BK8644对河豚毒素引起的大鼠海马锥体神经元AMPA受体介导的微小兴奋性突触后电流频率和幅度的影响

目的观察L-型钙通道(LTC)开通剂BK8644对河豚毒素(TTX)引起的大鼠海马锥体神经元α-氨基-羟基-5-甲基-4-异唑-丙酸(AMPA)受体介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCAMPA)的影响,探讨LTC是否作为神经环路兴奋性的感受器在调节突触稳态中发挥作用。方法建立培养海马神经元的稳态可塑性离体模型,并采用膜片钳全细胞模式记录突触内自发的mEPSC。结果TTX组mEPSCAMPA的频率显著高于对照组(P<0.05),而mEPSCAMPA电流幅度无显著差异(P>0.05);BK8644组和TTX+BK8644组与对照组比较,mEPSCAMPA的频率和幅度均无显著差异(P>0.05);TTX+BK8644组与TTX组比较,mEPSCAMPA频率降低(P<0.05),电流幅度无显著差异(P>0.05)。结论BK8644可对抗TTX引起的mEPSCAMPA频率升高,提示L-型钙通道可能参与稳态突触可塑性的调节。

左归降糖解郁方对糖尿病并发抑郁症大鼠海马神经元微小兴奋性突触后电流的影响

目的观察左归降糖解郁方对糖尿病并发抑郁症大鼠海马神经元微小兴奋性突触后电流(mEPSC)频率及幅度的影响,探讨其对海马神经元保护作用的可能机制。方法选用17~19 d胚胎大鼠离体培养海马神经元,神经元特异性烯醇化酶(NSE)免疫细胞化学染色进行细胞鉴定。细胞随机分为空白对照组、抑郁组、糖尿病组、糖尿病并发抑郁症组、空白血清组、左归降糖解郁方组和阳性药组,培养10 d后加入皮质酮(50μmol/L)和/或高糖(15 mmol/L)建立细胞模型,给予药物血清干预18 h,采用全细胞膜片钳记录神经元mEPSC,比较各组神经元mEPSC频率和电流幅度。结果经NSE免疫细胞化学鉴定,培养7 d后神经元纯度达95%以上。与空白对照组比较,抑郁组、糖尿病组和糖尿病并发抑郁症组大鼠海马神经元mEPSC的频率和幅度均显著上升(P<0.01);与糖尿病并发抑郁症组比较,左归降糖解郁方组和阳性药组大鼠海马神经元mEPSC的频率和幅度均显著下降(P<0.01)。结论左归降糖解郁方可降低糖尿病并发抑郁症大鼠海马神经元mEPSC的频率和幅度,对海马神经元有保护作用。

幼年爪蟾视顶盖神经元微兴奋性突触后电流的一些特性

以微兴奋性突触后电流 (miniatureexcitatorypostsynapticcurrents,mEPSCs)为指标 ,采用盲法膜片电压钳全细胞记录技术 ,研究敏感期内爪蟾视顶盖神经元突触前受体调制突触后mEPSCs的作用。结果发现 ,mEP SCs可以被NMDA受体特异性阻断剂APV和 (或 )AMPA/KA受体特异性阻断剂CNQX所阻断 ,NMDA受体激动剂NMDA可以诱发内向突触后电流。与成年神经元相比 ,未成年动物神经元的mEPSCs的下降相时间较长 ,mEPSCs的NMDA成分较多 ,而AMPA成分较少。尼古丁乙酰胆碱受体激动剂 (carbachol,nicotine和cytisine)可使mEPSCs的频率增加 ,且carbachol使频率增加作用需要Ca2 +介导 ;而乙酰胆碱水解产物choline亦有此作用 ;尼古丁乙酰胆碱受体的竞争性拮抗剂DH β E能够拮抗carbachol诱发的mEPSCs频率增加作用 ;α3β4亚型尼古丁乙酰胆碱受体拮抗剂mecamyllamine不能拮抗carbachol诱发的mEPSCs频率增加作用 ,但在低浓度下对含有α7亚单元尼古丁乙酰胆碱受体起特异拮抗作用的MLA却有这种拮抗作用 ;同时我们还观察到 ,无Ca2 +灌流可以导致巨型PSCs的出现 ,无镁液可以使mEPSCs的下降相延长。结果表明 ,mEPSCs是由NMDA受体和AMPA/KA受体共同介导的 ,尼古丁乙酰胆碱受体以Ca2 +依赖的方式参与了mEPSCs的突触前调制 。

