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褪黑激素(Melatonin,Mel)是由松果腺分泌的一种具有广泛生理功能的内分泌激素,通过与其高亲和性受体的结合参与调控机体多系统、多器官的生理功能,目前认为高亲和受体有三种类型,分别为MT1、MT2和MT1c。研究表明Mel分泌呈现昼低夜高的昼夜节律,并与光周期成反比例,参与有机体昼夜节律信息和季节性节律信息的传递。通过研究哺乳动物脑中MT1的分布,显示MT1在下丘脑视交叉上核(SCN)、垂体结节部(PT)、室旁核(PVN)、海马(Hippocampus)和皮层(Cortex)等多个脑区有分布。GauerF等研究发现在大鼠垂体结节部褪黑激素受体呈现明显的昼夜节律。那么MT1受体在无蹼壁虎(Gecko swinhonis)全脑是如何分布的呢?MT1受体在无蹼壁虎脑的表达是否有节律性,及其在不同光周期下是否有变化? 运用免疫组织化学和数学形态学方法,研究MT1在无蹼壁虎的全脑分布,结果发现MT1在无蹼壁虎全脑分布主要定位于下丘脑室旁核(PVN),另外在下丘脑外侧区和大脑皮层后连合核也有少许分布,但在视交叉上方和下丘脑第三脑室底壁两侧之间的神经核团没发现免疫反应(该区域即哺乳类的视交叉上核,SCN)。PVN部位的MT1阳性细胞主要为圆形小细胞,定位于细胞膜和细胞质。此外,在无蹼壁虎的外周器官也有MT1分布,免疫组化结果显示 MT1在肝脏主要分布于普库弗细胞,肝细胞也有分布,且MT1免疫阳性反应主要位于细胞膜和细胞质,但在脾脏没发现MT1免疫反应。 运用数学形态学方法,在夏季和冬季的DD、DL和LL三种不同光周期下,分别统计了室旁核在CT7(CT,circadian time),CT11,CT15,CT19,CT23,CT3六个时间点MT1免疫反应细胞数。结果发现:夏季DL(10h:14h,CT5-CT19开灯)光周期下,MT1阳性反应细胞数峰值位于RT11(44.0±0.628个/两侧PVN,Bonferroni test,P<0.001),谷值位于RT7(12.0±0.371个/两侧PVN,Bonferroni test,P<0.001);DD光周期下,MT1免疫反应细胞数节律时相较DL光周期下延迟8小时;LL光周期下,MT1免疫反应细胞数节律时相较DL光周期峰值延迟12小时,谷值延迟4小时。冬季,DL(14h:10h,CT7-CT17开灯)光周期下,MT1免疫反应细胞数峰值位于RT3(24.8±0.618个/两侧PVN,Bonferroni test,P<0.001),谷值位于RT15(11.2±0.851个/两侧PVN, Bonferroni test,P<0.001);DD光周期下,MT1免疫反应细胞数节律时相较DL光周期,谷值延迟8小时,峰值提前8小时;LL光周期下,MT1免疫反应细胞数节律时相较DL光周期提前了4小时。总之,不同季节的三种不同光周期下,室旁核MT1免疫反应细胞数均呈现昼夜节律性变化(ANOVA,P<0.001),提示MT1的表达可能受内源性节律钟控制;外界光照周期可能仅影响钟基因的启动,而对其昼夜节律周期性影响有限。 有研究表明,大鼠和仓鼠脑内褪黑素受体125I结合量存在昼夜节律变化,光照能明显促进125I的结合;不同光照下Breeders垂体结节部褪黑激素受体的表达呈季节性波动,且夏季高冬季低。与其一致,我们的结果显示,夏季光照下各时间点MT1免疫阳性细胞平均数(26.3±4.259个/两侧PVN)明显较冬季多(13.9±1.387个/两侧PVN),提示夏季长日照可上调MT1的表达。