二氧化硫衍生物对大鼠海马CA3区神经元瞬间外向钾电流的影响

为研究二氧化硫(SO2)衍生物——NaHSO3和Na2SO3(二者分子比为1：3)对大鼠海马CA3区神经元瞬间外向钾电流(IA)的影响,利用全细胞膜片钳技术,根据动力学和药理学特性分离鉴定大鼠海马CA3区神经元IA,观察SO2衍生物对IA的效应。发现SO2代谢衍生物可浓度依赖性地增大IA,使IA增大50％的剂量为25μmol/L。此外还与电压呈依赖关系,但不具有频率依赖性。10μmol/L的SO2代谢衍生物不影响IA电流的激活过程,但升高了A-通道稳态失活电压,延长了A-电流失活时间。说明SO2代谢衍生物可增大大鼠海马CA3区神经元IA电流,延长A-电流的失活时间,从而影响海马神经元的膜生理感应,这可能是SO2影响神经细胞功能的机理之一。     

高效氯氰菊酯对大鼠海马CA3区神经元电压门控钾通道的影响

利用全细胞膜片钳技术,在急性分离的新生大鼠海马CA3区锥体细胞上研究高效氯氰菊酯的两种组分高顺氯氰菊酯和高反氯氰菊酯对瞬时外向钾电流（transient outward potassiumcurrent,IA）和延迟整流钾电流（delayed rectifier potassiumcurrent,Ik）的影响。高顺氯氰菊酯使IA增大,而高反氯氰菊酯则使IA减小。高顺和高反氯氰菊酯均使IA激活曲线左移,反式结构还可促进IA的失活。高顺和高反氯氰菊酯均使IK减小,并使其激活曲线左移,而对IK的失活过程无影响,高反氯氰菊酯可使IK失活后恢复过程延长。结果表明,瞬时外向钾通道和延迟整流钾通道同样是高效氯氰菊酯的作用靶点,这可能是高效氯氰菊酯对哺乳动物产生毒性作用的原因之一。     

二氧化硫衍生物对大鼠背根神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的影响

运用全细胞膜片钳技术研究二氧化硫衍生物对大鼠背根神经元瞬间外向钾电流(IA和ID)和延迟整流钾电流(IK)的影响。结果发现二氧化硫衍生物剂量依赖性地增大钾通道的电导,电压依赖性地增大钾电流的幅度,且这种增大作用部分可逆。二氧化硫非常显著地使延迟整流钾电流的激活过程向超极化方向移动,使瞬间外向钾电流的失活过程向去极化方向移动。10μmol/L二氧化硫衍生物作用前后,延迟整流钾电流的半数激活电压分别是(20.3±2.1)mV和(15.0±1.5)mV;IA和ID的半数失活电压分别朝去极化方向移动了6mV和7.4mV。这些结果表明二氧化硫改变了钾通道的特性,改变了神经元的兴奋性。     

Kv4.2通道电流与大鼠海马神经元瞬间外向钾电流特性的比较

本研究比较了转染的Kv4.2钾电流与原代培养大鼠海马神经元上瞬间外向钾电流(IA)动力学特征。实验采用瞬时转染,细胞培养和全细胞膜片钳记录等方法。结果表明:转染的Kv4.2通道电流和海马神经元上IA均具有明显的A型电流特征。海马神经元IA的半数最大激活电位和斜率因子分别为-10.0±3.3 mV和13.9±2.6 mV;半数最大失活电位和斜率因子分别为-93.0±11.4 mV和-9.0±1.5 mV;失活后再激活恢复时间常数(T)为27.9±14.1 ms。Kv4.2的半数最大激活电位和斜率因子分别为-9.7±4.1 mV和15.8±5.7 mV;半数最大失活电位和斜率因子分别为-59.4±12.2 mV和8.0±3.1 mV;Kv4.2的灭活后再激活的恢复时间常数τ为172.8±10.0 ms。结果提示:Kv4.2通道电流可能是海马神经元上的IA电流的主要成分,但不是唯一成分。     

二氧化硫衍生物对铅引起的大鼠海马神经元钠电流变化的影响

运用全细胞膜片钳技术研究慢性铅暴露和急性给二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元钠电流的影响,结果发现,慢性铅暴露组钠电流在-70mV激活,-30mV达到峰值;对照组钠电流在-70mV激活,-40mV达到峰值．两组峰值不具有显著性差异．急性给二氧化硫衍生物于慢性铅暴露组,钠电流在-80mV开始激活,-40mV达到峰值,I-V曲线显著下移．慢性铅暴露使穿越钠通道离子的绝对数量稍微有些减少,但不具有统计学差异;二氧化硫可使慢性铅暴露的海马神经元的INa显著增大．慢性铅暴露推迟了INa达到峰值的时间,但不影响失活时间常数;急性加入二氧化硫衍生物不改变慢性铅暴露达到峰值的时间,却使失活时间常数显著延长．慢性铅暴露使INa的激活曲线右移,失活曲线左移;二氧化硫衍生物使慢性铅暴露的海马神经元上的INa的激活和失活曲线都往超极化方向移动．这些结果表明,铅和二氧化硫改变了细胞膜钠通道对于电压的感应,延长了钠通道的开放时程,这些可能是这两种大气污染物联合损伤海马神经元的作用机制之一．     