铅对大鼠皮质神经元γ-氨基丁酸A型受体介导电流及GABA能突触传递的抑制作用

目的研究铅(Pb^(2+))对大鼠皮质神经元γ-氨基丁酸(GABA)A型受体介导电流(I_(GABA))及GABA能突触传递的抑制作用及其机制。方法①分离出生0 d的SD大鼠大脑皮质神经元进行原代培养,培养7~14 d用膜片钳系统记录神经元GABA激活的I_(GABA),检测不同浓度Pb^(2+)(1,5,10,50和100μmol·L^(-1))(Y管给药,作用时间20 s)对GABA(100μmol·L^(-1))激活I_(GABA)的影响,并检测Pb^(2+)50μmol·L^(-1)(Y管给药,作用时间20 s)对不同浓度GABA(1,10,50,100,500和1000μmol·L^(-1))激活I_(GABA)的影响。②取15~19 d日龄雄性SD大鼠大脑制作厚度为350μm的脑片样本,记录自发抑制性突触后电流(sIPSC)、微小抑制性突触后电流(mIPSC)和注入电流诱导的动作电位(AP),检测Pb^(2+)10μmol·L^(-1)(灌流速度2 mL·min^(-1))处理前和处理5 min后sIPSC和mIPSC振幅和频率及AP频率。结果①在10,50和100μmol·L^(-1)浓度时,随浓度升高,Pb^(2+)抑制原代培养神经元I_(GABA)的作用增强,IC_(50)值为(68±20)μmol·L^(-1)。②Pb^(2+)50μmol·L^(-1)抑制GABA最大激活电流(P<0.01),升高GABA的EC50值,由无Pb^(2+)组的(20±6)μmol·L^(-1)增加到(87±39)μmol·L^(-1),表明Pb^(2+)可能以非竞争性机制抑制I_(GABA)。③脑片实验中,与处理前比较,Pb^(2+)10μmol·L^(-1)处理5 min后可逆地抑制神经元sIPSC的频率(P<0.01)而未影响其振幅,而mIPSC的频率和振幅均未受到影响。此外,Pb^(2+)10μmol·L^(-1)抑制AP的频率(P<0.01),降低神经元的整体兴奋性。结论Pb^(2+)对原代培养神经元I_(GABA)有明显的抑制作用;Pb^(2+)可能通过抑制皮质神经元的AP抑制sIPSC的频率;提示Pb^(2+)对原代培养神经元I_(GABA)的抑制以及对脑片神经元sIPSC频率的抑制可能存在不同的机制,反映了Pb^(2+)中毒机制的复杂性。

三七总皂苷对大鼠海马CA1区兴奋性突触活动的影响

目的：研究三七总皂苷（Panax notoginseng saponins,PNS）对海马脑片CA1区锥体神经元兴奋性突触活动的作用和机理。方法：采用＂盲法＂全细胞膜片钳技术,记录PNS（0.05～0.4 g/L）对3～4周雄性wistar大鼠海马脑片（400μm）CA1区兴奋性突触后电流（excitatory post synaptic currents,EPSCs）和自发的微小兴奋性突触后电流（miniature excitatory post synapticcurrents,mEPSCs）幅度及频率的影响。结果：0.1～0.4 g/L PNS显著抑制海马脑片CA1区EPSCs（P〈0.05）;0.05～0.4 g/LPNS可明显增加CA1区锥体神经元自发mEPSCs的产生频率,但并不影响mEPSCs的幅度。结论：PNS可作用于突触前位点对海马神经元兴奋性突触活动产生调节作用,PNS增加mEPSCs频率的作用可能与促进突触前膜nAChR的激动有关,这可能是其调节海马神经元的兴奋性进而发挥益智作用的机制之一;PNS对EPSCs和mEPSCs的不同作用说明PNS是选择性抑制膜去极化所诱发的递质释放过程,PNS的这种选择性作用对于其发挥神经保护作用十分有利。

