有髓鞘神经纤维冲动传导的计算机模拟

在分析电压箝位法大量实验结果的基础上,Hodgkin 和 Huxley 提出了乌贼大神经可兴奋膜的数学模型。此后,很多工作表明这个模型能够模拟无髓鞘神经的兴奋与传导。在这个模型的基础上,Fitzhugh 结合有髓鞘神经纤维的电缆特性,首先利用计算机描述了有髓鞘神经的跳跃传导现象。后来,Goldman 和 Albus 用 Frankenha-user 和 Huxley 提出的朗氏节膜方程,重新计算了有髓鞘神经纤维上的传导现象,表明传导速度与纤维直径成正比。关于温度、溶液中 Na 离子浓度、髓鞘厚度等对兴奋传     

乌本苷免疫活性物和组织中钠泵容量的关系

依赖于Na+、K+的Na+-K+-ATP酶(EC3.6.1.3,钠泵),广泛存在于哺乳类动物细胞质膜上,是催化Na+、K+跨膜主动运输的质膜酶,除维持正常的细胞内外离子浓度梯度外,对细胞能量代谢也有重要影响,许多疾病的发生是由于钠泵活性异常引起.研究证明有2种特异性的内源性钠泵抑制因子在?..     

细胞静息膜电位的测量

实验表明,大细胞表面积与体积的比率是相当大的,以至于离子梯度的下降是极为缓慢的。即使代谢类毒物阻断了依赖ATP的能量代谢,静息膜电位也能维持相当长的时间,这表明依赖ATP的泵不是维持膜电位的直接能源。例如,应用地高辛(cardiac glycol— side)来抑制枪鸟贼巨轴突膜上的Na—K泵,细胞膜电     

脉冲磁场对神经元动作电位发放的影响

磁场作用于生物体产生的生物效应被广泛研究。本文将脉冲磁场作用于神经元细胞,试图观察Na+通道的变化及其引起的动作电位的变化。选择频率15 Hz、强度1 mT的脉冲磁场刺激昆明小鼠大脑皮质神经元,随后进行全细胞膜片钳实验。结果显示,脉冲磁场延缓了Na+通道电流的激活,促进Na+通道电流的失活。基于经典的细胞三层介电模型,模拟了在脉冲磁场下细胞膜电位分布的极化图,结果显示诱发的膜电位大小与脉冲磁场的频率和强度有关。基于Hodgkin-Huxley(H-H)模型,仿真了脉冲磁场感应的电流作用于离子通道所产生的动作电位曲线,与不加刺激时候的曲线相比较,当外加电流在-1.32~0μA时,动作电位的产生频率减小,幅值降低;当外加电流大于0μA时,动作电位的产生频率增大,幅值变化不明显;当外加电流小于-1.32μA时,动作电位的上升时间快速变短,峰值剧烈降低,无法形成完整的动作电位,即无动作电位。以上结果提示,磁场刺激可通过调节Na+通道影响神经元动作电位的发放频率和幅值。     

周期性张应力对面颌肌细胞Na+/K+-ATPase功能活性影响

目的:本研究在成功构建面颌肌细胞体外培养一力学刺激模型的基础上,探讨机械张应力对细胞内Na+水平和面颌肌细胞Na+/K+-ATPase功能活性的影响.方法:本实验采用Blua法,对SD大鼠乳鼠面颌肌细胞进行体外原代培养、鉴定并绘制生长曲线;取第3代细胞接种于细胞加力板上,采用Forcel四点弯曲加力装置,对细胞分别施加1h、2h、4h、8h、12h、16h、24 h和48 h的张应力刺激,后测定细胞内Na+水平变化和Na+/K+-ATPase功能活性改变.结果:(1)Na+水平变化:与对照(不加力)组相比,加力1h细胞内Na+显著增加(P＜0.05),并随加力时间延长逐渐降低,加力至12h时降到正常水平,再延长加力时间Na+无明显变化.(2) Na+/K+-ATPase功能活性变化:分别施加不同时间的周期性张应力后,Na泵的活性在加力8小时后才开始增加(0.5725mmolPi/mgPr.hr),随加力时间延长进一步增加,48小时后达到最大值(0.8963mmolPi/mgPr.h).结论:周期性张应力刺激会引起细胞内Na+的改变,并可以增加骨骼肌细胞Na+/K+-ATPase的活性.     

