乙醇对大鼠心肌动作电位及人Kv1.5通道的影响

为了研究乙醇对心肌动作电位的作用及其机制,本实验采用标准玻璃微电极细胞内记录技术记录离体大鼠心肌细胞的动作电位(action potential,AP),采用全细胞膜片钳技术记录HEK293细胞上表达的人Kv1.5(human Kv1.5,hKv1.5)通道电流,观察6.25、12.5、25.0、50.0、100.0及...     

兔LQT2模型心室肌复极化的性别差异

本研究旨在探讨长QT综合征（long QT syndromes,LQTS）室性心律失常发生的性别差异及其电生理机制,初步观察了不同性别兔LQT2模型左心事原已存在的电生理异质性和心事复极动力学的特征。实验分为3组,上下常组以标准台氏液灌流;LQT2模型组给予含100gmol／L dl-sotalol的台式液灌流;LQT2模型＋低钾组给了含3．0mmol／LKCl、100μmol／L dl-sotalol的台式液灌流。采用冠状动脉旋支灌注兔左室心肌楔形组织块标本,应用浮置玻璃微电极记录技术进行记录。给予基础刺激周长（basic cycle length,BCL）为500、l000和2000ms的S1刺激,同步记录心事肌内膜侧、外膜侧细胞动作电位,并记录跨壁心电图：在BCL为500和1000ms时加用S2程序刺激以记录动作电位时程（action potential duration,APD）恢复曲线。研究发现：在不同刺激频率时,3组实验雌兔心肌细胞的跨壁复极化离散（transmural dispersion of repolarization,TDR）、APD恢复曲线斜率均大于雄兔,有显著性差异（P〈0．05）,并呈频率依赖性;LQT2模型组及LQT2模型＋低钾组雌雄兔TDR、APD恢复曲线斜率较正常组明显增人（P〈0．01）。BCL为1000ms时,LQT2模型组雌兔7例中1例发生尖端扭转性窀性心动过速（torsade de pointes,TdP）;LQT2模型＋低钾组雌兔7例中5例诱发TdP,雄兔7例中2例诱发TdP,有显著性差异（P〈0．05）。结果提示：LQT2模型心肌原已存在的电生理异质性和动态异质性均有明显的性别差异,并≯频率依赖性。存LQT2模型中,TDR以及APD恢复曲线斜率的增大可能是雌性动物较雄性更易发生尖端扭转性心律失常的原因。     

钠钙交换在心脏发育早期自主膜电活动发生中的作用

钠钙交换是小鼠心脏发育中最早有功能性表达的通道基因。它的功能主要是通过泵出1个钙,泵入3个钠位置细胞内的钙稳态,此外可能参与兴奋收缩偶联。但是,至今钠钙交换在心脏发育过程中的功能性表达及其在细胞早期兴奋形成中的作用还不是很清楚。采用胚胎干细胞分化的心肌细胞为研究对象,发现在发育极早期,电压钳制在35mV的条件下,10mmol／L咖啡因诱导的内向电流的80％能被灌流液中Na^＋被等浓度的Li^＋取代（n=8）。此为钠钙交换电流。所有钳制的细胞单细胞RT-PCR都检测到了NCX1亚型的mRNA表达。进一步研究了钠钙交换的功能,发现等浓度Li^＋取代灌流液中Na^＋及应用高浓度Ni^2＋阻断了膜电位震荡及与震荡相间的动作电位（早期膜兴奋形式）。因此认为钠钙交换（NCX1亚型）在心脏发育极早期的心肌细胞中已有大量功能性表达,它对于早期自主性兴奋活动的发生起着关键性的作用。     

硫化氢对家兔窦房结起搏细胞的电生理效应

本研究应用细胞内微电极技术,观察硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)对家兔窦房结起搏细胞的电生理效应.结果表明:(1)NaHs(H2S供体)50、100、200 μmol/L浓度依赖地降低家兔窦房结起搏细胞4相去极化速率及起搏放电频率.(2)ATP敏感性钾(ATP-sensitive K ,KATP)通道阻断剂格列苯脲(glybenclamide,Gli,20 μmol/L)阻断NariS(100 μmol/L)的电生理效应.(3)预先应用起搏离子流(pacemaker currenL,If)通道阻断剂氯化铯(CsCl,2 mmol/L)对Naris(100μmol/L.)的电生理效应无影响.(4)胱硫醚-γ裂解酶(cystathionine γ-lyase,CSE)的不可逆抑制剂DL-propargylglycine (PPG,200 μmol/L)的家兔窦房结起搏细胞的动作电位参数无影响.以上结果提示,H2S对家兔窦房结起搏细胞有负性变时作用,这些效应可能与其开放KATP通道,增加K 外流有关,与If无关.本实验没有发现窦房结起搏细胞内有CSE催化产生的内源性H2S的合成.     