不同阿片受体激动剂对海马培养神经元微小兴奋性突触后电流的影响

目的:探讨不同阿片受体激动剂对海马培养神经元微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的影响。方法:原代培养新生SD大鼠海马神经元18 d,荧光倒置显微镜下选择健康神经元入组,分别在培养液中加入阿片受体激动剂吗啡(浓度为10μmol·L^(-1))、[D-pen2,D-pen5]-enkephalin(DPDPE)和埃托啡(浓度均为1μmol·L^(-1))处理3 d,对照组不加药。全细胞模式记录mEPSCs,用软件MiniAnalysis 6.0(Synaptosoft,Inc)对mEPSCs频率及幅度进行分析。结果:吗啡显著降低了海马神经元mEPSCs的频率和幅度,与对照组相比,频率和幅度分别下降了38.5%和38.0%(均P<0.01);埃托啡对mEPSCs的幅度无影响(P>0.05),但频率增加了26.0%(P<0.05);DPDPE对mEPSCs的频率及幅度均无影响(P>0.05)。结论:不同的阿片受体激动剂由于其引起受体内化的能力不同,对神经元兴奋性突触传递有不同的突触后作用。

皮质酮对大鼠孤束核神经元微小兴奋性突触后电流的影响

目的:探讨应激情况下接收大鼠颈动脉体化学感受器传入信号的延髓孤束核二级神经元微小兴奋性突触后电流变化特征。方法:通过神经示踪技术追踪大鼠颈动脉体化学感受器传入纤维在延髓孤束核的投射位点,从而对其二级神经元进行定位,利用脑片膜片钳技术,以全细胞电压钳方式记录高浓度(100nmol/L)皮质酮处理组与对照组孤束核神经元微小兴奋性突触后电流变化。结果:高浓度皮质酮处理后孤束核神经元微小兴奋性突触后电流振幅明显增高,与对照组间的差异有统计学意义(P<0.05),而微小兴奋性突触后电流事件发生的频率,上升时间及衰减时间常数等参数的组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:接受大鼠颈动脉体化学感受器传入信号的孤束核二级神经元受到高浓度皮质酮刺激后,微小兴奋性突触后电流特征发生改变系突触后事件。

电压依赖性钙通道参与大振幅微小兴奋性突触后电流形成的实验研究

目的观察电压依赖性钙通道是否作用于大鼠脊髓背角胶状质层(SG)神经元大振幅微小兴奋性突触后电流的形成。方法选用成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,2%～3%异氟烷麻醉后,分离其腰骶部的脊髓,然后切片。采用全细胞电压钳技术,玻璃微电极的电阻为4～6 MΩ,钳制电压为70 mV,记录胶状质层神经元微小兴奋性突触后电流(mEPSC)电流。将电流信号用Axopatch 200来放大并储存于电脑。对照组和用药结束后,持续采样mEPSC电流30 s。mEPSC电流的频率和振幅用Clampfit 8.1进行分析。结果钳制电压为70 mV时,所有SG神经元均有自发性的EPSC。辣椒素增加mEPSC发生的频率和波幅。钴离子抑制辣椒素诱导的大振幅mEPSC。钴离子抑制辣椒素诱导的mEPSC的平均振幅,而不抑制其发生频率。结论电压依赖性钙离子通道参与了辣椒素引起的痛觉形成。

七氟醚对果蝇蛹投射神经元胆碱能突触传递的影响

目的探讨七氟醚对果蝇蛹胆碱能神经元化学性突触传递的影响及其可能的机制。方法将羽化前2~3 d的果蝇蛹随机分为对照组和观察组;将观察组分别置于1%、2%、3%浓度的七氟醚箱子中暴露5 h而对照组置于不含七氟醚的箱子中5 h并在处理后将果蝇蛹置回饲养环境中。24 h后使用膜片钳对果蝇大脑投射神经元进行电生理记录。结果七氟醚暴露后果蝇大脑投射神经元微小型兴奋性突触后电流的频率明显受到抑制而其波幅不受影响;此外调节微小型兴奋性突触后电流的钙电流也明显受到抑制。结论七氟醚通过抑制钙通道电流进而抑制与神经可塑性相关的微小型兴奋性突触后电流。

