 99 1 了8 6 18 e j 薷鹿写照9 l ，9 l7 9 48 8 99 17 肚悔p 6 3 96 6 ，6 6 ，6 3 96 6 7 。墁知8 6 17 5o ? j08 33 8 06 请躬i9 4 8 6 1 19 7 ，1 0 0 0 9 ，工8 3 3 8 3 31 0 0 d9 7 二 兰9 7 工8 8 98 3 394917 璇9 7 j 8 3 38 3 31 0 0 d9 ，工 蛭盈9 l79 l7 8 8 99 l ， 6 j 08 6 b 7 l l j l dj 6 ，5 8 3 4 635 1 66 5 3 j 7 ，e l j6 3 j 6 7 d 8 4 j 5 6 j 6 95 7 3 8 896 0 9 鼻9 3 3 9 l ，8 6 19 7 j 6 6 j6 6 ，6 3 9 8 0 68 6 17 7 8 9 49 4 8 89 9 i ，9 7 je 6 1 9 l ，9 l 了8 6 l 9 1 j9 7 38 6 1 9 1 j8 6 l 9 7 】 6 3 9 8 06 9 i 7 8 8 9 8 8 9 8 8 9 1 0 00 5 0 d5 2 6 4 3 3 3 5 1 1 二 4 5 j4 2 3 33 3 23 18 5 ，3 27 ”5 4 3 83 7 j ”1 6 67 6 6 78 06 6 3 ，8 3 3 6 3 98 3 3 6 3 98 3 3 6 398 06 7 899 7 5 6j 7 7 4 8 鼻5 1 五 7 5 39 ：6 8 8 77 8 i 6 4 jj 98 9 7 f 9 5 j j26 l j j 7 36 3 j 31 6 4 3 34 2 3 7 8 j 9 3 9 6 1 j 9 05 7 j 5 0 5j l 五 8 97 8 7 537 73 j 775 88 8 3 j8 5 6 5 9 6 l j6 2 j 6 i4 6 i 4 4 34 3 3 7 e 48 0 9 7 j9 3 e9 7 9 9 l j9 4 耳9 5 9 9 7 】1 0 009 4 9 l78 8 98 89 e 8 9 1 5n p y 的受体 现已知参与n p y 生物学效应的受体有6 种亚型，分别命名为y l 、y 2 、y 3 、 y 4 、y 5 和y 6 ，它们均属g 蛋白偶联受体超家族( c a b r e l ea 1 1 db e c k s i c k i n g e r , 2 0 0 0 ； b e r g l u n de ta i ，2 0 0 3 ) 。除y 3 受体外，其它五种受体己分别被克隆到( l a r h a n l 咖e t a i ，1 9 9 2 ；r o s ee ta 1 ，1 9 9 5 ；l u l l d e l le ta 1 ，1 9 9 5 ；g e r a l de ta 1 ，1 9 9 6 ；w e i n b e r ge ta 1 ， 1 9 9 6 ) 。 1 5 1y i 受体 y 1 受体是第一个被克隆到的含p p 折叠多肽的结合受体，其e d n a 已分别在人、 鼠、鸡、猪、牛、狗、猴、角鲨、青蛙中克隆到。y l 受体主要分布在大脑皮层、 丘脑以及脑干诸核团。在人体中，y l 基因位于染色体4 q 3 1 上。y l 受体能介导n p y 抗伤害性刺激( n a v e i l h a ne ta 1 ，2 0 0 1 ) 、摄食反应、唤醒( n a v e i l h a l le ta 1 ，2 0 0 1 ) 以及血 管收缩( t s u r u m a k ie ta 1 ，2 0 0 3 ) 等多方面的效应。有研究发现，在胰岛内n p y 是通过 y 1 受体来影响胰岛素的分泌，这为治疗糖尿病带来了新的思路( c h oa n dk i m ，2 0 0 4 ) 。 