前列腺素E2对雌性小鼠下丘脑视前区正中核热敏神经元放电活动的影响及其机制

侯晓钰, 李娅, 宋宜安, 何田慧, 张洁, 胥建辉

PDF(2117 KB)
中国高校科技期刊信息汇聚平台
PDF(2117 KB)
吉林大学学报(医学版) ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (1) : 17-25. DOI: 10.13481/j.1671-587X.20250103
基础研究

前列腺素E2对雌性小鼠下丘脑视前区正中核热敏神经元放电活动的影响及其机制

作者信息 +

Effect of prostaglandin E2 on discharge activity of warm-sensitive neurons in median preoptic nucleus of hypothalamus in female mice and its mechanism

Author information +
History +

摘要

目的 探讨致热介质前列腺素E2（PGE2）对雌性小鼠下丘脑视前区正中核（MnPO）热敏神经元（WSNs）放电活动的影响，并阐明其作用机制。 方法 制作雌性小鼠MnPO冠状脑片，灌流含有突触阻断剂（STBs）的人工脑脊液（ACSF），改变灌流液温度的同时应用膜片钳技术检测神经元的放电频率，鉴定WSNs。32个MnPO WSNs分为基础放电组（n=32）和PGE2组（n=32），采用膜片钳技术检测MnPO WSNs分别灌流ACSF和1 μmol·L-1 PGE2后的放电频率。选择灌流PGE2后放电频率明显改变且活性良好的MnPO WSNs（n=21），分为PGE2受体E系列前列腺素受体（EP）1拮抗剂（EP1 ant）+PGE2组（n=7）、EP3 ant+PGE2组（n=7）和EP4 ant+PGE2组（n=7），采用膜片钳技术检测MnPO WSNs分别灌流3 μmol·L-1 EP1 ant和1 μmol·L-1 PGE2混合液、10 μmol·L-1 EP3 ant和1 μmol·L-1 PGE2混合液及10 μmol·L-1 EP4 ant和1 μmol·L-1 PGE2混合液后的放电频率。 结果 灌流含有STBs的ACSF后，共有188个雌性小鼠的MnPO神经元进行了内在温度敏感系数（以m值表示）的鉴定，其中32个神经元的m值≥0.8，被鉴定为MnPO WSNs，占所有记录神经元的17%。与基础放电频率比较，加入PGE2后MnPO的放电频率明显降低（P<0.05）；与PGE2组比较，EP3 ant+PGE2组MnPO WSNs的放电频率百分比改变降低（P<0.05）；与PGE2组比较，EP1 ant+PGE2组MnPO WSNs的放电频率的百分比改变差异无统计学意义（P>0.05）；与PGE2组比较，EP4 ant+PGE2组MnPO WSNs的放电频率的百分比改变差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 雌性小鼠MnPO存在约17%的WSNs；PGE2可通过突触后的机制经EP3受体直接抑制雌性小鼠MnPO WSNs的放电活动。

Abstract

Objective To discuss the effect of prostaglandin E2 （PGE2）， a pyrogenic mediator， on the discharge activity of warm-sensitive neurons （WSNs） in median preoptic nucleus （MnPO） of hypothalamus in the female mice， and to clarify its mechanism. Methods Coronal brain slices of MnPO were prepared from the female mice. The slices were then perfused with artificial cerebrospinal fluid （ACSF） containing synaptic transmission blockers （STBs）. The discharge frequency was monitored using the patch clamp technique while changing the temperature of the perfusate to identify the WSNs. A total of 32 MnPO WSNs were divided into base line group（n=32） and PEG2 （n=32）. The patch clamp technique was employed to monitor the discharge frequencies of MnPO WSNs following the perfusion of ACSF and 1 μmol·L-1 PGE2， respectively. The MnPO WSNs with good activity and significant change in discharge frequency after PGE2 perfusion were divided into PGE2 receptor E-series prostaglandin receptrol （EP）1 antagonist （EP1 ant）+PGE2 group （n=7）， EP3 ant+PGE2 group （n=7）， and EP4 ant+PGE2 group （n=7）. The patch clamp technique was used to monitor the discharge frequencies of MnPO WSNs following the perfusion of 3 μmol·L-1 EP1 ant and 1 μmol·L-1 PGE2 mixture， 10 μmol·L-1 EP3 ant and 1 μmol·L-1 PGE2 mixture， and 10 μmol·L-1 EP4 ant and 1 μmol·L-1 PGE2 mixture， respectively. Resluts： After perfuson of the ACSF containing STBs， a total of 188 MnPO neurons from the female mice with an intrinsic temperature sensitivity coefficient （m value） were identified； out of these， 32 neurons had an m value of ≥0.8 and were identified as MnPO WSNs， accounting for approximately 17% of all recorded neurons. Compared with baseline discharge frequency， the discharge frequency of MnPO WSNs after addition of PGE2 was decreased （P<0.05）. Compared with PGE2 group， the percentage change in discharge frequency of MnPO WSNs in EP3 ant+PGE2 group was significantly decreased （P<0.05）. Compared with PGE2 group， the percentage change in discharge frequency of MnPO WSNs in EP1 ant+PGE2 group had no significant difference （P>0.05）. Compared with PGE2 group， the percentage change in discharge frequency of MnPO WSNs in EP4 ant+PGE2 group had no significant difference（P>0.05）. Conclusion In the female mice， WSNs make up approximately 17% of the total neurons in MnPO. PGE2 can directly inhibit the discharge activity of MnPO WSNs in the female mice through postsynaptic mechanism involving EP3 receptors.

