谷氨酸对大鼠海马CA1区神经元的短暂性外向K+电流的影响

为了在离子通道水平探讨谷氨酸对急性分离海马ＣＡ１区神经元的短暂外向Ｋ＋电流的影响。用７～１０ｄ大鼠,以链霉蛋白酶Ｅ酶解加吸管吹打法制备海马ＣＡ１区神经元;利用全细胞膜片箝技术,观察了谷氨酸对海马ＣＡ１区锥体细胞的短暂性Ｋ＋电流的影响。结果观察到谷氨酸对短暂性Ｋ＋电流有明显抑制作用,且呈明显浓度依赖性、时间依赖性和部分电压依赖性。上述结果表明,谷氨酸对Ｋ＋通道的影响在中枢神经系统中具有重要作用。     

NO前体和供体对大鼠海马脑片神经元活动的影响

应用细胞记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了左旋精氨酸,Ｎ－硝在左旋精氨酸,ＳＩＮ－１,及亚甲基蓝对ＣＡ１区神经元自发放电的影响,旨在了解左旋精氨酸;ＮＯ通路在海马放电中的作用及其可能的机制。实验结果如下：１．用Ｌ－ａｒｇ（１ｍｍｏｌ／Ｌ）灌流海马脑片２ｍｉｎ,在５４个放电单位中有４２个单位放电频率降低,１２个单位无明显反应。     

昆虫中枢DUM神经元受体和离子通道电生理学研究进展

背侧不成对中间神经元(DUM)是一类位于多种昆虫腹神经索神经节背侧的神经元,能自发产生内源性超射动作电位。在DUM神经元细胞膜表达多种受体和离子通道,且电生理特性有别于哺乳动物中枢神经元膜上同种类型的受体和离子通道。目前已证实其细胞膜上表达K+通道、电压依赖的Na+通道、Ca2+敏感的Cl-通道、Ca2+通道、氯离子通道、乙酰胆碱受体、谷氨酸受体等多种离子通道和受体。近年来因膜片钳(patch-clamp)技术进展和对受体和离子通道研究的深入,该类神经细胞已用于杀虫剂选择性神经毒性研究和杀虫剂离体筛选。     

大鼠海马癫痫电网络重建中爆发式放电神经元的活动

本文探讨双侧海马(hippoeampus,HPC)神经网络中爆发式放电神经元(bursting-firing neurons,BFN)的活动规律及其与海马癫痫网络重建的关系。实验用雄性SD大鼠140只(150-250 g),急性强直电刺激(60 Hz,2 s,0.4-0.6 mA)右后背HPC CAl区(acute tetanization of the posterior dorsal hippocampus,ATPDH),同步记录同侧或对侧前背HPC单位放电和深部电图;强直电刺激右前背HPC(acute tetanization of the anterior dorsal hippocampus,AT-ADH),同步记录双侧前背HPC单位放电。实验共记录了13.8％(19/138)双侧前背HPC的BFN,其中13个为刺激诱发性BFN,6个为自发性BFN。强直电刺激引起的诱发反应包括:(1)ATPDH明显调制同侧前背HPC的BFN,产生规则的节律性爆发式放电,刺激后串内动作电位间期(bursting interspike interval,BISI)减小(P<0.001);(2)AT-PDH引起对侧前背HPC的BFN出现抑制后轻度调制效应,刺激后动作电位间期(interspike interval,ISI)增大(P<0.001);(3)ATADH后易化对侧前背HPC的自发性BFN节律,增加ISI(P<0.001)和IBI(P=0.01);(4)ATPDH诱导双侧前背HPC的BFN产生规则的节律性爆发式放电,伴有同步或非同步性网络癫痫的形成。上述实验结果提示,ATPDH沿同侧HPC长轴,跨大脑半球诱发前背HPC单个BFN的形成,其节律性爆     