引m刚们蜘啪j虽蜘；童洲洲 m m 们孙m 螂 神经肽y 在几种鸟纲动物延髓和小脑内的分布研究 现普遍认为y t 受体主要表现为突触后受体；与嗅觉、躯体感觉和下丘脑的某些功能 有着密切关系。 1 5 2 y 2 受体 y 2 受体基因编码3 8 1 个氨基酸，其c d n a 在人、鼠、猴、猪、羊和牛中得到克 隆。和y l 受体基因一样，y 2 受体基因也位于第4 染色体l - ( a m m a re ta 1 ，1 9 9 6 ) 。在 哺乳动物之间，y 2 受体是相当保守的，有着9 0 以上的同源性( s h a r m ae ta 1 ，1 9 9 8 ) ， 但y 2 受体和y l 受体之间只有3 0 的同源性。y 2 受体主要分布于中枢神经系统、周 围神经系统、肠和某些血管。在功能上，y 2 受体和y l 受体起着相反的作用。y i 受 体是突触后受体，而y 2 受体是一种突触前受体。y 2 受体的收缩能增加血压，而y l 受体的激活却降低血压( m o n o ne ta 1 ，1 9 9 9 ) 。在摄食研究上，己知y 2 受体收缩能延 迟胃的排空( f u j i m i y ae ta 1 ，2 0 0 0 ) ，从而延迟动物进食；限食后，内源性n p y 通过 y 2 受体来调节心血管的效应( n o r d h e i ma n dh o f b a u e r ，2 0 0 4 ) 。f r e d r i k s s o ne ta 1 ( 2 0 0 4 ) 在几种鱼类和两栖类中发现了与y 2 受体类似的一种新型受体亚型，这提示可能还有 六种受体亚型之外的受体存在。此外，在已知的六种受体中，y 2 受体在学习记忆的 “关键部位”海马处表达最为丰富，y 2 受体可能通过长时程传递增强机s m j ( l t p ) 来实 现介导n p y 对学习记忆的调节作用( m i l l e ra n dm a y f o r d ，1 9 9 9 ) 。 1 5 3 y 3 受体 尽管许多研究证明y 3 受体的存在，但直至现在，y 3 受体基因未从任何动物中 克隆出来。y 3 受体的一个特点是它与肽y y ( p y y ) 的亲和力比与n p y 的亲和力低1 0 倍( m i c h e le ta 1 j1 9 9 8 ) 。y 3 受体主要位于孤束核( b i t s ) 。近年来随着反义核酸技术的 发展，人们可以将y 1 受体、y 2 受体相应的信使r n a 预先封闭，单独暴露y 3 受体， 从而研究y 3 受体的性质及作用。c a v a d a se ta 1 ( 2 0 0 1 ) 用该技术研究发现：n p y 通过 y 3 受体来影响人肾上腺髓质嗜铬细胞内儿茶酚胺的分泌；另外，有研究表明y l 、 y 2 和y 3 受体在肾上腺髓质嗜铬细胞内共同调节儿茶酚胺的分泌( s p i n a z z i ，e ta 1 ， 2 0 0 5 ) 。最近，k u r i m o t oe ta 1 ( 2 0 0 4 ) 研究发现y 3 受体参与了抑制剂一s t l 5 7 1 对内皮细 胞的抑制作用，这提示该受体参与高血压作用的位点可能在细胞内。 1 5 4y 4 受体 已知人的y 4 受体基因位于第1 0 染色体上。y 4 受体在人体中分布广泛，在下丘 脑、海马、骨骼肌、甲状腺、心脏、前列腺、胃、小肠、胰腺及肾上腺等处都有分 华中农业大学硕士学位论文 布。除人y 。受体外，猪、大鼠、小鼠的y 。受体基因也得到克隆。通过序列同源性 比较，发现不同物种之间y 4 受体的同源性较低。由于y 4 受体和胰多肽( p p ) 呈现很 高的亲和性，y 4 受体可能涉及一些胰多肽所具有的作用，如抑制胰腺的分泌，促使 胆囊膀胱的松弛以及刺激促黄体激素( l h ) 的分泌等( j a m e ta 1 ，1 9 9 9 ；s h a h a be t a l ， 2 0 0 3 ) 。