蝾螈胚胎表皮兴奋性在发育中的变化

1.蝾螈胚胎表皮在分期26动作电位刚出现时,同一胚胎不同部位表皮细胞的兴奋性不同,存在一个沿头—尾轴的梯度变化。头部细胞引起动作电位所需的阈值??最低,即细胞兴奋性最强。尾部所需阈值最高,中部在两者之间。这一梯度在分期26末消失。2.胚胎在整个传导期间(分期26至分期37),表皮细胞兴奋性也不是恒定的,呈低一高一低的变化过程。在分期32,阈值线达最低值,即此时表皮细胞最容易兴奋。3.在胚胎表皮动作电位消失过程中表皮细胞兴奋性存在一个与动作电位出现时相反的梯度。不仅头一尾、而且背、腹也存在这种兴奋性梯度。背面头部动作电位最早消失,腹面尾部可维持到分期38中期。4.表皮细胞兴奋性出现时,动作电位有一个发生、发展的过程。离体实验表明,含有头部中胚层的表皮,动作电位的出现早于含有尾部中胚层的表皮,平均早出现2.4小时。这说明表皮兴奋性按时空顺序出现可能受到其下不同部位中胚层的某些影响。5.离体实验还提出了神经嵴对表皮兴奋性的出现也有一定影响,虽然作用似乎比中胚层要弱一些。     

东方蝾螈胚胎表皮细胞动作电位的离子依赖性

两栖类胚胎表皮细胞在其发育的一定阶段是可兴奋的,能传导兴奋,并伴有类似心肌细胞的动作电位。Sato等报道,蝾螈表皮细胞动作电位由两种成分组成:心肌型的慢电位和在这之前一个短时程的快电位。慢电位可以传递到其它细胞,而快电位是不传递的。他们认为,慢电位是由快电位诱导产生的。在我们以往的实验中,刺激和记录的不是同一个细胞,可能是由于快电位不能传递到被记录的细     

关于有尾类胚胎的表皮及非典型表皮的兴奋性

蝾螈胚胎表皮的兴奋性及传导能力在分期26出现,到分期37末结束,某些部位甚至更晚些消失。为了查明表皮细胞兴奋性的产生是否受到来自其它组织的影响,还是仅依赖于表皮细胞自身的分化状态,我们曾用非典型表皮进行过研究。当时曾报道,离体培养的表皮细胞,即使达到了产生兴奋性的分化状态,用电生理技术在刺激强度为1—2伏时,测试不到动作电位。然而,如果这样的非典型表皮被     

蝾螈胚胎表皮兴奋性和传导能力的出现和消失

两栖纲中有尾目和无尾目胚胎表皮在一定发育阶段都具有兴奋性并能传导兴奋的问题,经过一番争论之后终于被肯定了下来。有尾目中蝾螈的胚胎在发育分期26阶段出现前肾隆起时,表皮出现兴奋性和传导能力;但这时胚胎的肌肉还处于不具有收缩能力的时期。胚胎表皮的兴奋性和传导能力一直维持到分期37。至于     

用异龄移植研究有尾类胚胎表皮传导能力的出现和消失

两栖类胚胎的表皮,只是在一定的发育阶段具有传播兴奋的能力。有尾类胚胎表皮显示可兴奋性的期间,从分期26(早尾芽期)开始,直到分期37末(第一对外鳃出现分枝),某些部位甚至更晚些。无尾类的爪蟾和黑斑蛙胚胎,虽然其体形以及以此为准的分期与蝾螈的有所不同,表皮传播兴奋的期间,自分期24到分期40,和后者基本一致。     

影响有尾类离体胚胎表皮细胞兴奋性的实验

用常规电生理细胞内记录技术了解了影响蝾螈胚胎非典型表皮细胞兴奋性的一些因素。1.小牛血清、蝾螈胚胎内胚层和肌节中胚层、非洲爪蟾胚胎外胚层及嫁接于受体胚胎都提高非典型表皮显示动作电位样品的百分比。血清琼脂包饺子的作用较培养在含血清溶液明显。内、外胚层的作用更为明显。嫁接于受体胚胎的非典型表皮百分之百地显示兴奋性。2.血清、内、中、外胚层及嫁接于受体胚胎都降低表皮细胞的刺激阈值。各处理组的平均阈值均低于对照组,其巾嫁接于受体胚胎的非典型表皮细胞最低,接近于正常胚胎的表皮细胞。3.血清琼脂块和内胚层包饺子的实验表明,影响兴奋性的因素必须始终与表皮细胞保持接触,才‘能产生作用。一旦脱离接触,其作用就逐渐消失。4.胚胎表皮细胞兴奋性的产生不依赖于外来因素,是一种自主的功能分化。但是外来因素能使培养的表皮细胞的兴奋性增强,对低强度的刺激产生兴奋。这种外来因素可能是一些非专一性的与代谢有关的物质。     