无血清原代培养大鼠海马神经元的形态与膜电位

分离新生Wistar鼠海马,采用添加B27的无血清培养液进行海马神经元原代培养,动态观察海马神经元形态学变化;通过免疫荧光细胞化学法检测神经纤丝(NF)的表达,进行神经元鉴定及纯度计算;采用电位敏感的荧光探针标记神经元,在激光扫描共聚焦显微镜上动态监测去极化剂KCl作用前后膜电位的变化,观察神经元电生理反应。结果表明:此方法培养的大鼠海马神经元可在体外存活20天以上,9～14天为发育最成熟阶段,培养7天神经元纯度达90%。KCl作用于细胞后胞内荧光强度增强,细胞迅速去极化。本培养方法在体外获得高纯度的海马神经元并延长体外存活时间,且显示出神经元的电生理反应特性。     

利多卡因和硫喷妥钠对培养的大鼠海马脑片神经元损伤的影响

目的 :观察利多卡因和硫喷妥钠对生后 2 2d大鼠培养海马脑片的实验型缺血后神经元损伤的影响。方法 :将培养的SD大鼠海马脑片实验型缺血 (缺氧缺糖 ) 1 0min ,给药组在缺血前 1 0min给予 1 0nmol/L、1 0 0nmol/L的利多卡因或 2 50nmol/L、60 0nmol/L的硫喷妥钠 ,缺血后换用正常培养基继续培养 7d ,并用荧光染料PropidiumIo dide(PI)连续观察海马CA1区和齿状回神经元的损伤。结果 :缺血后第 1d缺血组即出现神经元损伤高峰 ,CA1区和齿状回的PI指数显著增加 (P <0 .0 1 ) ;直至缺血后第 7d其损伤指数仍显著高于缺血前水平 (P <0 .0 1 )。两浓度的利多卡因和硫喷妥钠均可降低缺血后CA1区和齿状回神经元损伤的程度 (P <0 .0 1 ) ,并可将CA1区和齿状回的神经元损伤高峰推迟至缺血后第 3d。结论 :利多卡因和硫喷妥可减轻缺血后海马CA1区和齿状回的神经元损伤 ,推迟神经元的损伤高峰。     

白细胞介素对大鼠海马培养神经元膜电特性的影响

用细胞内微电极记录方法研究了重组人白细胞介素－１β（ｒｈＩＬ－１β）和重组人白细胞介素－２（ｒｈｉＬ－２）对分散培养的新生大鼠海马神经元膜电性质的影响。采用压力脉冲微量给药技术将白介素施加于所记录的细胞表面。结果发现：１００Ｕ／ｍｌ浓度的ｒｈＩＬ－１β使受作用的海马神经元超极化４．２０±１．８６ｍＶ;１００Ｕ／ｍｌ浓度的ｒｈＩＬ－２使５０％受作用的海马神经元去极化１１．１２±３．７１ｍＶ,并伴有强烈的自发放电反应,而１０００Ｕ／ｍｌ浓度的ｒｈＩＬ－２使１００％受作用的神经元超极化３．２５±０．６３ｍＶ,这些神经元的膜阻抗均无明显变化。本实验结果提示ｒｈＩＬ－１β和ｒｈＩＬ－２可显著影响体外培养海马神经元的膜兴奋性。     

一氧化氮对谷氨酸诱发的大鼠海马脑片CA1区神经元活动的抑制

用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了Ｌ－精氨酸（Ｌ－ａｒｇ）、Ｎ－硝基Ｌ－精氨酸（Ｌ－ＮＮＡ）及ＳＩＮ－１对谷氨酸（ｇｌｕｔａｍａｔｅ,Ｇｌｕ）诱导的ＣＡ１区神经元放电的影响。旨在了解Ｌ－精氨酸：ＮＯ通路在谷氨酸诱发的海马放电中的作用及其可能的机制。结果如下：（１）用ＧｌＵ（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）灌流海马脑片１ｍｉｎ,１２个放电单位放电频率明显增加,表现为癫痫样放电;（２）海马脑片２ｍｉ     