另外，b e r g l u n de ta 1 ( 2 0 0 3 ) 对y 4 受体的结构进行研究，发现它是以一个同型 二聚体的形式起作用的，这对了解它的功能有很好的提示。 1 5 5y 5 受体 y 5 受体被称为“摄食受体”( k a n a t a n ie ta 1 ，2 0 0 0 ) ，与y l 、y 2 一起是被研究最 多的三种受体。人的y ，受体基因和y l 受体、y 2 爱体基因一样，都位于第4 染色体 上，且和y l 受体基因部分重叠。不同的是，y 5 受体和y 1 受体的基因是朝相反的方 向转录( b e r g l u n de ta 1 ，2 0 0 3 ) 。迄今为止，已克隆了鸡、鼠、猴、猪、狗的y 5 基因。 y ，受体在大脑，尤其是在下丘脑表达最为丰富。由y 5 受体所介导的作用包括促进 摄食、降低能量消耗、生殖、调节脑的兴奋与抽搐等( m a r s he ta 1 ，1 9 9 9 ) 。在研究动 物衰老的试验模型中，c o p p o l ae ta 1 ( 2 0 0 4 ) 发现y 5 受体与摄食减少、体重减轻并没 有直接的联系，这为了解y 5 受体的功能又提出新的思路。 1 5 6 y 6 受体 y 6 受体基因己在角鲨、人、鼠、兔中克隆到。对人y 6 受体基因的研究发现， y 6 受体位于第5 染色体上，是一个非功能性的假基i n ( o r e g o re ta 1 ，1 9 9 6 ) 。y 6 受体的 m r n a 在鼠的下丘脑和肾脏中有表达( w e i n b e r ge ta 1 ，1 9 9 6 ) 。 1 6n p y 的生物学效应 1 6 1n p y 与摄食行为 n p y 是已知最有潜力的促食肽之一。n p y 能诱导食物的摄取，这在蛇、金鱼、 鸡、鼠、兔、猪、羊、狗和猕猴等动物中得到证实( b e r g l u n de ta 1 ，2 0 0 3 ) 。但在静水 椎实螺中，n p y 只涉及调节能量流动，而对摄食没有任何作用( d ej o n g b r i n ke ta 1 ， 2 0 0 1 ) 。将n p y 注射到大鼠与绵羊大脑脑室和室旁核内，其采食量、饮水量大大提 高，且进食时间缩短，而皮下注射相同剂量的n p y ，其采食量不受影响，这表明 神经肽y 在几种马纲动物延髓和小脑内的分布研冗 n p y 在中枢神经系统水平上调节动物采食且特异刺激动物对碳水化合物的采食。 s t a n l e y l e i b o w i t z ( 19 8 5 ) 给鼠下丘脑室旁核注射n p y 得出结论：动物采食量的增 加与n p y 剂量在一定范围内呈线性关系，且n p y 注射4 h 内促采食效果明显，4 h 以后减弱。定位研究提示，n p y 对摄食的影响主要是发生于下丘脑的室旁核或接近 于穹窿周区，高浓度的n p y 通常被发现在室旁核，而室旁核主要是接受弓状核和其 它脑区的轴突。通过对食物剥夺及给食试验证实，n p y 的浓度变化在室旁核，而 n p y 的m r n a 表达在弓状核。提示n p y 在弓状核合成，然后通过轴突输送到室旁 核，经室旁核分泌而参与摄食的调节( d r y d e ne ta 1 ，1 9 9 5 ；s t e p h e n se ta 1 ，1 9 9 5 ； w i d d o w s o n ，1 9 9 7 ) 。 近年来发现由脂肪组织合成的瘦素( l e p t i n ) ，其参与摄食及体内能量代谢的调 节，也是通过n p y 发挥作用的( c z a j ae ta 1 ，2 0 0 2 ) 。瘦素的缺乏，使大鼠出现多食、血 糖增高、肥胖及弓状核n p y 的m r n a 水平的增高。