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。     

焦亚硫酸钠对大鼠海马CA1区神经元钾电流的影响

目的:探讨焦亚硫酸钠(SMB)、二氧化硫(SO2)及其体内衍生物(亚硫酸盐和亚硫酸氢盐)对中枢神经元钾通道的影响及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)相应的保护作用.方法:采用全细胞膜片钳技术研究了SMB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:①焦亚硫酸钠可增大全细胞IA和IK,且具剂量依赖性和电压依赖性,使IA和IK增大50%的剂量分别为15.8 μmol/L和11.5μmol/L;②10 μmol/L的SMB均可显著影响IA和IK的激活过程,给药前后IA的半数激活电压分别为(-12.6±1.6)mV和(-7.0±1.3)mV(n=8,P＜0.01),IK的半数激活电压分别为(10.8±0.9)mV和(21.6±0.7)mV(n=8,P＜0.01),但不改变其斜率因子;③10μmol/L的SMB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(-97.0±1.1)mV和(-84.4±3.3)mV(n=8,P＜0.01),但也不改变其斜率因子;④抗氧化酶SOD(1×106U/L)、CAT(2×106U/L)及GPx(105U/L)均可使SMB(10μmol/L)增大的IA和IK部分恢复.结论:SMB可显著增大IA和IK,抑制IA和IK的激活过程及IA的失活过程,从而导致胞内K 的外流增加,使胞内K 浓度降低,从而对中枢神经元功能产生不利影响.     

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。     

大鼠海马神经干细胞体外培养分化过程中钾电流的变化

目的:探讨新生大鼠海马神经干细胞体外培养分化后的神经元样细胞钾电流的变化.方法:神经干细胞体外扩增培养并传代后,撤除有丝分裂原并加血清诱导分化,应用全细胞电压钳技术检测分化后培养1 d、7 d、14 d、21 d细胞的电压依赖性钾电流.结果:分化后培养1 d的细胞,未检测出钾电流;分化后培养7 d、14 d、21 d的细胞,在 50 mV电压水平下的钾电流幅值分别为(18.077±2.789)pA/pF, (13.099±2.742)pA/pF, (34.045±8.067)pA/pF.该电流为两种电流的混合,分别能被TEA和4-AP所阻断,可能为缓慢失活的延迟整流钾电流(IK)和快速失活的瞬时外向钾电流(IA).结论:新生大鼠海马神经干细胞诱导分化后,随着体外培养时间的延长,钾离子通道的功能逐渐成熟.     

皮质酮对体外培养的海马神经元延迟整流钾电流的影响

目的：探讨应激激素皮质酮对海马神经元延迟整流钾电流的影响。方法：膜片钳全细胞记录测量原代培养大鼠海马神经元膜的钾离子电流。结果：在皮质酮的作用下,海马神经元膜的钾离子电流幅度明显下调,激活阈电位升高。结论：过量皮质酮激素可能通过影响延迟整流钾通道损伤海马神经元。     