鲻鱼鳃组织14-3-3a、NKCCla、Apo-14和Na~+-K~+-ATPaseβ基因表达对盐度变化的响应

探讨了鲻鱼(Mugil cephalus)鳃组织14-3-3a、NKCCla、Apo-14和Na+-K+-ATPaseβ基因对盐度变化的响应表达特性。结果表明:不同盐度处理组对14-3-3a、NKCC1a、Apo-14和Na+-K+-ATPaseβ等4种基因mRNA的表达量与对照组(盐度20)间存在一定的差异性,且各类基因与盐度适应相关性的差异性也较为显著;其中Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a在低盐环境下被显著诱导,表达量上升明显(P0.01),而14-3-3a与Apo-14在低盐环境下表达量均有明显的下调(P0.05);不同盐度处理组与对照组表达量的差异、各基因表达量与盐度的回归关系以及4种基因生物整合标志物响应值的不同,表明Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a相对于14-3-3a和Apo-14更能赋予生物在受到低盐度应激刺激后,产生渗透调节机制,提高生物抵抗环境的胁迫能力;可考虑Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a适宜作为鱼类鳃组织在低盐环境胁迫下调控渗透基因的潜在分子生物标志物。     

叔胺类局部麻醉药与细胞膜作用的分子机制研究

利用人血红细胞胞膜为实验材料,研究了叔胺类局部麻醉药对膜上(Na+,K+)-ATPase,Mg2+-ATPase的抑制作用及不同pH下局麻药解离情况的不同对其抑制能力的影响,还用DPH为荧光探剂测量了局麻药在有效抑制浓度内对膜流动性的影响。根据我们的结果分析,叔胺类局麻药先作用于细胞膜的脂质区域,主要依靠疏水作用抑制神经功能蛋白活性,其中以非质子化形式为主要作用形武,离子化形式也有一定抑制作用,但较弱,最后导致兴奋传导受阻产生麻醉作用。叔胺类局麻药对膜流动性的影响,是一种伴随效应。     

髓鞘相关糖蛋白与神经系统的髓鞘发育和轴突生长

髓鞘相关糖蛋白（myelin-associated glycoprotein,MAG）是免疫球蛋白超家族成员,它由中枢神经系统的少突胶质细胞和外周神经系统的施万细胞表达。MAG定位于直接和轴突相接触的髓鞘膜的最里层,它通过介导胶质细胞与轴突的相互作用参与髓鞘的形成及其完整性的维持。同时MAG也是髓鞘来源的神经生长抑制因子的主要成分。在神经系统发育的不同阶段,MAG显示不同的功能：即发育期促进轴突生长,成熟期抑制轴突生长。其抑制作用主要由髓鞘来源的抑制分子的共同受体NgR介导,在神经营养因子受体p75NTR以及小GTP酶Rho等信号分子的共同参与下完成。     

肾脏髓袢升支粗段钾离子通道的研究进展

肾脏髓袢升支粗段(thick ascending limb of the Henle'loop,TAL)具有重要的生理功能,它可以重吸收约20%～30%的Na+、K+、Cl-等物质,且在尿液稀释和浓缩机制中发挥着重要作用。而TAL上的钾离子通道在产生细胞膜电位、与Na+-K+-2Cl-及Na+-K+-ATPase相关的K+再循环、调整细胞容积中起重要作用。因此,对TAL中钾离子通道的研究具有较为重要的生理意义。本文对有关TAL中钾离子通道的类型、功能、调控及其相关疾病等问题的研究进展简要综述。     