D-丝氨酸对大鼠视皮层神经元突触后NMDA受体功能的调制作用

目的:观察在发育大鼠视皮层脑片标本上D-丝氨酸对大鼠视皮层神经元突触后NMDA受体功能是否具有调制作用.方法:应用脑片膜片钳全细胞记录技术,记录13～15dSD大鼠视皮层II/III层椎体神经元的微小兴奋性突触后电流(mEPSCs),观察D-丝氨酸对mEPSCs的调制作用.结果:mEPSCs包含两种受体电流成分,即AMPA受体与NMDA受体电流成分;应用外源性D-丝氨酸(1,10和100μmol/L)均增强了mEPSCs的NMDA受体电流成分(P<0.01),并呈现浓度依赖性,而应用NMDA受体阻断剂D-APV(50μmol/L)完全阻断这种增强效应.此外,D-丝氨酸没有影响mEPSCs的AMPA受体电流成分.结论:在大鼠视皮层II/III层锥体神经元上,突触后NMDA受体的甘氨酸结合位点是不饱和的,应用外源性D-丝氨酸可以增强NMDA受体功能,本研究为精神分裂等精神疾病的治疗提供有意义的资料.

大鼠睁眼前初级视皮层2／3层锥体神经元突触自身稳态可塑性的变化特征

目的:通过对Wistar大鼠睁眼前初级视皮层2/3层锥体神经元突触AMPA(α-氨基-3-羧基-5-甲基异恶唑-4-丙酸)介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的测定分析,研究突触自身稳态可塑性在生后早期初级视皮层的作用特点。方法:采用红外可视膜片钳技术全细胞模式记录生后4-11(d)(P4-11)Wistar大鼠初级视皮层脑片2/3层锥体神经元AMPA介导的mEPSCs,钳制电位-70 mV。人工脑脊液中加入河豚毒素(TTX)、荷包牡丹碱(BMI)及2-氨基-5-磷酸基戊酸(AP-5)分离出AMPA介导的mEPSCs,加入阻断剂6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3二酮(CNQX)可消除mEPSCs。使用Clampfit 9.0进行数据分析。结果:P4至P11,大鼠初级视皮层2/3层锥体神经元AMPA介导的mEPSCs的波幅呈现上升趋势,频率自P7至P11逐渐增加,上升时间常数及下降时间常数均呈缩短趋势,以下降时间常数变化为著。P4至P7可见"单通道样"电流形态。结论:在大鼠睁眼前初级视皮层2/3层锥体神经元亦存在突触自身稳态可塑性调节机制,其作用特点不同于睁眼后。

NMDA受体在培养神经元突触内和突触外发育中的变化

目的观察培养大鼠海马神经元NMDA受体在突触内和突触外发育中的变化。方法采用膜片钳的全细胞模式和外面向外模式分别记录突触内和突触外NMDA受体通道电流。结果培养2周海马神经元突触内NMDA受体通道介导的微小兴奋性突触后电流（mEPSCNMDA）幅度比培养1周神经元小,对NMDA受体亚单位NR2B的特异拮抗剂ifenprodil的敏感性远低于培养1周神经元;培养2周神经元突触外NMDA受体的单通道电流幅度和开放概率比培养1周神经元增大,但两者的电导和翻转电位无显著差异。ifenprodil降低培养1周和2周神经元突触外NNDA受体单通道电流的电导和开放概率,且对培养2周神经元开放概率的抑制作用更显著。结论NMDA受体通道电流在培养海马神经元突触内和突触外有发育变化,提示NMDA受体NR2亚单位在培养1周的神经元突触内和突触外均主要为NR2B亚单位;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A亚单位取代,突触外仍主要为NR2B亚单位。