SO2代谢衍生物对大鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的影响

本文利用全细胞膜片钳技术研究了SO2 代谢衍生物———NaHSO3 和Na2 SO3 (二者分子比为 1∶3)对大鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流 (IA)和延迟整流钾电流 (IK)的影响。结果表明 ,SO2 代谢衍生物可显著增大IA 和IK,且呈剂量依赖性关系 ,使IA 和IK 增大 5 0 %的剂量分别为 2 6 19μmol/L和 14 5 0 μmol/L。此外还与电压呈依赖性关系 ,但不具有频率依赖性。结果还表明 ,10 μmol/LSO2 代谢衍生物不影响IA 的激活过程 ,而对IK 的激活过程有非常显著的影响 ,给药前后IK 的半数激活电压分别为 17 6 4± 7 31mV和 13 43± 2 0 0mV (n=10 ,P <0 0 1) ,但不改变其斜率因子。另外 ,10 μmol/LSO2 代谢衍生物还非常显著地影响IA 的失活过程 ,给药前后其半数失活电压分别为 - 6 5 93± 1 97mV和 - 5 9 2 2± 3 83mV (n =10 ,P <0 0 1) ,但不改变其斜率因子。由此推断 ,SO2 代谢衍生物增大大鼠海马CA1区神经元的IA 和IK,促进IK 的激活过程 ,并抑制IA 的失活过程 ,可导致胞内K 通过K 通道的外流增加 ,胞内K 浓度降低 ,造成中枢神经元功能紊乱 ,诱导神经细胞凋亡。这意味着SO2 代谢衍生物对中枢神经系统具有损伤作用 ,从而提示大气SO2 污染可能与一些中枢神经系统疾病的发生以及衰老有关 [动物学报 49(1) :73     

谷氨酸对海马CA1区锥体细胞A-电流特性的影响

利用全细胞膜片钳记录方法 ,在急性分离的大鼠海马CA1区锥体细胞上深入研究了谷氨酸对方波诱导的短暂性外向钾电流 (IA)激活和失活特性的影响。结果发现 :在谷氨酸灌流条件下 ,IA 的激活时间常数没有明显改变 (P>0.05) ;谷氨酸升高了A -通道稳态失活电压 ;谷氨酸延长了A -电流失活时间 ,并具有电压依赖性。实验结果说明了谷氨酸从不同的方面调控着A -通道 ,对A -通道稳态失活电压依赖性的改变可能是其调控A -通道的主要途径。     

谷氨酸对海马CA1区锥体细胞A-电流特性的影响

利用全细胞膜片钳记录方法,在急性分离的大鼠海马CA1区锥体细胞上深入研究了谷氨酸对方波诱导的短暂性外向钾电流（IA）激活和失活特性的影响。结果发现：在谷氨酸灌流条件下,IA的激活时间常数没有明显改变（P＞0 ．05）,谷氨酸升高了A－通道稳态失活电压;谷氨酸延长了A－电流失活时间,并具有电压依赖性。实验结果说明了谷氨酸从不同的方面调控着A－通道,对A－通道稳态失活电压依赖性的改变可能是其调控A－通道的主要途径。     

硫酸镁对大鼠海马CA1区神经元钠电流的抑制作用

利用全细胞膜片钳技术研究了硫酸镁 (MgSO4 )对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响。结果表明 ,MgSO4 可浓度依赖和电压依赖地抑制钠电流 ,半数抑制浓度为 4 0 5mmol/L。这一抑制作用与刺激频率无关。结果还表明 ,4mmol/LMgSO4 不影响钠电流的失活过程 ,却使半数激活电压由 - 5 5 8± 6 8mV变为 - 3 4 2± 6 2mV (n =8,P <0 0 1) ,而激活曲线的斜率因子不变。结果提示 ,MgSO4 抑制大鼠海马CA1区神经元的钠电流可能是其抗缺血缺氧造成的中枢神经系统损伤的机制之一     

乌拉坦对大鼠海马CA1神经元电压门控钠通道和动作电位的作用

乌拉坦对兴奋性和抑制性配体门控通道具有广泛的可检测的作用.作者运用全细胞膜片钳技术研究乌拉坦对wistar大鼠海马CA1神经元电压门控钠通道和动作电位的作用.结果发现乌拉坦可逆并剂量依赖性地抑制钠电流和动作电位,其中,在10mmol/L浓度时可减小钠电流强度达38%,使激活曲线向去极化方向移动,并延长钠通道失活后的恢复时间,降低动作电位的幅值.这些结果表明乌拉坦对电压门控钠通道的抑制作用可能是乌拉坦全身麻醉作用的机制之一.     

