海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术

本文较为详细地介绍了海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术,对其关键步骤和需要注意的问题进行了重点说明,同时对CA1区锥体神经元突触活动的特点,电压门控性Ca^2 通道以及谷氨酸（glutamate,Glu)γ－氨基丁酸（GABA）受体通道电流性质等进行了观察和分析,实验结果为采用海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术研究海马神经元离子通道动力学性质和中枢神经系统药物对突触活动的影响提供了可靠的依据。     

成年大鼠视皮层(17区)神经元间的染色耦合--离体脑片研究

在离体脑片上,用生物胞素（biocytin）对成年大鼠视皮层神经元进行胞内注射。在标记成功的49例中,21例（42．9％）有染色耦合现象,耦合细胞的个数从2个到5个不等,平均2．8±1．1个。其中,18例为锥体-锥体神经元之间的耦合,2例为锥体-非锥体神经元之间的耦合,1例为非锥体神经元之间的耦合。在耦合细胞中,只有5例的胞体紧靠在一起,其它细胞的胞体之间都有一定的距离,其中有1例达到了635μm。大多数情况下（19／21例）,耦合细胞的胞体位于同一层次内,只有2例胞体位于不同层次。在Ⅱ／Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ层内都观察到染色耦合神经元,但以Ⅱ／Ⅲ层内发生染色耦合的比率为最高。比较了染色耦合与非耦合神经元的某些电生理特性,没有观察到在它们之间有明显的差别。     

利用膜片钳技术标记脑片神经元的方法

目的: 介绍一种利用膜片钳技术标记脑片神经元形态的方法。方法: 利用振动切片机切好实验目标部位的脑片,用含有Neurobiotin^TM Tracer的电极内液灌注玻璃微电极,并进行全细胞膜片钳记录;实验结束后将脑片先用4％多聚甲醛固定、漂洗,再用含有Streptavidin-Texas Red和Triton X-100的PB染色,2 h后即可用荧光显微镜观察着色的神经元。结果: 将细胞膜电压钳制在-70 mV,阶跃刺激后神经元表现为逐渐增大的膜电流。电流钳模式记录时,阶跃刺激使神经元去极化,达到阈电位后爆发动作电位。荧光显微镜下可看到胞体和主要突起清晰完整的神经元形态。结论: 本方法适用于在膜片钳实验后观察所记录的神经元的形态特征,操作方便,图像直观清晰。     

鱼类动眼神经的形态学研究

目的：应用生物胞素法观察罗非鱼动眼神经的形态分布。方法：本实验用罗非鱼,10只（性别不限）,体长12．16cm,动物浸入140mg／L三卡因间氨苯酸乙脂甲磺酸盐{tricainemethanesulfonate（MS222）}溶液中麻醉,在手术显微镜下暴露动眼神经,通过生物胞素（Biocytin）结晶追踪技术研究定位硬骨鱼类动眼神经的形态分布。结果：①被标记的神经纤维长而粗细不等,排列比较松散,从后外向前内方向行走,逐渐靠近,终于位于中脑腹侧部的动眼神经核细胞,同时可以观察到有些神经纤维交叉到对侧。②神经核细胞呈圆形和卵圆形,大小不一,亦可见神经元的突起,有的突起呈螺旋状连于胞体,有的呈线状连于胞体,形成神经终末及突触联系,并可见到多极神经元,并在神经纤维之中也可以见到少数神经核细胞,但部分标记结构并不太完整,有些标记的神经细胞和神经纤维不是很清楚。结论：鱼类动眼神经纤维在中脑内的走行与其他动物基本一致,动眼神经核位于中脑水管腹侧部。     

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。     

在体膜片钳技术的新进展

在体膜片钳是指在整体动物上直接对其中枢神经元进行全细胞膜片钳记录的技术,在生理学和药理学研究中具有良好的应用前景.常规采用的是盲法记录,最近出现的可视法记录,采用双光子靶向膜片钳（two-photon targeted patching,TPTP）技术,通过基因操作在动物脑内目标神经元中构建特异表达的荧光标志,可以做到对特定神经元亚群的靶向研究.对这两种方法的原理和操作进行了简单的介绍.     