小鼠海马神经元冰冻切片和脑片培养方法的比较

目的:通过冰冻切片和脑片培养方式比较获得更适合脑片实验研究的方法。方法:分别运用急性切片和脑片培养方法,结合全细胞膜片钳技术比较两种脑片处理方法对小鼠海马神经元细胞形态、细胞膜封接难易程度、细胞电生理特性等的差异,获得更适合细胞研究的脑片获取方法。结果:冰冻切片方法切断部分神经纤维,脑片表层出现肿胀或坏死细胞,2-3层细胞可用于膜片钳记录,但不易封接破膜。脑片培养后可使纤维再生,整个脑片细胞形态清晰可见,容易封接破膜,电生理记录波形及基本特性与冰冻切片一致,但脑片培养方法的细胞突触后电流幅度更大、频率更高。结论:脑片培养可修复受损纤维和细胞膜柔韧性,且不改变膜特性,但脑片培养重建了一定数量的细胞间信号连接,使细胞反应性增强,脑片培养方法更适合脑片神经元研究。     

羟基马桑毒素所致的大鼠海马锥体细胞痫样放电活动

本研究采用离体海马脑片电生理研究技术,细胞外记录海马锥体细胞群体锋电位(population spike,PS),观察羟基马桑毒素(tutin)对大鼠海马脑片CA1区锥体细胞电活动的影响,探讨tutin是否具有致痛作用及其致痫机制。结果如下:(1)用40、30和20μg/ml浓度的tutin灌流海马脑片,可显著增高由顺向刺激Schaffer侧支所诱发的PS的幅度,灌流tutin 30min时,PS第一个波的幅度分别为对照的(388.7±20.1)%、(317.2±19.1)%和(180.9±11.6)%(各组n=5,P<0.05)。(2)伴随PS波幅的增高,可出现成串痫样放电波,波数4～11个不等。(3)灌流tutin后的部分脑片(n=9/34),在未刺激Schaffer侧支时也出现自发的成串、高幅痫样放电。(4)灌流CNQX阻断非NMDA受体后,再灌流tutin,PS幅度和放电波数均无显著性变化,即CNQX可完全抑制tutin所致的痫样放电;灌流AP-5阻断NMDA受体后,tutin仍可使PS幅度增高但放电波数无显著性增加,即AP-5可部分抑制tutin所致的痫样放电。上述结果表明,tutin可使海马脑片锥体细胞兴奋活动增强,具有致痫作用;兴奋性谷氨酸受体尤其是非NMDA受体可能介导tutin的致痫作用。     

新生大鼠离体脊髓薄片侧角中间外侧核细胞的电生理特性

在新生大鼠离体脊髓薄片的中间外侧核作细胞内记录,研究细胞膜的静态与动态电生理特性。细胞的静息电位(RP)变动于-46—-70mV,膜的输入阻抗为108.3±67.9MΩ(X±SD,下同),时间常数9.9±5.6ms,膜电容138.6±124.2pF。用去极化电流进行细胞内刺激时,大部份细胞(85.4％)能产生高频率连续发放,其余细胞(15.6％)仅产生初始单个发放。胞内直接刺激引起的动作电位(AP)幅度为63.4±9.0mV,时程2.4±0.6ms,阈电位水平在RP基础上去极18.7±6.2mV。大部份细胞的锋电位后存在明显的超极化后电位,其幅度为5.1±2.7mV、持续90±31.8ms。刺激背根可在记录细胞引起EPSP或顺向AP,少数细胞尚出现IPSP。而刺激腹根则可引起逆向AP。     