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。     

Inhibitory effect of ganglioside GD1b on K+ current in hippocampal neurons and its involvement in apoptosis suppression

Gangliosides are endogenous membrane components enriched in neuronal cells. They have been shown to play regulatory roles in many cellular processes. Here, we show for the first time that ganglioside GD1b plays an antiapoptotic role in cultured hippocampal neurons. GD1b inhibited the voltage-dependent outward delayed rectifier current (I(K)) but not the transient outward A-type current in a dose-dependent manner, with an IC50 value of 15.2 microM. This effect appears to be somehow specific, because GD1b, but not GM1, GM2, GM3, GD1a, GD3, or GT1b, was effective in inhibiting I(K). Intracellular application of staurosporine (STS; 0.1 microM) resulted in rapid activation of I(K), which was partially reversed upon addition of the K+ channel blocker tetraethylammonium (TEA; 5 mM) and GD1b (10 microM). Furthermore, GD1b (10 microM) attenuated STS-induced neuronal apoptosis by nearly the same amount as 5 mM TEA. In addition, GD1b suppressed the apoptosis-associated caspase 3 activation that was activated by STS. Collectively, these findings suggest that GD1b plays an antiapoptotic role in cultured hippocampal neurons through its inhibitory effect on the I(K) and caspase activity.     

海马神经细胞胆固醇含量降低对其电压依赖钾电流的上调作用

胆固醇普遍存在于细胞膜中,其含量在细胞增殖、生长及各种疾病条件下会发生改变,这暗示胆固醇对细胞功能的调节起着重要的作用。运用全细胞膜片钳技术研究了胆固醇含量变化对海马神经细胞电压依赖钾电流的影响。实验观察到神经细胞经胆固醇去除剂β-甲基环化糊精(MβCD)处理后,胆固醇含量的减少促进了延迟整流钾电流IK的增加,且延缓了瞬间失活钾电流IA的失活。更进一步,延迟整流钾电流IK和瞬间失活钾电流IA分别经TEA和4-AP阻断后,MβCD对两种电流成分的影响显著降低。这一结果进一步表明胆固醇去除剂对电压依赖钾电流的上调是通过作用于IK和IA电流而共同实现的。基于电压依赖钾通道在神经细胞功能中的重要作用,实验结果暗示神经细胞胆固醇含量变化可对神经细胞的兴奋性起调节作用。     

产前应激对子代大鼠海马CA3区神经元Ca2+和K+通道的影响

本研究的目的在于探讨产前应激对子代大鼠海马CA3神经元高电压激活(HVA)钙通道、延迟整流钾电流(delayedrectifierpotassiumcurrents,IKD)的影响。产前应激(prenatalstress,PNS)组孕鼠孕晚期给予束缚应激,应用全细胞膜片钳技术进行研究。结果显示产前应激增加了子代海马CA3神经元HVA钙通道峰电流幅值,对照组和产前应激组子代CA3神经元平均最大HVA钙电流峰值分别为-576.52±7.03pA和-702.05±6.82pA(P<0.01)。同时未改变其电导-电压关系,也未改变延迟整流钾通道电流-电压关系、电导-电压关系。结果提示,在胎儿发育的关键时期,给予母体产前应激,引起子代海马神经元HVA钙电流增加,其机制一方面PNS导致皮质酮升高,从而可能增加HVA钙通道mRNA表达;另一方面PNS所致反应性氧化产物(reactiveoxygenspecies,ROS)增多,后者可能通过磷酸化HVACa2 通道亚单位,从而提高HVA钙电流幅值。     

Zinc-induced aggregation of Abeta (10-21) potentiates its action on voltage-gated potassium channel

Zinc may play an important role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD) through influencing the conformation and neurotoxicity of amyloid beta-proteins (Abeta). Zn(2+) induces rapid aggregation of synthetic or endogenous Abeta in a pH-dependent fashion. Here we show for the first time that Zn(2+)-induced aggregation of Abeta (10-21) potentiates its action on outward potassium currents in hippocampal CA1 pyramidal neurons. Using the whole-cell voltage-clamp technique, we showed that Abeta (10-21) blocked the fast-inactivating outward potassium current (I(A)) in a concentration- and aggregation-dependent manner, but with no effect on the delayed rectifier potassium current (I(K)). Both the unaggregated and aggregated forms of Abeta (10-21) significantly shifted the activation curve and the inactivation curve of I(A) to more negative potentials. But the aggregated form has more effects than the unaggregated form. These data indicated that aggregation of amyloid fragments by zinc ions is required in order to obtain full modulatory effects on potassium channel currents.     