每期10题

1.神经纤维是指( )。 A神经元的轴突和树突; B.神经元的轴突和树突及包围在它的外边的结缔组织膜; C神经元的轴突或长的树突及包围在外面的鞘; D.神经元及其外所包围的髓鞘。 2在膝跳反射的反射弧中,刺激传入神经。请判断下面有关的叙述中哪些是正确的。①使神经兴奋,兴奋向效应器方面传导,引起肌肉的收缩; ②使神经兴奋,兴奋向效应器和感受器方面传导,一方面引起肌肉收缩,另一方面使感受器有一定的感觉; ③使神经兴奋,兴奋向两方面传导,向感受器传导的神经冲动逐渐消失; ④在一定范围内,刺激的强度越大,则肌肉收缩     

神经冲动的发生机制

轴突兴奋伴有轴突膜电位变动。这种变动的发生基础是轴突膜分子运动、通道活动和离子运动等过程的相继发展。本文侧重介绍其中近年来有关离子通道的工作,兼及先前的离子理论和新近的分子观点。     

温度和盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应

试验采用中心组合设计(central composite face-centered design,CCF)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)研究了温度(12—34℃)和盐度(0—26)两因素对体长为(4.36±0.105)cm,体重为(2.45±0.153)g的吉富品系尼罗罗非鱼(GIFT Nile tilapia,Oreochromis niloticus;简称吉富罗非鱼)幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应。结果表明:(1)温度和盐度的一次效应和二次效应对Na+-K+-ATPase活力影响极显著(P<0.01),温度和盐度的互作效应不显著(P>0.05);(2)经响应曲面法分析,随着温度和盐度的增大,Na+-K+-ATPase活力呈先减小后增大的趋势;(3)建立了Na+-K+-ATPase活力与温度、盐度间关系的模型方程(R2=0.9829,Pred.R2=0.8550,P<0.01),并可用于预测吉富罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase的活力;(4)优化结果显示,温度为24.15℃,盐度为11.75时,Na+-K+-ATPase活力最小为0.62μmol无机磷.mg-1蛋白.h-1,满意度函数值高达0.961。Na+-K+-ATPase活力可以作为检测罗非鱼生长性能的指标,其活力较低时,一般反映了鱼体生存环境适宜,生长代谢旺盛,消耗于渗透调节的能量较少。     

松油烯-4-醇对粘虫的致毒机制

采用华氏呼吸仪法、常规生化酶活力测定等方法,测定松油烯-4-醇熏蒸处理对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫呼吸作用、血淋巴理化性状、体内酶系活性等的影响。结果表明,松油烯-4-醇显著地影响粘虫的呼吸作用,不同中毒阶段试虫的呼吸率均显著提高,呼吸商发生改变;血淋巴理化性状也发生一定程度的变化,血淋巴总量随中毒程度的加深呈下降趋势,兴奋期、痉挛期、昏迷期血淋巴总量分别为对照试虫的85.55%、70.39%、38.47%,血淋巴比重呈上升趋势,pH值和渗透压变化不大;体内Na+-K+-ATP酶的活性受到明显抑制,头部组织中Na+-K+-ATP酶活性的抑制率在兴奋期、痉挛期分别达36.4%、80.2%,中肠组织中Na+-K+-ATP酶活性的抑制率达50%左右,对乙酰胆碱脂酶活性影响不大,对酯酶则是先激活后抑制。松油烯-4-醇对Na+-K+-ATP酶活性的抑制可能与粘虫最终死亡有关。     

