唾液腺中枢调节唾液分泌的机制还不完全清楚,但已知唾液腺中枢神经元不但接受来自唾液腺的信号,而且接受来自许多其他中枢核团的信号输入。从唾液腺神经中心发出的冲动经中转后才到达唾液腺,但现在对唾液腺中枢与其他核团之间的联系知之甚少。已经发现,唾液腺神经中枢与下丘脑有联系。有人把荧光标记的假狂犬病病毒(可被跨突触运输)注射到大鼠的下颌下腺里,观察其对中枢神经元的标记。结果发现,前脑的纹床核、下丘脑室旁核、杏仁核的中央核、下丘脑侧区均有标记,脑桥与延髓的臀旁核、网状结构、孤束核以及脊髓的三叉核亦有标记,说明唾液腺中枢与其他核团之间有广泛联系。由于下丘脑侧区调节摄食、杏仁核调节味觉与记忆、室旁核调节饮水行为及参与体液调节、孤束核和臀旁核与味觉及视觉调节有关,这些核团与唾液腺中枢的联系就显得格外重要。Saad等(2002)给侧脑室内注射毛果芸香碱或异丙肾上腺素,引起了唾液腺分泌,表明唾液腺中枢接受来自高级中枢的信号。
输入到唾液腺中枢的信号是通过突触来传递的。已知涎核神经元接受兴奋性和抑制性突触输入,前者的神经介质是谷氨酸,后者是甘氨酸。
上涎核的突触输入
一、兴奋性和抑制性突触
免疫组化研究(Lin等,2003)发现,谷氨酸受体的一个亚型即N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体存在于投射到翼腭神经节的上涎核神经元。翼腭与上涎核神经元形成的突触含有多种神经介质,如氨基酸介质谷氨酸和甘氨酸,神经肽介质P物质、脑啡肽、神经肽Y、促生长素抑制素、VIP等,以及胺类介质如酪氨酸释放激素、酪氨酸羟化酶、5-羟色胺。其中,谷氨酸是脑内最重要的兴奋性神经介质,而γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸是典型的抑制性介质。
突触后膜的离子通道型谷氨酸受体所传递的是兴奋性信号。注入微量谷氨酸到上涎核区可激发明显的脑血管舒张,表明谷氨酸使翼腭-上涎核神经元兴奋。NMDA受体激动剂NMDA和同型半胱氨酸(DLH)也可引起疑核神经元、迷走神经的背侧节前神经元兴奋。NMDA和DLH引起33%的上涎核神经元发生放电反应;约50%为高频放电,常常超过40Hz。约20%的神经元在NMDA作用下和感觉神经刺激时发生放电活动,NMDA受体拮抗剂可抑制这种放电反应。约47%的神经元对NMDA激动剂和感觉神经刺激没有反应。对NMDA有反应的神经元大多位于上涎核的吻端。
Kobayash等(1997)发现,上涎核含有许多谷氨酸和GABA免疫反应阳性的轴突膨体;上涎核神经元突触接受谷氨酸轴突输入;而这些神经元的胞体与树突都接受GABA或者甘氨酸突触的输入。进一步的定量分析发现,谷氨酸型突触构成上涎核总突触的45%,而GABA型突触为21%,甘氨酸型突触为20%。然而,上涎核神经元如何整合处理这些兴奋性和抑制性突触输入,还不清楚。
二、上涎核神经元突触的发育
Mitoh等(2009)测定比较了生后第1周与第2周的大鼠上涎核神经元的突触传递的发育。成熟的大鼠上涎核神经元GABA和甘氨酸受体激动时引起神经元超极化,而在生后第1周的大鼠则表现为去极化,因而其结果不是抑制性突触输入,而是兴奋性输入。这种现象在生后第二周开始扭转。
上涎核神经元的膜电位随时间的推移变得越来越负,这是由于细胞内Cl-浓度的逐渐减低所致。生后第1周神经元内Cl-高于细胞外,GABA作用使神经元去极化,到第2周神经元内Cl-低于细胞外,GABA作用使神经元超极化。这种转变在不同的脑区发生在不同的时间。例如,脊髓的神经元转变发生最早,约为第7天,其次为脑干;前脑最晚,约在生后第21天;而上涎核为生后第8天。
生后早期上涎核神经元对GABA的反应为兴奋性可能有重要生理意义。GABA与甘氨酸在生后发育的早期可能起滋养因子的作用,从而影响上涎核神经元突触的成熟。GABA能介质在生后早期的兴奋作用可能是通过NMDA受体的离子通道使Ca2+内流,后者可调节突触发育所需的各种转录因子。生后第1周上涎核神经元接受的均为兴奋性信号,这可能是由于不成熟的唾液腺需要持续的兴奋性刺激以使口腔湿润。
下涎核的突触输入
与上涎核类似,下涎核神经元的兴奋性突后电位是由谷氨酸受体激动引起的。Suwabe等(2008)发现,刺激孤束核可诱发下涎核神经元突后电位。用各种亚型的谷氨酸受体抑制剂证实,AMPA受体与红藻氨酸受体引起兴奋性突后电位占总突后电位的59%,而NMDA受体引起41%。有趣的是,刺激孤束核所引起的抑制性突后电位都是由GABA受体形成的,甘氨酸受体没有参与。兴奋性突后电位的潜伏期,即从刺激到兴奋性突后电位开始的时间,平均为6. 6ms,而抑制性突后电位的潜伏期为11. 0ms,表明在抑制性通路中还有一级突触,即更换一次神经元。下涎核神经元有甘氨酸受体,但抑制甘氨酸受体并不能减低刺激孤束核所引起的抑制性突后电位的幅度,说明甘氨酸所致的突后电位来自别的核团。
综上所述,唾液腺神经中枢的神经元接受不同的信号输入,有的直接到达唾液腺中枢,有的要经过更换神经元。然而,哪些核团与唾液腺中枢形成突触联系、如何联系以及这些联系的功能意义是什么,还有待进一步探讨。