关于自动去极化电位时相定位归属的己见

任何一个可兴奋细胞兴奋的全过程都依次为：由静息电位去极化在达到阈电位之前的局部电位一锋电位（动作电位）-膜电位复极化恢复到兴奋以前的静息水平这样三个大致时相。其中阈电位之前的局部电位（local potential）是整个兴奋过程的最初阶段,是触发细胞产生真正意义兴奋（动作电位）的启动电位。虽然在不同的可兴奋细胞这个启动电位的名称不完全一样,譬如在骨骼肌细胞称之为终板电位（end—platepotential）,在感受器称之为感受器电位（或发生器电位,generator potential）,在神经称之为局部电位,但是其电位的本质意义都一样,即它们都是由外界刺激而发生、当去极化达到细胞本身的阈电位水平时,     

蝾螈胚胎表皮细胞膜的静息电位,输入电阻与其兴奋性的关系

用微电极细胞内记录技术研究了东方蝾螈胚胎表皮细胞膜的静电位、输入电阻与其兴奋性的关系,在兴奋性形成期间正常胚胎表皮细胞的静息膜电位逐渐增大,膜的输入电阻逐渐减小。与不显示兴奋性的离体非典型胚胎表皮细胞相比,显示兴奋性的膜电位较高,膜电阻较低。用葡萄糖处理非典型表皮,在兴奋性出现同时,细胞膜超极化,膜电阻减小。用哇巴因处理表皮囊泡,在兴奋性消失同时,细胞膜去极化。结果表明,细胞能量供应不足所造成的膜     

在体兔心左室肌缺血中心区与边缘区跨膜电位的比较

实验在30只兔身上进行。利用浮置微电极技术,在心脏的缺血中心区、边缘区和非缺血区共记录了630个细胞的动作电位,其中270个细胞在阻断冠脉条件下进行记录,360个细胞在冠脉灌流条件下,造成心肌不同程度缺血后进行记录。同时,用棉线电极记录了各区心外膜电图ST段的变化。 阻断冠脉引起静息电位(RP)减小、动作电位振幅(APA)和零期最大除极速度(dv/dt)明显降低以及复极50％时程(APD_(50))和衰极90％时程(APD_(90))的显著缩短。缺血边缘区上述各指标的变化与ST 段抬高的程度均显著轻于缺血中心区。改变冠脉灌流血量造成心肌不同程度缺血的结果表明,当灌流血量为 50％时,在中心区所记录的静息电位和动作电位均与阻断冠脉后的边缘区相似;而灌流量为 0％时,在同一区所记录的静息电位和动作电位则与阻断冠脉后的中心区相似。另外,0％ 灌流时的ST 段抬高程度也显著高于灌流量为50％时的表现。这些结果提示,在兔急性心肌缺血早期,从缺血中心区和边缘区可记录到各具特征的动作电位,似有助于说明在缺血区有边缘区的存在。     

微电极矩阵研究小鼠胚胎心脏电生理活动

本实验采用一种新方法——微电极矩阵技术从整体水平研究小鼠胚胎离体整体心脏电生理活动。我们用微电极矩阵记录与60个电极相接触的心肌细胞的电活动(细胞外记录),称为场电位(field potentials,FPs),并与全细胞膜片钳记录的动作电位(action potentials,APs)(细胞内记录)进行比较,发现心房、心室处场电位形态类似于负向的细胞动作电位,场电位时程亦与动作电位时程类似。为研究兴奋的传导,我们比较了不同电极处场电位发生时间,发现在房室结构还未形成的胚胎发育第9．5天(E9．5)已经观察到明显的房室传导延迟(A-V delay)[(50．21±9．7)ms],而心室不同部位兴奋几乎是同步的。在发育晚期(E16．5),房室传导延迟为(82．21±10．50)ms。进一步研究基本的神经体液因素对心脏兴奋的调控,表明: 在E9．5,异丙肾上腺素(isoproterenol,Iso)使胚胎兴奋频率加快(34．04±7．31)％,房室传导延迟缩短(20．00±6．44)％,同时场电位时程增宽;相反,卡巴唑(carbachol,CCh)则使兴奋频率降低(42．32±5．36)％,房室传导缩短(26．00±4．81)％, 场电位时程减小。而在E16．5,Iso的作用显著增强,兴奋频率加快(101．54±10．23)％,房室传导延迟缩短(56．62±6．43)％, 而CCh则几乎使所有晚期心脏兴奋完全消失。所以,心脏的传导系统在胚胎发育早期4个腔室还未形成时已经建立,神经体液因子对心脏基本电生理活动的调控是在发育过程中逐渐成熟的。     