ACh对大鼠皮层体感区神经元延迟整流钾电流的抑制作用

利用全细胞膜片钳技术研究乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)对大鼠皮层体感区神经元延迟整流钾电流(IK)的调制作用。结果表明:(1)ACh(0．1、1、10、100 μmol/L)对大鼠皮层体感区神经元IK有抑制作用,并具有剂量依赖性关系(P<0．01)。 (2)ACh可使IK激活曲线的斜率变大,并使激活曲线向超极化方向移动。IK激活曲线的半数激活电压(V1/12)和斜率因子(k)分别由给药前的(-41．8±9．7)mV和(30．7±7．2)mV变为给药后的(-122．4±38．6)mV和(42．4±7．0)mV。(3)100 μmol/L的N受体拮抗剂筒箭毒碱(tubocurarine)可减弱ACh对IK的抑制作用,在指令电压+60 mV时tubocurarine+ACh组的IK幅度下降了(16．9± 13．8)％(n=8),与10 μmol/L ACh组引起的(36．5±7．8)％的IK下降幅度相比,有极显著差异(P<0．01)。10 μmol/L的M1受体拮抗剂哌仑西平(pirenzepin)拮抗ACh对IK的抑制作用不明显(n=7,P>0．05);而10 μmol/L的M3受体拮抗剂4-DAMP可部分拮抗ACh对IK的抑制作用,并且4-DAMP+ACh组使IK的电流值下降了(26．8±4．7)％(n=6),与ACh组引起的IK电流下降相比,有显著差异(P<0．05)。(4)蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)阻断剂chelerythrine拮抗ACh对IK的抑制作用,PKC激动剂PDBu可增强ACh对IK的抑制作用(P<0．05)。综上所述,ACh对人鼠皮层体感区神经元IK的抑制作用主要是通过烟碱受体(nAChRs)和M3受体介导,并经过PKC信号途径。     

槲皮素对谷氨酸诱导的PC12细胞损伤的保护作用及对海马CA1锥体神经元钾通道的影响(英文)

槲皮素广泛存在于许多药用植物中,属黄酮类化合物,在临床上常用于心血管疾病的治疗。采用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT法)及DAPI染色,研究槲皮素(0.5、1、5、10μmol/L)对谷氨酸(10mmol/L)诱导的PC12细胞损伤作用的影响;并进一步研究槲皮素(0.3、3、30μmol/L)对急性分离的海马CA1锥体神经元离子通道的作用。MTT实验结果显示,槲皮素可提高谷氨酸处理组PC12细胞的存活率,并呈现为浓度和时间依赖性(P0.05);而槲皮素(5μmol/L)与谷氨酸(10mmol/L)共孵育PC12细胞后,DAPI染色结果表明槲皮素可减弱谷氨酸对PC12细胞的损伤。对电生理结果显示,槲皮素对瞬时外向钾电流(IA)和延迟整流钾电流(IK)有显著的抑制作用(P0.05),表现为浓度依赖性。以上结果提示,槲皮素可能通过抑制海马锥体神经元的外向钾电流进而对谷氨酸诱导的神经损伤起保护作用,这也说明了槲皮素对缺血样损伤的神经具有保护作用。     

三氯化铝对大鼠海马CA1区锥体细胞瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的影响

采用全细胞膜片钳技术,研究了三氯化铝(AlCl3)对急性分离的大鼠海马CA1区神经元钾通道的影响。结果表明,AlCl3对钾电流有明显的抑制作用,具有一定的浓度依赖性,1000μmol／AlCl3可改变IA和IX激活曲线和失活曲线的Vb和k值,使钾电流激活曲线右移,使失活曲线左移。这些结果表明AlCl3对大鼠海马CA1区神经元K^ 通道有抑制作用,它可能是铝引起中枢神经系统损伤的机制之一。     

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     

Effects of SO2 derivatives on sodium currents in acutely isolated rat hippocampal lead-exposed neurons

In this study, the effects of acute SO_2 derivatives and chronic lead exposure together on sodium cur-rents (INa) were investigated in acutely isolated rat hippocampal neurons by using the whole-cell patch clamp techniques. We found that chronic lead exposure hardly reduced the amplitudes of INa. In the normal condition, sodium current started to appear at around ?70 mV, and reached the peak current at around ?40 mV. After chronic lead exposure, the data changed to ?70 and ?30 mV. After adding SO2 derivatives, the data changed to ?80 and ?40 mV, respectively. SO_2 derivatives caused a significant in-crease of INa in hippocampal chronic-lead exposed neurons. Chronic lead exposure induced a right shift of the activation curve and a left shift of the inactivation curve of sodium channels. SO_2 derivatives caused negative shifts of the activation and inactivation curves of INa in hippocampal chronic-lead ex-posed neurons. Lead exposure put off the time reaching the peak of INa activation. SO_2 derivatives in-creased the time constants of inactivation after lead exposure. The interaction of lead and SO_2 deriva-tives with voltage-dependent sodium channels may lead to changes in electrical activity and contribute to worsening the neurotoxicological damage.     