Axon公司膜片钳系统的漏减分析

目的和方法：采用大鼠海马脑片盲法膜片钳的全细胞记录技术,研究美国Axon公司生产的膜片钳系统（Axopatch放大器和pClamp软件）中几种漏减功能的意义和作用机制,重点对定标P／N漏减（Scaled P/N leak subtraction)、膜片钳放大器漏减以及Clampfit处理软件漏减功能的选择与使用进行分析与比较。结果：Clampex采样软件中的定标P／N漏减功能比P／N漏减功能的噪声要小;放大器漏减功能可漏减单一去极化电压幅度所诱发的漏电流,但不能同时对不同电压幅度系列去极化所产生的稳态漏电流进行追踪漏减;Clampfit漏减功能由于其设定只要膜两侧存在电位差就有漏电流产生,因而不适合在记录电压门控性离子通道电流时对稳态漏电流进行漏减。结论：在研究电压门控性离子通道的性质时,可采用P／N漏减功能或定标P／N漏减功能对稳态漏电流进行漏减,而Clampfit漏减功能是不合适的。     

鱼类滑车神经的形态学研究

目的：应用生物胞素法观察罗非鱼滑车神经的形态分布。方法：本实验用罗非鱼,10只（性别不限）,体长12～16cm,动物浸入140mg／L三卡因间氨苯酸乙脂甲磺酸盐{tricainemethanesulfonate（MS222）}溶液中麻醉,在手术显微镜下暴露滑车神经,通过生物胞素（Biocytin）结晶追踪技术研究定位硬骨鱼类滑车神经的形态分布。结果：①被标记的神经纤维长而粗细不等,平行致密排列,从后外下向前内上方向行走,逐渐上行,于中脑水管正中背侧部,进行交叉到对侧,终于中脑水管腹侧部的滑车神经核细胞。②神经核细胞呈圆形和卵圆形,大小不一,亦可见神经元的突起,有的突起呈螺旋状连于胞体,有的呈线状连于胞体,形成神经终末及突触联系,并可见到多极神经元。结论：鱼类滑车神经纤维在中脑内的走行与人类基本一致,滑车神经核位于中脑水管腹侧部。     

在体大鼠膜片钳全细胞记录技术初探

目的：建立在体大鼠膜片钳全细胞记录方法。方法：固定麻醉大鼠后对其顶叶皮层锥体神经元行全细胞记录。结果：成功记录到顶叶内锥体层神经元电压门控性钠离子通道电流及自发突触活动电流。结论：初步建立了在体大鼠膜片钳全细胞记录方法,但对记录的稳定性仍有待于进一步提高。     

一种适合膜片钳单通道记录的大鼠DRG神经元急性分离方法

目的：建立一种适合膜片钳单通道记录的脊髓背根神经节神经元急性分离方法。方法：用酶消化和机械分离相结合的方法急性分离大鼠DRG神经元。结果：用本方法分离的DRG细胞容易形成较高的封接电阻（〉5GΩ）,降低了噪音干扰,可记录到pA级的单通道电流。结论：本方法急性分离的DRG神经元适合单通道膜片钳实验研究。     

纽蛋白在原代培养脊髓神经元的分布及其在神经元形态的相关性

目的：用免疫组织化学及形态学等方法对原代培养大鼠脊神经元的形态及其纽蛋白（vinculin)分布进行研究。方法：实验采用原代培养的大鼠脊髓神经元,用细胞松驰素D（cytochalasinD)－丝状肌动蛋白解剖处理细胞后,用相差显微镜观察细胞形态,同时用单克隆抗体免疫组化方法显示细胞内纽蛋白的分布,结果：原代培养的脊髓神经元可见2－4个细长的突起,免疫组织化学方法显示纽蛋白姑神经元的胞体及突起均有分布,细胞松驰素D处理细胞后,神经元胞体变大,轮廓不清,突起增多,变矩,变粗,多分支且分支末端膨大,免疫组织化学方法显示纽蛋白在核周的人布明显增加,而且在突起内的分布则变得不连续,呈散在点状。结论：丝状肌动蛋白（filemental-actin,F-actin）的完整性对维持神经元的正常形态是必需的,神经元形态的变化与纽蛋白分布的变化相关。     

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。     

丙泊酚拮抗戊四氮对大鼠海马CA1区动作电位和突触传递的影响

目的：观察戊四氮对大鼠海马CA1区动作电位（action potential,AP）和兴奋性突触后电流（excitatory postsynaptic current,EPSC）的影响和丙泊酚的拮抗作用。方法：断头法分离Wistar大鼠海马半脑,切片机切出400μm厚度的海马脑片,全细胞电流钳记录CA1区锥体神经元动作电位发放情况,全细胞电压钳记录电刺激Schaeffer侧支／联合纤维诱发的CA1区锥体神经元EPSC的变化。结果：戊四氮使动作电位发放频率增加,EPSC值降低;丙泊酚拮抗戊四氮的作用,使动作电位发放减少甚至消失,EPSC值上升至加入丙泊酚前的2倍左右。结论：丙泊酚拮抗戊四氮对动作电位和EPSC的作用,所以临床上可用于抗癫痫治疗。     