细胞-场效应管传感器及其应用

细胞膜电位是由细胞膜内外两侧离子浓度差所产生的电位差,包含静息电位和动作电位.电压钳和膜片钳是细胞膜电位检测和记录的主要技术,电压钳的电极和膜片钳的玻璃管对细胞膜有刺激,并且不能对细胞进行在线监测和记录.细胞-场效应管传感器是一种用细胞膜电位通过场效应管栅极控制漏源电流,从而感受细胞膜电位的新型器件,具有对细胞膜无刺激、在线、长时程、实时等特点,是细胞膜电位检测和记录的新技术,可广泛应用于科学研究、药物开发、医疗器械、检验检疫、环境保护、公共安全等领域.本文主要介绍这种传感器的结构、转移特性、等效电路、制备工艺以及动作电位记录、细胞生长实时监测、细胞外分泌监测、肿瘤标志物检测等方面的应用.     

达乌尔黄鼠心肌细胞膜电位的耐寒性

用胞内微电极记录达乌尔黄鼠心室乳头肌细胞膜电位,研究它的耐寒性并附带观察季节及冬眠的影响。76％和55％的心肌标本分别在0℃至—5℃之间可诱发动作电位。3例心肌超冷至-5℃时静息电位(RP)66.6mV,为35℃时的80％,动作电位幅值(APA)60.4mV,为66％,但复温后可完全恢复。RP与APA比最大去极化率(dV/dt_(max))和动作电位时程(ADP)对寒冷有较大的抵抗力。季节对心肌膜电位活动有明显的影响,冬季深眠黄鼠的心肌RP和APA在0℃中显著高于冬季活跃组,提示深眠黄鼠的心肌有较大的耐寒性。这些结果说明冬眠型哺乳动物的心肌细胞膜电位比非冬眠型的有显著较大耐寒性。     

一种多用途的神经脉冲频率分析器

神经脉冲(动作电位)是动物神经系统内信息传递的一种重要形式。用微电极从细胞外记录到的神经脉冲,是单相、双相或三相的尖脉冲,幅度大约1—10毫伏,频率多数为10—100次/秒,其瞬间频率则可在0.1—500次/秒范围内变化。在神经脉冲的传递中,脉冲的幅度和波形是没有意义的,而频率的变化则是一个重     

关于有尾类非典型胚胎表皮的传导能力

庄和戴在蝾螈胚胎的联体—正常胚胎和割除神经板的胚胎前后地接到一起—观察到刺激表皮可以引起躯体运动反应;用黑斑蛙的胚胎得到一致的结果,因此肯定地证实了Wintrebert发现的、而后有争议的两栖类胚胎表皮传导刺激的能力。范和戴用微电极记录了伴同传导的电活动。Roberts Roberts和Stirling用     

中胚层在有尾类胚胎表皮传导中的作用(简报)

从前我们报道过,从蝾螈的早期原肠胚分离培养的非典型表皮,对电刺激不产生可传播的兴奋,但是嫁接到受体胚胎则成为可能产生可传播的兴奋,并能将冲动传到后者,说明兴奋性的产生不单纯是细胞分化的后果,而是受到其它因素的影响。曾经推断这种因素可能是一种物质。根据非典型表皮与受体胚胎在嫁接中接触的情况,尤其是来自中胚层的物质可能和表皮细胞产生传导能力有密切关系。     