琥珀酸对幼龄大鼠小脑谷氨酸能突触传递的抑制作用

目的探讨琥珀酸(succinic acid,SA)对幼龄大鼠小脑谷氨酸能突触传递的影响。方法采用全细胞膜片钳记录法,在矢状位小脑脑片上记录浦肯野细胞(Purkinje cells,PCs)自发性微小兴奋性突触后电流(miniture excitatory postsynaptic current,m EPSC)和刺激平行纤维(parallel fibre,PF)诱发的PCs兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential,EPSP),比较琥珀酸处理前后m EPSC和PF-PC EPSP的变化。结果琥珀酸处理后,幼鼠小脑PCs的自发性mEPSCs幅值显著减小,由给药前的(24.85±2.78)p A减小至给药后的(13.14±0.84)p A,频率也由给药前的(5.04±1.07)Hz降至给药后的(2.77±0.79)Hz,差异均有统计学意义(P<0.01);琥珀酸显著抑制了PF-PC EPSPs的幅值,使其降低至用药前的(37.76±1.10)%(P<0.01),并使EPSP双脉冲(paired-pulse facilitation,PPF)增强的比率较用药前增加了(40.26±2.9)%(P<0.01),差异均有统计学意义。结论琥珀酸对幼龄大鼠小脑谷氨酸能突触传递有显著的抑制作用。

阿斯巴甜对果蝇中间神经元胆碱能突触电活动的影响

目的阿斯巴甜是食品工业广泛使用的人造甜味剂。其对神经中枢的作用目前研究较少,本文拟探讨阿斯巴甜对果蝇中间神经元胆碱能突触电活动的影响。方法利用膜片钳技术研究阿斯巴甜对果蝇投射神经元(projection neurons,PNs)电活动的影响。结果高浓度的阿斯巴甜造成目标神经元自发性动作电位(spontaneous action potential,sAP)和微小兴奋性突触后电流(mini excitatory postsynaptic currents,mEPSC)显著变化,而低浓度则影响有限。结论本实验为进一步评估阿斯巴甜的生物安全性提供一定的参考。

发育过程中视神经节细胞的膜特性和突触稳定性

目的视神经节细胞(RGC)的膜特性和突触稳定性在发育过程中的变化。方法运用全细胞膜片钳技术,分别记录出生后7、15和40 d 3个年龄段的SD大鼠视神经节细胞的动作电位及微小兴奋性突触后电流(m EPSC),通过Patchmaster软件数据采集分析神经节细胞的膜特性和突触稳定性。膜特性从主动和被动两方面来分析,突触稳定性从m EPSC的幅度、频率、上升时间和下降时间等方面来分析。结果通过比较不同年龄段新生SD大鼠RGC的电生理反应特性,发现在发育过程中存在显著改变:主动膜特性中P15组SD大鼠动作电位发放频率相较于P7组明显变大,动作电位半峰宽变小(P<0.01),但比较P15组和P40组的大鼠动作电位发放频率、半峰宽(P=0.086)并无统计学差异;被动膜特性中膜时间常数在发育过程中随着年龄的增加逐渐降低(P<0.01)。突触稳定性中SD大鼠m EPSCs的频率随着年龄的增加逐渐增大(P<0.01),但比较P15组和P40组时频率并无明显统计学差异(P=0.302)。结论发育过程中,RGC的膜特性和突触稳定性发生了规律性改变,并出现了一个关键期,关键期前RGC的电生理特性变化显著,之后逐渐趋于稳定,这种发育电生理变化是RGC对视觉信号处理的基础特性,有助于了解RGC在视觉信息中发挥的内在机制。

神经降压素对大鼠脊髓背角胶状质内突触前神经递质释放的影响

目的:研究内源性神经肽神经降压素(neurotensin,NT)在脊髓背角胶状质(substantia gelatinosa,SG)内对突触前神经递质释放的影响。方法:采用全细胞电压膜片钳记录方法,在脊髓薄片上观察NT对SG内微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)和微小抑制性突触后电流(mIPSCs)的频率和幅值的影响。结果:(1)灌流NT(2μmol/L)对SG内神经元mEPSCs的频率和幅值均无明显影响,说明NT不影响SG内兴奋性神经递质的释放;(2)灌流NT(2μmol/L)能增加SG内神经元mIPSCs的频率,但对幅值无明显影响,即NT可引起突触前抑制性神经递质的释放增加,但对突触后神经元无明显影响。结论:NT可通过增加SG内抑制性神经递质释放的途径抑制伤害性信息的传递,从而实现镇痛效应。