周期性张应力对面颌肌细胞Na+/K+-ATPase的影响

目的:研究周期性张应力对Na+/K+-ATPase功能活性及其表达的影响,明确Na+/K+-ATPase在功能矫形中面颌肌肉适应性改建的生物和分子机制.方法:构建面颌肌细胞体外培养-力学刺激模型;应用多通道细胞牵张应力加载系统,对面颌肌细胞施加不同时段的张应力刺激,测定Na+/K+-ATPase的功能活性;运用实时荧光定量PCR研究周期性张应力刺激对Na+/K+-ATPase功能亚基α亚单位mRNA的影响.结果:Na+/K+-ATPaseα1,α2亚单位随着加力时间延长,表达增强,同对照组比较,呈一致性上调(P＜0.001);细胞加力1小时,α1的mRNA表达不受影响;加力2小时后,α1和α2的mRNA表达呈现逐渐增强趋势,48 h时达到最大值.张应力刺激对α2亚单位的mRNA表达似乎更为敏感,加力lh时α2亚单位的mRNA表达水平即增加,增加量约为对照组的37.74％,具有显著的统计学意义.结论:周期性的机械牵张作用于培养的骨骼肌细胞,可诱导α1和α2亚单位mRNA的表达量增加;α1和α2亚单位对周期性张应力刺激的作用时间反应不同,α2亚单位的反应可能更为敏感.周期性张力刺激的增加所产生的压力可能是转录调节的主要因素;周期性张应力对骨骼肌细胞Na+/K+-ATPase水解亚的调节作用不同,可能在面颌肌肉对功能矫形力的适应性改建中具有重要作用.     

钙对盐胁迫下棉苗离子吸收分配的影响

研究了钙对NaCl胁迫下棉花幼苗体内离子分布的影响及其与根系质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶活性的关系。不同器官离子含量和根系横切面X-射线微区分析结果表明,NaCl胁迫下外源钙明显减少棉花幼苗对Na+的吸收及其向茎杆、叶片的运输,增加对K+和Ca2+的吸收及其向茎杆、叶片的运输,增强棉苗体内的盐分区域化分配,提高根冠比和干物质积累,根系电解质渗漏率下降。钙明显提高盐胁迫下幼根细胞质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶的活性,与钙调节棉花对离子的吸收、分配相一致,说明这些酶可以为根细胞中的Na+在液泡中积累以及K+、Ca2+的选择性吸收和运输提供动力。     

盐胁迫对高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗生长和离子分布的影响

盐胁迫环境抑制植物的生长,影响植物组织的离子分布,不同的盐分组成对植物的抑制伤害存在差异,为了研究上海市临港新城滨海盐渍土的生态恢复和重建,模拟该地区的盐分组成,进行了高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗的盐胁迫试验。高羊茅种子在非盐胁迫条件下萌发,出苗5d后,进行了不同浓度NaCl：0、50、100、150、200、300、400mmol/L处理,15d后测定生长情况、组织含水量和Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子含量。研究结果表明：盐分对高羊茅幼苗的抑制作用随NaCl浓度增加而加剧,低盐胁迫环境下,幼苗地上部分和根系的鲜重、干重和含水量都与对照没有显著性差异,但是高盐环境严重影响了高羊茅幼苗的生长,而且对地上部分的抑制作用大于根部;盐胁迫影响植物组织的离子分布,Na+浓度持续增加,Ca2+和K+浓度下降,Mg2+含量的影响不大;各组织中K/Na、Ca/Na和Mg/Na随盐胁迫增加而下降。     

一株假单胞菌(Pseudomonas sp．)产生的胞外脂酶

假单胞菌(Psendomonas sp．)生长在一定的培养条件中能产生胞外脂酶。 最适碳源为1．0％淀粉,氮源为1．0％蛋白胨。一些植物油,如橄榄油、糠油、菜油等能诱导脂酶的大量产生,诱导脂酶产生的橄榄油最适浓度为0．5％。无机离子在菌培养过程中对脂酶产率影响很大,K+、Na+、Mg2+、Ca2+等对脂酶产生有促进作用,而Mn2+、Ba2+、Zn2+、Fe3+、Co2+、Cu2+件等则抑制脂酶产生。非离子表面活性剂(tween、span及糖脂)能刺激胞外脂酶的产生。     