给予外源性瘦素，可使弓状核n p y 的m r n a 表达接近正常，而使多食、血糖增高及肥胖等症状逆转。瘦素注射入血中 能迅速进入下丘脑的内侧基底部和弓状核及附近的脑区，与这些部位的瘦素受体结 合，对n p ym r n a 的表达进行调控。另外，b o m b e s i n ( b n ) 是一种能诱导胃壁g 细胞 分泌胃泌素，能促进动物生长的多肽，现研究表明，它的促生长作用是通过n p y 的 调节来实现的( b u n g oe ta 1 ，2 0 0 0 ) 。 1 6 2 n p y 与昼夜节律 哺乳类的下丘脑视交叉上核控制着昼夜节律的产生与调节( r a l p he ta 1 ，1 9 9 0 ) 。 n p y 参与昼夜节律的形成过程，主要表现对光有一定的影响( y a n n i e l l ia n dh a r r i n g t o n ， 2 0 0 1 ) 。在大鼠的实验中，发现视交叉上核的y 1 y 5 和y 2 受体参与昼夜节律( h u h m a n ， 1 9 9 6 ) ；但在小鼠实验上有所不同，主要是y s 受体起作用( g r i b k o f f e ta 1 ，1 9 9 8 ) 。这些 研究表明有几种n p y 受体参与昼夜节律的生理活动。 1 6 3n p y 与记忆过程 n p y 在大脑的不同部位表达，则对记忆有着不同的影响。实验显示，在海马的 前端或中隔处注入n p y ，起着加强记忆的作用；而n p y 出现在杏仁核或海马后部 则是产生记忆健忘症( f l o o de ta 1 ，1 9 8 7 ；n a k a j i m ae ta 1 ，1 9 9 4 ) 。现己知的是，y 2 受体 参与了记忆过程。 兰! 查些奎兰堡主兰堡笙圣 1 6 4n p y 与药物成瘾 进年来，关于n p y 与药物成瘾，特别是与酒精关系的研究报道较多r o w ne ta 1 ， 2 0 0 1 ；c a b e r l o t t oe ta 1 ，2 0 0 1 ) 。有研究表明，过量的酒精可以降低n p y m r n a 在大鼠 弓状核的表达( k i n o s h i t ae ta 1 ，2 0 0 0 ) 。小鼠脑内缺乏n p y 时，则表现出对酒精的不 敏感性；相反脑内有过量的n p y 时，则表现出对酒精的低消耗和极敏感性( t h i e l ee t a 1 ，1 9 9 8 ) 。参与作用的受体，目前可知的是y l 和y 5 ，但这并不能完全确定所有动物 都是如此( t h i e l ee ta 1 ，2 0 0 0 ；t h i e l ee ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 1 6 5 n p y 与心血管 血管的交感神经末梢中n p y 的含量较多，起着缩血管的作用( t l u n d b e r g a n d t a t e m o t o ，1 9 8 2 ) ，这种效应是由平滑肌细胞内的y l 受体介导。外周系统中，n p y 虽与n e 共存，但是在小鼠血压研究中，它们的效应并不一致( p e d r a z z i n ie t a l ，1 9 9 8 ) 。 1 6 6 吖的其它效应 在哺乳动物中，n p y 在代谢紊乱、焦虑、抽搐、疼痛、鼻炎、内皮细胞功能异 常、垂体一性腺轴以及垂体一肾上腺轴等方面也起着错综复杂的作用( k a s ke ta 1 ，2 0 0 1 ； r e i b e le ta 1 ，2 0 0 1 ；s i l v ae ta 1 ，2 0 0 2 ；l ie ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 总之，n p y 不光在学习记忆、摄食行