贝沙罗汀拮抗Aβ_(25-35)诱导的海马CA1区锥体神经元谷氨酸能突触传递的抑制效应

目的:初步探讨β淀粉样蛋白Aβ_(25-35)损伤海马CA1区兴奋性突触的靶点及贝沙罗汀的可能拮抗效应。方法:以出生7~14 d Wistar大鼠海马脑片为研究对象,采用全细胞膜片钳技术,在电压钳模式下记录大鼠海马脑片CA1区锥体细胞自发兴奋性突触后电流(s EPSCs)和微小兴奋性突触后电流(mEPSCs),分析不同组神经元s EPSCs和mEPSCs幅度及频率的差异。结果:与对照组相比,经Aβ_(25-35)(1μmol/L)处理后,海马神经元sEPSCs与mEPSCs平均幅度和平均频率都显著降低(均P<0.05)。向Aβ_(25-35)处理过的海马脑片中加入贝沙罗汀(5μmol/L)后,sEPSCs与mEPSCs平均幅度和平均频率较Aβ_(25-35)组都显著提高(均P<0.05)。贝沙罗汀处理组sEPSCs与mEPSCs平均频率和平均幅度与对照组水平无显著性差异(均P>0.05)。结论:Aβ_(25-35)可作用于CA1区,导致海马锥体神经元兴奋性突触后电位降低,突触功能损伤,贝沙罗汀通过作用于突触前和突触后位点拮抗Aβ_(25-35)的损伤效应。

芍药苷对急性缺氧前扣带回锥体神经元的影响

目的探讨芍药苷对急性缺氧形成的前扣带回(ACC)锥体神经元损伤的保护作用。方法应用全细胞膜片钳技术记录急性缺氧ACC锥体神经元微小兴奋性突触后电流(mEPSC)频率的变化,观察芍药苷对急性缺氧后mEPSC的影响。结果急性缺氧后,ACC锥体神经元的mEPSC频率明显增加;灌流含有芍药苷(300μmol/L)的正常人工脑脊液(ACSF),神经元的mEPSC频率与急性缺氧后相比明显降低。结论芍药苷可能通过抑制急性缺氧ACC锥体神经元mEPSC的频率,调节突触活动的可塑性变化,达到神经保护作用。

HIV-1包膜糖蛋白gp120对大鼠海马脑片电生理特性的影响

目的探讨人类免疫缺陷病毒I型(HIV-1)的包膜糖蛋白gp120对大鼠海马脑片CA1区神经元电生理特性及突触传递的影响。方法用盲法全细胞记录技术,观察gp120对大鼠海马脑片CA1区神经元电生理特性及对高频电刺激Schaffer侧支引起的鼠海马长时程增强效应(LTP)的影响。结果①在电流钳,gp120可使终末去极化电流激发快速动作电位的数目增加;②在电压钳,gp120对大鼠海马CA1区神经元的全细胞电流无明显作用;③将gp120(100 pmol/L)与海马脑片共孵育1h后,在钳制电压为-60 mV时,发现HFS后海马CA1区的兴奋性突触后电流(EPSC)显著减小,LTP的强度减少到(108.5±8.0)%(n=11,P<0.01)。结论gp120可使海马神经元的兴奋性增加,并可能通过抑制海马CA1区的LTP诱发参与艾滋病痴呆(HIV-1 associated dementia,HAD)的病理生理过程。

Amphotericin B在全细胞穿孔膜片钳技术中的应用研究

目的:为研究海德氏突触的电生理特性,建立用amphotericin B穿孔的膜片钳技术。方法:本文应用两性霉素B(amphotericin B)在小鼠脑干的calyx细胞上进行穿孔膜片钳技术的研究。结果:应用amphotericin B进行穿孔后,通道电流衰减现象显著变慢。Amphotericin B的最适浓度为400μg/ml。结论:本研究摸索出了一种稳定的穿孔膜片钳全细胞记录技术,可以更有效,更真实的反应神经元通道电流的电生理特性。为穿孔膜片钳技术在听觉信息传导和调控研究中的应用提供了基础资料。