大鼠出生后内侧膝状体腹侧部神经元电生理和形态学特性的发育变化

本实验采用脑片膜片钳全细胞记录和生物胞素(biocytin)组化染色相结合的技术,研究出生后(postnatalday,P)3~30日龄大鼠(P3~30)内侧膝状体腹侧部(ventralpartitionofmedialgeniculatebody,MGBv)神经元的电生理和形态学特性的发育变化。结果显示:(1)在P3~30的发育过程中,MGBv神经元的静息膜电位自?40mV降至?67mV(P<0.01);输入阻抗由1832M?降至806M?(P<0.01);时间常数由2.55ms降至0.96ms(P<0.01)。同时,动作电位的幅度、阈值和时程也表现出显著差异(P<0.01);(2)K+通道阻断剂4-AP使P6的MGBv神经元诱发动作电位数目减少,幅度降低,时程变宽,并使P16的动作电位幅度逐渐降低至去极化脉冲终末达到平台电位,而Ca2+通道阻断剂CdCl2仅引起P16的MGBv神经元动作电位的幅度降低,时程延长;(3)在用biocytin标记的MGBv神经元观察到,幼稚MGBv蓬丛样神经元(tuftedneuron)胞体呈圆形或椭圆形,而随着出生后日龄的增长,胞体逐渐变成梭形。轴突出现较早,树突的发育相对较晚,但其发育变化更为显著和复杂。以上结果提示,大鼠出生后MGBv神经元电生理和形态学特性仍有显著的发育变化,且两者明显相关。     

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。     

关于细胞静息电位的产生原因

细胞的静息电位是指存在于安静的、未进入兴奋状态的细胞内部和周围环境之间的一种微弱的和在时间上变化比较缓慢的电位差。实验确凿证明,大多数活细胞,不论它是多细胞有机体的一部分或者是其本身就是一个完整的独立有机体,在其内部和周围环境之间存在着50—100毫伏的电位差。在绝大多数情况下,细胞的内部对于周围环境来讲,是带负电。细胞的这种电位差同生命现象有着密切的联系,它随着生命的产生而出现,并随着生命的死亡而消失。由此可见,细胞产生静息电位的能力是一切生物机体都具备的一种普遍特性。除此,细胞静息电位的产生作为生命活动基本过程的一个方面,反映着生物组织和细胞的新陈代谢水平和变化,同生命活动中不断进行的许多重要的物理、物理化     

Rohon-Beard细胞在东方蝾螈神经胚中的定位

自从我们观察到两栖类胚胎的表皮在一定的发育阶段能够传导兴奋性,很自然地想到表皮细胞与中枢神经系统的联系的问题,想到Rohon-Beard细胞(以下简称R.-B.细胞)。R.-B.细胞自从1860年在七鳃鳗被发现以来,在无尾两栖类的青蛙、蟾蜍、铃蛙都被找到。在有尾类的钝口螈胚胎,Coghill在1914年进行了经典的,比较系统的研究,相当精细地叙述了这种细胞的发育,联系到胚胎的早期行为,他认为这些细胞是躯干部最早的感觉细胞,在背部的感觉神经节建立之前,执行感觉的功能,尽管那时关于兴奋是怎样传入到这种细胞的,还没有定论。     

豚鼠心肌α-肾上腺素受体的正性变力作用与细胞动作电位变化的联系

在恒定频率驱动下,同步记录豚鼠心室肌的收缩振幅和细胞动作电位,观察心肌。α-肾上腺素受体的缓慢正性变力作用与细胞动作电位之间的联系。在α-受体激动剂甲氧胺的作用下,在肌力增强的同时,心肌细胞的静息电位和动作电位的绝对值显著增加。在10μg/ml 甲氧胺作用下,使动作电位峰值平均增加7%(8.4mV),动作电位时程延长,APD_(50)平均延长9.5%(19ms),平台期电位高抬,动作电位形态呈现顶部高抬、加宽自特殊变化。电位变化出现时间稍早于收缩力增强出现的时间;但持续时间短于收缩力增强的持续时间。甲氧胺的这些效应可被。α-受体阻断剂酚妥拉明阻断。由此表明,α-受体的正性变力作用与细胞电位变化之间存在联系;动作电位峰值增加、平台期电位高抬可能是引起正性变力作用的重要因素。β-受体的效应与α-受体不同,在异丙肾上腺素的作用下,心肌收缩振幅比较快达到峰值,动作电位峰值初期略为增加,以后下降,平台期电位下移,APD_(50)显著缩短。对正性变力作用与动作电位变化的关系作了初步讨论。