烟碱和槟榔碱对离体大鼠海马脑片CA_1锥体细胞外诱发电位的影响

在离体Ｗｉｓｔａｒ大鼠海马脑片上,用微电极记录刺激顶树突层Ｓｃｈａｆｆｅｒ侧支引起的ＣＡ＿１区锥体细胞外群峰电位（ＰＳ）。观察用半浸式浴槽或多管微电极气压微量注射给予Ｎ受体激动剂烟碱（Ｎｉｃ）和Ｍ受体激动剂槟榔碱（Ａｒｅ）对ＰＳ的影响,探讨Ｍ和Ｎ受体功能。结果表明：Ｎｉｃ对ＰＳ幅度无明显影响,浓度１．０ｍｍｏｌ／Ｌ时约１／４脑片诱发出第二个群峰电位（ＰＳ＿２）,浓度增加,ＰＳ＿２发生率增加,ＰＳ＿２幅度较ＰＳ低。美加明能部分对抗烟碱诱发的ＰＳ＿２,表明ＰＳ＿２出现与Ｎ受休关系密切。Ａｒｅ降低ＰＳ幅度,当浓度达到０．００１ｍｍｏｌ／Ｌ即能使ＰＳ幅度降低为正常的７４％,ＰＳ幅度降低存在有效量关系,低浓度阿托品能选择性地对抗之,表明Ａｒｅ所致ＰＳ幅度下降是通过兴奋Ｍ受体的结果。     

新生大鼠脊髓薄片中的运动神经元对腹外侧索刺激的反应

在新生大鼠脊髓薄片细胞内记录了２５个经送行刺激鉴定的运动神经元（ＭＮ）,发现腹外侧索刺激可在８０％的ＭＮ诱发去极化反应（ＥＰＳＰ）。在静息电位水平ＥＰＳＰ的潜伏期、达峰时间、幅度、半衰时间和时程分别为１．２±０．２ｍｓ,２．６±０．４ｍｓ,１３±３ｍＶ,５．３±１．６ｍｓ和３１±８ｍｓ。ＥＰＳＰ呈等级性和膜电位依赖性,平均翻转电位为－８ｍＶ,潜伏期在０．—５Ｈｚ频率的刺激时相对恒定,但刺激频率＞２０Ｈｚ时ＥＰＳＰ变小或被取消。ＥＰＳＰ在低钙高镁溶液中被阻抑叵在无镁溶液中增强。犬尿烯酸（０．５—１ｍｍｏｌ／Ｌ）可逆地阻断ＥＰＳＰ,但氯胺酮（５０—１００μｍｏｌ／Ｌ）仅部分抑制之。结果表明腹外侧索中的下行纤维可能释放兴奋性氨基酸而激活ＭＮ。     

大鼠下丘脑薄片视上核神经元的细胞内生物电记录

从成年Ｓｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙ大鼠用振动切片机制备含有视上核的下丘脑冠状薄片（５００μｍ厚）,并对视上核神经元（ｎ＝１７）进行常规细胞内生物电记录。测得静息电位－６０±８ｍＶ,膜输入电阻１７３±５８ＭΩ,时间常数１０．２±３．９ｍｓ,动作电位幅度６５±１２ｍＶ,阈电位－４４±７ｍＶ,由Ｉ─Ｖ曲线测得斜率电阻１５８±６２ＭΩ,大部分细胞还显示内向整流特性。在静息电位状态下,５７％细胞保持静息,４３％有自发锋电位发放。细胞的锋电位发放模式７８％为时相型,２２％为持续型。外源性去甲肾上腺素（ｎ＝７）或谷氨酸钠（ｎ＝５）可引起伴有膜电阻减小的去极化反应,并可导致锋电位的串发放。     

一氧化氮的释放对海马脑片CAl区痫样放电的影响

用自制的一氧化氮（NO）敏感电极──Nation-壳聚糖合镍修饰铂电极（Nation-CTS（Ni）-Pt）连续测定了青霉素致痫海马脑片CAl区锥体层神经元NO的释放,并同时观察了NO合酶抑制剂7-nitro-indaole（7-NI）及Nω-nitro-L-arginine（L-NNA）对诱发痫波及NO释放量的影响。研究观察到：（1）在青霉素致痫脑片模型上,诱发的痫波随青霉素浓度的增加而增多,与此同时,NO释放量亦增加并存在剂量反应关系;（2）NO合酶抑制剂7-NI及L-NNA抑制海马脑片CAl区NO的产生的同时,可部分翻转青霉素的致痫作用;（3）NO敏感电极检测线性范围为4．5×10－4～1．0×10－8mol／L,可用于生物组织如脑片的NO释放量测定。结果提示,NO可能有致痫作用;L-NNA及7-NI对癫痫有抑制作用;NO敏感电极的应用为生物体NO的连续实时测定提供了有效的实验工具。     