等渗NaCL和KCL胁迫对高梁幼苗生长和气体交换的影响

本文比较研究了等渗NaCl和KCl胁迫下,高粱幼苗生长及叶片离子含量、质膜相对透性和有关气体交换参数的变化。结果表明,在低浓度NaCl和KCl胁迫7天时,高粱生长、含水量和质膜相对透性与对照相比没有明显变化,而净光合速率、蒸腾速率和气孔导度已明显下降,叶肉细胞间隙CO2浓度明显增加。NaCl胁迫下叶片Na+含量成倍增加,而K+和Ca2+含量无明显变化。KCl胁迫时叶片K+含量明显增加,Ca2+含量明显下降,而Na+含量没有明显变化。随着NaCl或KCl浓度的增加,幼苗生长和叶片含水量明显下降,质膜透性和细胞间隙CO2浓度明显增加,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度进一步下降。 NaCl胁迫下叶片Na+含量进一步增加,K+和Ca2+进一步下降,而KCl胁迫下叶片K+含量进一步 增加,Na+和Ca2+含量进一步下降。KCl对高粱生长抑制、质膜透性、Ca2+含量下降及光合气体交换参数的影响均明显大于等渗的NaCl。     

胡杨披针形叶与宽卵形叶的渗透调节能力的差异

以胡杨披针形叶和宽卵形叶作为实验材料,对其组织水平的离子含量及不同类型细胞的离子分布特征、可溶性有机渗透调节物质的含量、液泡膜H+-ATPase的活性进行了测定。结果表明,Na+、Cl-、K+、Ca2+等离子的分布在两种叶片及不同细胞中有差异,主要表现为宽卵形叶中Na+、Cl-的含量分别为披针形叶的111.2%和118.4%,Na/K值和Na/Ca值分别为0.75和1.78,均高于披针形叶的。宽卵形叶的栅栏细胞的Na/K值和Na/Ca值较其维管束鞘细胞的高,而披针形叶的则正相反;宽卵形叶较披针形叶含有较高浓度的可溶性糖和脯氨酸,分别为514和0.751μmol·g-1FW,而甜菜碱的含量较低,为0.703μmol·g-1FW;宽卵形叶的液泡膜H+-ATPase的活性较披针形叶的高15.47%。以上结果表明胡杨宽卵形叶的渗透调节能力较强于披针形叶。本文还对两种叶片对胡杨适应其盐渍化生境的贡献进行了讨论。     

Na-K-Cl协同转运蛋白研究进展

Na-K-Cl协同转运蛋白是一类膜蛋白,负责转运Na、K、Cl离子进出上皮细胞与非上皮细胞。Na-K-Cl介导的转运过程是电中性的,多数情况下是1Na:1K:2Cl(乌贼轴突中是2Na:1 K:3Cl),其活性被布美他尼(bumetanide)和呋塞米(furosemide)所抑制。迄今为止,Na-K-Cl协同转运蛋白被鉴定出来两个同源异构体:NKCC1和NKCC2。NKCC1存在于多个组织中,含有NKCC1的上皮大多数属于分泌上皮,而且会有Na-K-Cl协同转运蛋白位于基底膜外侧;NKCC2只存在于肾脏,位于上皮细胞致密班的顶膜上。Na-K-Cl协同转运蛋白的调控在不同的细胞和组织中是不同的。Na-K-Cl协同转运蛋白的活性会受激素刺激和细胞体积变化的影响;有些组织中,这种调控作用(尤其是NKCC1亚基)是通过特定的激酶使该转运蛋白自身发生氧化/硝化、磷酸化/去磷酸化来实现的;蛋白过表达在Na-K-Cl协同转运蛋白的激活中也起重要作用。