关键词

发热 / 前列腺素E2 / 视前区正中核 / 热敏神经元 / EP3受体

Key words

Fever / Prostaglandin E2 / Median preoptic nucleus / Warm-sensitive neuron / EP3 receptor

中图分类号

R714 / R339.6

引用本文

EndNote

Ris (Procite)

Bibtex

导出引用
侯晓钰 , 李娅 , 宋宜安 , 等. 前列腺素E2对雌性小鼠下丘脑视前区正中核热敏神经元放电活动的影响及其机制. 吉林大学学报(医学版). 2025, 51(1): 17-25 https://doi.org/10.13481/j.1671-587X.20250103
Xiaoyu HOU, Ya LI, Yian SONG, et al. Effect of prostaglandin E2 on discharge activity of warm-sensitive neurons in median preoptic nucleus of hypothalamus in female mice and its mechanism[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition). 2025, 51(1): 17-25 https://doi.org/10.13481/j.1671-587X.20250103

参考文献

列表( 原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序 ) 可视化分析
1
BLOMQVIST A， ENGBLOM D. Neural mechanisms of inflammation-induced fever［J］. Neuroscientist， 2018， 24（4）： 381-399.
本文引用 [1]
2
NAKAMURA K， NAKAMURA Y， KATAOKA N. A hypothalamomedullary network for physiological responses to environmental stresses［J］. Nat Rev Neurosci， 2022， 23（1）： 35-52.
本文引用 [2]
3
MACHADO N L S， SAPER C B. Genetic identification of preoptic neurons that regulate body temperature in mice［J］. Temperature， 2022， 9（1）： 14-22.
本文引用 [1]
4
SHIONOYA K， ESKILSSON A， BLOMQVIST A. Prostaglandin production selectively in brain endothelial cells is both necessary and sufficient for eliciting fever［J］. Proc Natl Acad Sci U S A， 2022， 119（43）： e2122562119.
本文引用 [1]
5
KAMM G B， BOFFI J C， ZUZA K， et al. A synaptic temperature sensor for body cooling［J］. Neuron， 2021， 109（20）： 3283-3297.e11.
本文引用 [1]
6
TANG Y， LIU S Y， XU L Z， et al. Arginine vasopressin effects on membrane potentials of preoptic area temperature-sensitive and-insensitive neurons in rat hypothalamic tissue slices［J］. Neuropeptides， 2023， 100： 102344.
7
XU J H， GAO W M， HE T H， et al. The hyperthermic response to intra-preoptic area administration of agmatine in male rats［J］. J Therm Biol， 2023， 113： 103529.
本文引用 [2]
8
ZHOU Q， FU X， XU J H， et al. Hypothalamic warm-sensitive neurons require TRPC4 channel for detecting internal warmth and regulating body temperature in mice［J］. Neuron， 2023， 111（3）： 387-404.e8.
本文引用 [8]
9
SONG K， WANG H， KAMM G B， et al. The TRPM2 channel is a hypothalamic heat sensor that limits fever and can drive hypothermia［J］. Science， 2016，353（6306）： 1393-1398.
本文引用 [2]
10
PADILLA S L， JOHNSON C W， BARKER F D， et al. A neural circuit underlying the generation of hot flushes［J］. Cell Rep， 2018， 24（2）： 271-277.
本文引用 [1]
11
KRAJEWSKI-HALL S J， MIRANDA DOS SANTOS F， MCMULLEN N T， et al. Glutamatergic neurokinin 3 receptor neurons in the Median preoptic nucleus modulate heat-defense pathways in female mice［J］. Endocrinology， 2019，160（4）： 803-816.
12