大鼠海马脑中枝形吊灯样中间神经元的形态与电生理学特征

在大鼠海马脑片标本上,用微电极记录并标记了４个枝形吊灯样中间,约占所记录到的３９个中间神经元的１０％,与蓝状中间神经元显著不同之处是,这４个神经元均对细胞内去极化电流表现出不同程度的放电频率适应现象,用细胞内注射ｂｉｏｃｙｔｉｎ的方法证实,蓝状中间神经元轴突终末主要分布在锥体在颗粒细胞层,与这些细胞胞体形成接触,而４个枝形吊灯样中间神经元的轴突终末增高度选择性分布在锥体和颗粒细胞轴突始段区,上述结     

大鼠离体脑片癫痫放电特征及EC—海马环路的作用

目的和方法：采用４００～５００μｍ大鼠水平脑切片强直电刺激海马Ｓｃｈａｅｆｅｒ侧枝（６０Ｈｚ、２ｓ）全细胞、细胞外同步记录ＣＡ１神经元胞体电活动和相应树突区场电位,探讨其在癫痫发生中的作用。结果：①５３片脑片上记录到细胞内、外同步发生的原发性后放,持续２０ｓ以上,放电形式和持续时间常在第６个刺激串后趋于稳定。ＣＡ１神经元的原发性后放常跟在强直电刺激引起的阵发性去极化或超极化偏移之后（ＰＤＳ、ＰＨＳ）。它可以从紧张性放电向爆发性放电转化,振幅逐渐递增并与细胞外癫痫样放电同步,产生癫痫放电极性偏移;②其中８／４０脑片细胞外可记录到继发性后放之后出现的自发性发作样癫痫放电,长达数分钟,与全细胞记录的ＥＰＳＰ同步。切断ＥＣ与海马之间的联系可以易化海马癫痫电活动（３／５）。结论：ＥＣ输入到海马的神经通路可能在封闭的ＥＣ海马环路中起着重要的门控作用     

AmphotericinB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amphotericinB穿孔的膜片钳技术。方法：本文应用两性霉素B（amphotericinB）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amphotericinB进行穿孔后,通道电流衰减现象显著变慢。AmphotericinB的最适浓度为400tc／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。     

温度对下丘脑神经元膜上延迟整流性K^＋通道活动密度的影响

目的：探讨温度对下丘脑神经元延迟整流性K^＋单离子通道（Ik）活动密度的影响。方法：采用膜片钳细胞贴附式技术观察和记录32℃、37℃和39℃时下丘脑神经元Ik的活动。结果：温度升高,记录到封 膜片上Ik活动的机率增大,由32℃时的34.6％升至39℃的51.05,而且出现通道活动;Ik通道活动密度明显增高（P＜0.05）,32℃、37℃和39℃时膜上的通道活动密度分别为0.71、1.22 和1.52channels/μm^2。结论：温度升高,下丘脑神经元上Ik通道更多地处于活动状态,这可能利于丘脑神经元对体温活动的调节。     

海马脑片锥体神经元钙离子通道的盲法膜片钳研究

目的和方法 :采用大鼠海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术研究CA1区锥体神经元电压门控性Ca2 通道的动力学特征。结果 :大鼠海马脑片CA1区锥体神经元电压门控性Ca2 通道电流具有如下特点 :①激活的阈电位偏低 ,为 (- 4 9.3± 8.6 )mV ,范围为 - 6 5～ - 30mV(n =2 3)。②衰减时间常数τ值较大 ,且变化范围大 (10 0～ 70 0ms) (n =12 ) ,并且衰减具有Ca2 电流幅值的依赖性 ,③稳态失活呈现电压依赖性 ,半失活电压为 (- 5 5 .4± 9.7)mV ,斜率因子为 (5 .3± 0 .9)mV(n =10 )。④当细胞外Ca2 浓度为 2 .5mmol/L时 ,Ca2 通道的反转电位为 (5 5±13)mV(n =10 )。⑤尾电流成分较为单一 ,不表现电压依赖性。另外 ,Ca2 电流对戊脉胺及双氢吡啶类化合物硝苯地平均不敏感。结论 :根据上述Ca2 电流特征 ,海马脑片CA1区锥体神经元上的Ca2 通道主要以N型为主     

应用激光共聚焦扫描技术对海马脑片神经元内钙的观察

用微量注射法将荧光剂Ｆｌｕｏ－３注入大鼠海马,对神经元进行在体荧光标记,可清晰地标记多个神经细胞。联合应用激光共聚焦扫描显微镜,观察大鼠海马脑片ＣＡ１锥体细胞在青霉素,谷氨酸模拟致痫及缺糖缺氧时胞内钙的变化。结果显示：无镁时,谷氨酸和青霉素可致海马ＣＡ１锥体细胞胞内钙的缓慢增加;离体缺糖缺氧时ＣＡ１锥体细胞胞内钙亦增多。     

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。