多不饱和脂肪酸对成年雪貂心肌钾通道的作用

本研究是在成年雪貂的心肌上研究多不饱和脂肪酸（PUFA）对电压门控钾通道的效应。我们观察到,n-3 PUFA能抑制短时性外向钾电流（Ito)和延迟整流钾电流（IK),而对内向整流钾电流（IK1）则没有明显影响。二十二碳六烯酸（DHA）对Ito和Ik能产生浓度依赖性的抑制作用,其IC50分别为7.5和20μmol/L,但不影响IK1。二十碳五烯酸（EPA）对这三种钾通道的作用与DHA相似。花生四烯酸（5或10μmol/L)先引起IK的抑制,然后引起IK,AA的激活;用环氧合酶抑制剂消炎痛可以阻断花生四烯酸激活IK,AA的作用。不具有抗心律失常作用的单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸都不明显影响这些钾通道的活性。上述实验结果证明,n-3 PUFA能抑制心肌细胞的Ito和IK,但和我们以前报道的PUFA对心肌钠电流和钙电流的作用相比,其对Ito和IK抑制作用的效能较低。n-3 PUFA的抗心律失常效应可能与它们抑制心肌钠、钙、钾通道的作用有关。     

Extracellular Ba(2+) blocks the cardiac transient outward K(+) current

Ba(2+) is widely used as a tool in patch-clamp studies because of its ability to block a variety of K(+) channels and to pass Ca(2+) channels. Its potential ability to block the cardiac transient outward K(+) current (I(to)) has not been clearly documented. We performed whole cell patch-clamp studies in canine ventricular and atrial myocytes. Extracellular application of Ba(2+) produced potent inhibition of I(to) with an IC(50) of approximately 40 microM. The effects were voltage independent, and the inactivation kinetics were not altered by Ba(2+). The potency of Ba(2+) was approximately 10 times higher than that of 4-aminopyridine (a selective I(to) blocker with an IC(50) of 430 microM) under identical conditions. By comparison, Ba(2+) blockade of the inward rectifier K(+) current was voltage dependent; the IC(50) was approximately 20 times lower (2.5 microM) than that for I(to) when determined at -100 mV and was comparable to I(to) as determined at -60 mV (IC(50) = 26 microM). Ba(2+) concentrations of 相似文献   

抗心律失常药RP62719对哺乳动物心室肌K+电流的抑制

使用全细胞膜片箝技术, 研究RP62719对内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)和延迟外向整流钾电流(IK)的作用, 并探讨其抗心律失常作用的机制.实验结果表明, 在指令电压为-100 mV时, RP62719可显著抑制豚鼠心室肌细胞IK1, 半数抑制浓度(IC50)为5.0±1.0 μmol/L.RP62719 10 μmol/L在+40 mV时对犬心室肌细胞Ito抑制率为84.0±4.4%, IC50为1.2±0.51 μmol/L.在+40 mV时, 50 μmol/L RP62719还可使豚鼠心室肌细胞IKstep 减少50.0±8.3%, IKtail减少56.0±4.9%, IC50分别为4.2±0.8 μmol/L和3.3±0.75 μmol/L.提示RP62719抗心律失常的离子机制与其对IK1、Ito及IK的抑制有关.     

ANEPIII, a new recombinant neurotoxic polypeptide derived from scorpion peptide, inhibits delayed rectifier, but not A-type potassium currents in rat primary cultured hippocampal and cortical neurons

A new recombinant neurotoxic polypeptide ANEPIII (BmK ANEPIII) derived from Scorpion peptide, which was demonstrated with antineuroexcitation properties in animal models, was examined for its action on K+ currents in primary cultured rat hippocampal and cortical neurons using the patch clamp technique in the whole-cell configuration. The delayed rectifier K+ current (I(k)) was inhibited by externally applied recombinant BmK ANEPIII, while the transient A-current (I(A)) remained virtually unaffected. BmK ANEPIII 3 microM, reduced the delayed rectifier current by 28.2% and 23.6% in cultured rat hippocampal and cortical neurons, respectively. The concentration of half-maximal block was 155.1 nM for hippocampal neurons and 227.2 nM for cortical neurons, respectively. These results suggest that BmK ANEPIII affect K+ currents, which may lead to a reduction in neuronal excitability.