YAHIRO T， KATAOKA N， NAKAMURA K. Two ascending thermosensory pathways from the lateral parabrachial nucleus that mediate behavioral and autonomous thermoregulation［J］. J Neurosci， 2023， 43（28）： 5221-5240.
13
WU J Y， LIU D Q， LI J Y， et al. Central neural circuits orchestrating thermogenesis， sleep-wakefulness states and general anesthesia states［J］. Curr Neuropharmacol， 2022， 20（1）： 223-253.
14
CRAMER M N， GAGNON D， LAITANO O， et al. Human temperature regulation under heat stress in health， disease， and injury［J］. Physiol Rev， 2022， 102（4）： 1907-1989.
15
OSTERHOUT J A， KAPOOR V， EICHHORN S W， et al. A preoptic neuronal population controls fever and appetite during sickness［J］. Nature， 2022， 606（7916）： 937-944.
本文引用 [1]
16
DEAN J B， BOULANT J A. In vitro localization of thermosensitive neurons in the rat diencephalon［J］. Am J Physiol， 1989， 257（1 Pt 2）： R57-R64.
本文引用 [2]
17
OKA T， OKA K， SCAMMELL T E， et al. Relationship of EP（1-4） prostaglandin receptors with rat hypothalamic cell groups involved in lipopolysaccharide fever responses［J］. J Comp Neurol， 2000， 428（1）： 20-32.
本文引用 [1]
18
侯晓钰， 宋宜安， 何田慧， 等. 精氨酸加压素兴奋视前区正中核谷氨酸能神经元及其机制［J］. 安徽医科大学学报， 2023， 58（3）： 418-422， 428.
本文引用 [1]
19
MORRISON S F， NAKAMURA K. Central mechanisms for thermoregulation［J］. Annu Rev Physiol， 2019， 81： 285-308.
本文引用 [1]
20
SIEMENS J， KAMM G B. Cellular populations and thermosensing mechanisms of the hypothalamic thermoregulatory center［J］. Pflugers Arch， 2018， 470（5）： 809-822.
本文引用 [1]
21
WANG T A， TEO C F， ÅKERBLOM M， et al. Thermoregulation via temperature-dependent PGD2 production in mouse preoptic area［J］. Neuron， 2019， 103（2）： 349.
本文引用 [2]
22
OSAKA T. Nitric oxide mediates noradrenaline-induced hypothermic responses and opposes prostaglandin E2-induced fever in the rostromedial preoptic area［J］. Neuroscience， 2010， 165（3）： 976-983.
本文引用 [1]
23
SCAMMELL T E， ELMQUIST J K， GRIFFIN J D， et al. Ventromedial preoptic prostaglandin E2 activates fever-producing autonomic pathways［J］. J Neurosci， 1996， 16（19）： 6246-6254.
本文引用 [1]
24
OSAKA T. The EP3 and EP4 receptor subtypes both mediate the fever-producing effects of prostaglandin E2 in the rostral ventromedial preoptic area of the hypothalamus in rats［J］. Neuroscience， 2022， 494： 25-37.
本文引用 [2]
25
MACHADO N L S， BANDARU S S， ABBOTT S B G， et al. EP3R-expressing glutamatergic preoptic neurons mediate inflammatory fever［J］. J Neurosci， 2020， 40（12）： 2573-2588.
本文引用 [1]

作者贡献声明

侯晓钰参与论文的整体设计和论文撰写，李娅参与实验数据的统计学分析，宋宜安和何田慧参与实验过程，张洁和胥建辉参与论文撰写及审校。

基金

国家自然科学基金项目(32100926)
四川省成都市卫健委医学科研项目(2022093)
四川省医学会科研项目(Q22010)
成都医学院科研项目(CYZYB21-16)

版权

©《吉林大学学报（医学版）》编辑部，开放获取遵循CC BY-NC-ND协议。

评论

PDF(2117 KB)

Accesses

Citation

Detail
段落导航
相关文章
Copyright 中国高校科技期刊信息汇聚平台 2024-2025
技术支持：北京玛格泰克科技发展有限公司
京ICP备05021913号-19

/

〈 〉