味觉感受细胞离子通道和动作电位的建模与仿真

结合膜片钳测量的味觉感受细胞离子通道实验数据,提出了一个哺乳动物味觉感受细胞动作电位的数学模型.首先,建立了味觉感受细胞的电压门控Na＋通道和外向延迟整流K＋通道的模型,在此基础上建立了味觉感受细胞的单细胞计算模型.其次,仿真研究了味觉感受细胞在电刺激和酸味刺激下产生的动作电位,以及离子通道动力学特性对其的影响.该模型对于研究味觉感受细胞在味觉物质刺激下产生的动作电位及其离子通道的工作机制,以及味觉信息在外周神经的传递和信息编码具有指导意义。     

中枢神经系统内神经元信号处理(英文)

一种新颖的轴突断端(axon bleb)膜片钳记录方法大力促进了中枢神经系统轴突功能的研究。我们的工作应用这一方法揭示了大脑皮层锥体神经元的数码信号(具全或无特性的动作电位)的爆发和传播机制。在轴突始段(axon initial segment,AIS)远端高密度聚集的低阈值Na+通道亚型Nav1.6决定动作电位的爆发;而在AIS近端高密度聚集的高阈值Na+通道亚型Nav1.2促进动作电位向胞体和树突的反向传播。应用胞体和轴突的同时记录,我们发现胞体阈下膜电位的变化可以在轴突上传播较长的距离并可到达那些离胞体较近的突触前终末。进一步的研究证明了胞体膜电位的变化调控动作电位触发的突触传递,该膜电位依赖的突触传递是一种模拟式的信号传递。轴突上一类特殊K+通道(Kv1)的活动调制动作电位的波形,特别是其波宽,从而调控各种突触前膜电位水平下突触强度的变化。突触前终末的背景Ca2+浓度也可能参与模拟信号的传递。这些发现深化了我们对中枢神经系统内神经信号处理基本原理的认识,进而帮助我们理解脑如何工作。     

大脑中的GPS系统——解读2014年诺贝尔医学或生理学奖

<正>我们的大脑是如何感知空间方位的?它又是如何引导我们回家的?什么时候该转弯?什么时候该停下来?虽然这些问题时时刻刻都在发生着,但也许你从来都没有注意到或是问过自己这些问题。随着2014年诺贝尔医学或生理学奖授予了O’Keefe和Moser夫妇关于空间认知方面的研究工作,这些问题也引起了当下大众的兴趣。笔者顺水推舟,为大家解读一下今年获得诺奖的主要工作和贡献。空间认知领域的开辟1971年,John O’Keefe和Dostrovsky的一篇文     

葛根素对大鼠心室肌细胞动作电位的影响

目的:从电生理角度探讨葛根素抗心律失常的可能机制。方法:采用膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞动作电位(AP)、转染的人胚胎肾细胞缓慢延迟整流钾电流(IKs),观察加药前、后葛根素对AP和IKs的影响。结果:0.01、0.1、1 mmol/L葛根素可浓度依赖性地延长动作电位时程,分别使APD50从(71.8±11.8)ms延长至(86.9±10.7)ms、(100.5±14.1)ms和(123.6±25.4)ms;使APD90从(164.6±21.4)ms延长至(188.3±11.5)ms、(221.6±25.7)ms和(278.7±38.2)ms(n=6,均P0.05),而对RMP、APA和APD20无显著影响。此外,0.01、0.1、1 mmol/L葛根素对IKs抑制率分别为(17.8±2.5)%、(40.4±1.9)%和(60.9±3.2)%(n=6,均P0.05)。结论:葛根素可能通过抑制IKs来延长动作电位时程,发挥抗心律失常作用。     

大鼠视上核神经元自发放电节律的确定性机制

利用非线性动力学的方法 ,在多种生物数据中找到了确定性机制。大鼠下丘脑视上核(supraopticnucleus,SON)神经元自发产生不规则的放电。为了研究这些不规则放电是否含有确定性机制 ,用电流钳对大鼠SON神经元进行全细胞纪录,取动作电位峰峰间期序列(interspikeinterval,ISI)作为研究对象。采用一种新的检测时间序列非稳定周期轨道的方法分析ISI序列 ,发现ISI含有非稳定周期轨道族 ,即周期1 ,周期2 ,和周期3存在。结果表明 ,SON神经元的自发放电序列存在确定性的动力学机制。     

脂布福吉宁、哇巴因对豚鼠心室肌细胞外K~＋活度及跨膜动作电位的影响

用离子敏感微电极和常规微电极研究脂布福吉宁（Ｒｅｓ）和哇巴因（Ｏｕａ）对豚鼠心室肌细胞外Ｋ＾＋活度和动作电位（ＴＡＰ）的影响。结果表明：Ｒｅｓ可降低静息电位,动作电位振幅、间期,最大上升速率,使ａ＾ｏＫ升高;并诱发延迟性后去极化（ＤＡＤ）;Ｒｅｓ的作用与Ｏｕａ相似;电剌激使Ｋ＾＋在细胞间积累,积累量与频率相关。