2MT引起的先天恐惧性体温降低现象的神经机制(精)/清华大学优秀博士学位论文丛书

本书研究通过利用噻唑啉相关的先天恐惧诱导化合物2MT在小鼠上建立了一个恐惧性体温降低现象的行为范式。发现了2MT刺激引起的急性体温下降的现象由Trpa1基因所介导，且在体温下降过程中存在的急性的尾部血管舒张与体温下降的现象高度相关。我们进一步综合运用神经束逆向追踪技术、光遗传学、化学遗传学、神经毒素抑制、捕捉激活神经元群集系统（CANE）和组织学染色方法，揭示了后丘脑下核（PSTh）激活性的神经元接收侧臂旁核外侧部分（PBel）激活性神经元中继的2MT信息，并进一步传递到孤束核（NTS），引起2MT刺激下小鼠尾部血管舒张和体温下降现象的神经机制。读者对象：1.相关领域内的同行，本书总结和推进了相关领域内的研究成果，有助于相关领域内的同行专家拓展自己的研究领域和深化相关知识。2.在读的研究生和本科生，本书可作为一个良好的科学研究范例帮助在读的研究生和本科生了解该领域的最新研究进展和方法，以及培养自己的科研能力和科研思维。3. 普通读者和公众，本书研究描述了小鼠上恐惧性体温下降发生的神经机制，可作为科普读物帮助普通读者和公众提高科学认知和科学素养。

本文作者为神经生物学博士刘灿，现于北京生命科学研究所进行博士后研究。本科毕业于武汉大学生命科学学院，博士毕业于清华大学生命科学学院，师从刘清华教授。博士期间多次赴日本筑波大学进行学术交流并开展本书的部分研究。在读期间获得国家奖学金，清华大学优秀博士论文，清华大学优秀博士生等荣誉。

目录 第1章前言 1.1问题的提出 1.2研究背景及意义 1.3文献综述 1.3.1先天性恐惧信号及其感知 1.3.2一类高效的捕食者气味分子 1.3.3TRP离子通道 1.3.4小鼠感知环境温度维持体温稳态的神经环路机制 1.4研究方法 第2章实验材料和方法 2.1实验材料 2.1.1实验动物 2.1.2重要实验设备与软件 2.1.3重要试剂 2.1.4病毒包装质粒 2.1.5组织学染色抗体 2.2实验方法 2.2.1小鼠背部皮肤温度和尾巴温度记录 2.2.2小鼠核心温度和小鼠活动距离的记录 2.2.3遥感测温植入子的植入 2.2.42MT或CNA刺激 2.2.5病毒及神经束逆向追踪试剂的制备 2.2.6脑立体定位注射 2.2.7光纤包埋 2.2.8光遗传学实验 2.2.9化学遗传学实验 2.2.10TeLC神经毒素抑制实验 2.2.11捕捉激活神经元集群系统（CANE）的特异性标记 实验 2.2.12心脏灌流 2.2.13免疫组化染色 2.2.14双荧光原位杂交染色 2.2.15荧光成像 2.2.16细胞计数统计 第3章捕食者气味分子2MT可引起小鼠急性体温降低 3.1体温记录系统 3.22MT刺激引起野生型小鼠急性尾巴温度升高和体温降低 的现象 3.3TRPA1激动剂CNA不能在野生型小鼠中引起急性体温 降低现象 3.42MT刺激诱导的野生型小鼠和Trpa1-/-小鼠全脑cfos 表达分析 第4章PSThNTS神经通路参与2MT引起的体温降低现象 4.1NTS在2MT刺激中主要接受来自PSTh的兴奋性投射 4.1.1NTS在2MT刺激中接收来自多个脑区的投射 4.1.2PSTh是NTS在2MT刺激中的主要输入上游 4.1.32MT主要激活了PSTh谷氨酸能神经元 4.2抑制PSThNTS神经通路能抑制2MT刺激产生的体温 降低现象 4.2.1化学遗传学抑制PSTh谷氨酸能神经元 4.2.2TeLC介导的PSThNTS神经通路的抑制 4.3光激活PSThNTS神经通路能产生尾巴温度升高和体温 降低现象 4.3.1光激活投射到NTS的PSTh神经元胞体 4.3.2光激活PSTh神经元在RNTS和CNTS的轴突 末梢 第5章PBelPSTh神经通路参与2MT引起的体温降低现象 5.1PSTh在2MT刺激中主要接收来自PBel的兴奋性投射 5.1.1PSTh在2MT刺激中接收来自多个脑区的投射 5.1.2PBel是PSTh在2MT刺激中的主要输入上游 5.1.32MT主要激活了PBel谷氨酸能神经元 5.2PBel神经元主要通过PBelPSTh神经通路引起体温降低 现象 5.2.1对2MT激活的PBel神经元的特异性标记 5.2.2光激活CANE标记的PBel神经元胞体 5.2.3光激活CANE标记的PBel神经元在PSTh的 轴突末梢 5.2.4光激活CANE标记的PBel神经元在CeA的 轴突末梢 5.2.5POA脑区没有CANE标记的PBel神经元的 轴突末梢 5.3抑制PBelPSTh神经通路能抑制2MT引起的体温降低 现象 5.3.1化学遗传学抑制PBel谷氨酸能神经 5.3.2化学遗传学抑制PBelPSTh神经通路 第6章总结与展望 6.1总结 6.1.1三叉神经节的TRPA1+神经元感知2MT信号 6.1.22MT激活的PB神经元是一类独特的神经元类群 6.1.3PSTh是情绪相关的体温调控中心 6.1.4RNTS是调控尾血管舒张和体温降低的自主神经 中枢 6.2讨论与展望 6.2.1为什么TRPA1激动剂CNA不能引起小鼠体温 降低现象 6.2.2小鼠通过多种感知途径感知2MT信息 6.2.3PBel神经元中继来自多个感知通路的2MT信息 6.2.4小鼠通过多种不同的神经通路产生不同的恐惧 防御反应 6.2.5PSThNTS神经通路调控尾部血管舒张的途径 6.2.6先天恐惧性体温降低现象的生物保护效应 6.2.7先天恐惧性体温降低现象的生物学意义 参考文献 致谢