美洲大蠊中枢DUM神经元的分离和电压门控Na^＋电流的记录

【目的】建立美洲大蠊Periplaneta americana中枢神经系统背侧不成对中间神经元(dorsal unpaired median neurons,DUM neurons)的分离方法和DUM神经元电生理实验模型。【方法】IA型胶原酶法消化美洲大蠊末端腹神经节,机械吹打得到DUM神经元细胞,运用膜片钳技术记录DUM神经元细胞电压门控Na+电流。【结果】分离得到的DUM神经元细胞状态良好,具有DUN神经元典型的梨状形态和表面特征。以膜片钳全细胞方式记录到的Na+电流符合钠通道电流特征。【结论】IA型胶原酶消化得到美洲大蠊DUM神经元细胞的方法可靠,能稳定地记录到Na+电流。本文描述的方法为昆虫神经细胞的电生理机制研究提供一个可用的实验模型。

四种鬼臼毒素类似物对美洲大蠊腹神经索动作电位的作用

为了解鬼臼毒素对昆虫神经系统的影响,采用胞外记录电生理方法观察了4种鬼臼毒素类似物对美洲大蠊Periplaneta americana中枢神经自发放动作电位的影响。结果显示:在0.1 mmoL/L的浓度下,4种物质对美洲大蠊中枢神经自发放动作电位的作用不同。脱氧鬼臼毒素可完全抑制美洲大蠊中枢神经自发放动作电位的产生,其抑制作用可逆;β-阿朴苦鬼臼毒素对美洲大蠊中枢神经自发放动作电位的作用是先兴奋后抑制;鬼臼毒素对美洲大蠊中枢神经自发放动作电位有抑制作用,其抑制作用不完全;4'-去甲鬼臼毒素对大蠊中枢神经自发放动作电位无影响。结果提示,4种鬼臼毒素类似物对昆虫中枢神经自发放动作电位的影响方式与其结构官能团密切相关。

脱氧鬼臼毒素对大鼠背根神经元电压依赖性钾通道的作用

目的:探讨脱氧鬼臼毒素(DOP)对外周神经系统的毒性作用机制。方法:采用全细胞膜片钳技术研究DOP对急性分离大鼠背根(DRG)神经元电压依赖性钾通道的作用,从离子通道水平探讨其神经毒性作用机制。结果:10、20、40、80μmol/L的DOP对全钾电流(IK)和延迟整流钾电流(IKDR)均有影响,且能以浓度依赖方式、部分可逆地阻断电压依赖性钾电流,使电流电压曲线向去极化方向移动。同时,DOP对IKDR的抑制率[(43.22±6.85)%]明显高于IK[(27.55±4.65)%]。结论:DOP对钾离子电流的影响可能是鬼臼毒素类化合物引起外周神经病变的机制之一。

脱氧鬼臼毒素对美洲大蠊乙酰胆碱受体信号通路分子mRNA表达水平的影响

【目的】探讨脱氧鬼臼毒素（deoxyopodophyllotoxin， DOP）对美洲大蠊Periplaneta americana神经系统乙酰胆碱受体信号通路的影响。【方法】从美洲大蠊头部克隆乙酰胆碱受体信号通路上的关键信号分子nAChR α6亚基、 CaM和 CaMKⅡ的部分mRNA， 并测定其序列。应用荧光定量PCR技术分别观察注射不同浓度（10， 45， 80， 115和150 μg/μL） DOP 24和48 h后上述3种基因表达水平的变化。【结果】测序结果显示， 克隆出的美洲大蠊nAChR基因部分序列（539 bp）与赤拟谷盗Tribolium castaneum nAChR α6亚基基因的核苷酸序列一致性为84%； 美洲大蠊CaM基因（435 bp）与雕叶蝉Graphocephala atropunctata CaM基因的核苷酸序列一致性为85%； 美洲大蠊CaMKⅡ基因（513 bp）与黑腹果蝇Drosophila melanogaster CaMKⅡ基因的核苷酸一致性为77%。实时定量荧光PCR实验表明： DOP处理48 h后对美洲大蠊nAChR α6亚基、 CaM和CaMKII基因表达水平大体表现出低剂量激活， 高剂量抑制的特点。45~80 μg/μL DOP浓度范围内3种基因表达水平达到高峰， 80~150 μg/μL 浓度范围内表现为抑制作用， 基因表达水平呈下降趋势。【结论】DOP需要在美洲大蠊体内蓄积一定时间才有明显的作用， 能与nAChR结合引起CaM-CaMKⅡ级联反应， 使3种基因的表达在低浓度组上调、 高浓度组被抑制， 进而对美洲大蠊产生潜在的毒杀作用。