钙离子在海马脑片缺氧损伤中的作用

本工作用海马脑片缺氧模型,观察了无钙、高镁人工脑脊液以及钙通道阻断剂尼莫地平对缺氧后海马脑片ＣＡ１区锥体细胞诱发群锋电位（ＰＳ）的影响。发现用无钙与高镁人工脑脊液灌流脑片,可显著促进脑片缺氧后ＰＳ的恢复,而尼莫地平对缺氧脑片ＰＳ的恢复则无明显促进作用。结果表明：钙离子参与海马脑片缺氧后神经元及其突触传递的损伤过程,而电压敏感性钙通道Ｌ亚型在缺氧损伤中可能不起主要作用。     

NMDA受体在海马CA_3区习得性LTP保持中的作用

在大鼠明暗分辨学习的建立和巩固过程中,通过与记录电极一起慢性埋植于海马CA_3区的注药管微量注射NMDA受体的特异性拮抗剂2-amino-5-phosphonovaleric acid(APV),观察对海马CA_3区突触效应及与之相关的习得性行为的影响。结果如下:(1)在动物经训练PS峰幅值刚增大至最高水平后,即在习得性LTP刚好形成后,每实验单元先于CA_3区注射AFV 1μl(2mmol/L),然后在药物有效作用时间内再进行训练,则PS峰值不能随训练而保持在最高水平,相反经8个实验单元,PS峰值降至实验前水平;相应地动物的正确反应率不能随训练而巩固,反而下降至10％以下。(2)在动物习得性LTP已形成并经一单元训练PS保持在最高水平后,于每实验单元训练前注射APV 1μl(2mmol/L),PS峰值同样不会随训练而保持在最高水平,经14个实验单元注药和训练,PS峰值逐渐降至实验前水平,相应地动物行为的正确反应率也降至10％以下,习得性行为消退,不过其消退速度比前一情况的动物为慢,说明习得性LTP发展情况不同,APV的作用效率有差别。结果表明:NMDA受体在习得性LTP的巩固中起着重要作用。     

神经降压素对迷走运动背核神经元兴奋作用的离体研究

用细胞内微电极记录方法在大鼠离体脑片中研究了神经降压素(NT)对迷走运动背核(DMV)神经元的作用机制。滴注或灌流NT使88％DMV神经元产生剂量依赖性去极化反应,并伴有膜阻抗的增加。去极化反应的翻转电位约-82mV,反应幅度受灌流液中钾离子浓度的影响。用高镁无钙液或含河豚毒素的灌流液阻断突触传递后,去极化反应仍然存在。研究结果提示NT通过突触后机制直接兴奋DMV神经元,此去极化兴奋作用可能与钾通道的关闭有关。     

以突触前排放的消失设定海马脑片缺氧损伤时间及应用实例

刺激Schaffer侧支,记录大鼠海马脑片CA_1区的突触前排放(presynaptic volley,PV)和突触后群锋电位(population spikes,PS),观察缺氧后PS和PV的变化及复氧30min后脑片PS的恢复,缺氧持续到PV消失1,2,3或4min,复氧后脑片恢复率分别为100％,11.5％,0％,0％。可见,缺氧后 PV 消失2min为损伤的关键时刻。提前1min终止缺氧,全部脑片的PS可以恢复,延迟1min终止缺氧,则全部脑片的PS不能恢复。这种方法是根据每个脑片的电反应确定其总的缺氧时间,故每个脑片的缺氧时间略有变动。与每次采用相同缺氧时间的传统方法相比,此方法脑片恢复率的稳定性与重复性均较好。用此方法发现美西律10和100μmol/L能增加复氧后PS恢复率,对突触功能的缺氧损伤具有保护作用。