CoCl2预处理对大鼠海马神经元急性低氧后Na+、K+电流的影响

目的：观察氯化钴(COCl2)预处理对急性低氧后海马神经元电压门控性Na^ 、K^ 电流的影响。方法：原代培养大鼠海马神经元,分为COCl2预处理和非处理组,采用膜片钳全细胞记录技术,检测急性低氧后海马神经元钠电流(INa)、钾电流(Ik)的变化。结果：急性低氧后,海马神经元INa、Ik电流幅度明显降低,INa阈值右移,而经CoCl2预处理的海马神经元INa、Ik电流的降低幅度明显减轻。结论：COCl2预处理减轻急性低氧所致的INa、Ik电流变化,对神经元有明显的保护作用。     

二氧化硫代谢衍生物对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响

实验采用全细胞膜片钳技术 ,研究了SO2 代谢衍生物亚硫酸钠和亚硫酸氢钠 (两者分子比为 3∶1)对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响。结果表明 ,SO2 代谢衍生物可剂量依赖性地增大钠电流 ,剂量为 10和 10 0μmol/L时 ,钠电流分别增大 5 0 .5 9± 19.0 8%和 82 .0 6± 18.5 1%(n =15 ) ;此外还与电压呈依赖性关系 ,但不具有频率依赖性 ;10 μmol/LSO2 代谢衍生物不影响钠电流的激活过程 ,却非常显著地影响其失活过程 ,作用前后的半数失活电压分别为 - 6 9.71± 4.6 7和 - 5 3.2 7± 4.95mV (n =10 ,P <0 .0 1) ,但不改变失活曲线的斜率因子。实验结果提示 ,SO2 衍生物具有类似神经毒物的作用 ,大气SO2 污染可能与一些中枢神经系统疾病的发生有关。     

去甲肾上腺素对大鼠肝细胞延迟外向钾电流的影响

目前为止国内外尚未见到有关大鼠肝细胞外向钾电流方面的报道。本文用全细胞膜片宿制技术观察了大鼠肝细胞延迟外向钾电流（Ik）及去甲肾上腺素等对人的影响。实验结果表明,在保持电位-50mV、指令电位＋140mV时大鼠肝细胞Ik为2．85±1.21nA。去甲肾上腺素明显降低IK,异丙肾上腺素和乙酰胆碱对IK无影响。     

Effects of carvedilol on transient outward and ultra-rapid delayed rectifier potassium currents in human atrial myocytes

Carvedilol is a beta- and alpha(1)-adrenoceptor antagonist. It is widely used in the treatment of cardiovascular diseases including atrial arrhythmias. However, it is unclear whether carvedilol may affect the repolarization currents, transient outward K(+) current (I(to)) and ultra-rapid delayed rectifier K(+) current (I(Kur)) in the human atrium. The present study evaluated effects of carvedilol on I(to) and I(Kur) in isolated human atrial myocytes by whole-cell patch-clamp recording technique. We found that carvedilol reversibly inhibited I(to) and I(Kur) in a concentration-dependent manner. Carvedilol (0.3 microM) suppressed I(to) from 9.2+/-0.5 pA/pF to 4.8+/-0.5 pA/pF (P<0.01) and I(Kur) from 3.6+/-0.5 pA/pF to 1.9+/-0.3 pA/pF (P<0.01) at +50 mV. I(to) was inhibited in a voltage-dependent manner, being significantly attenuated at test potentials from +10 to +50 mV, whereas the inhibition of I(Kur) was independent. The concentration giving a 50% inhibition was 0.50 microM for I(to) and 0.39 microM for I(Kur). Voltage-dependence of activation, inactivation and time-dependent recovery from inactivation of I(to) were not altered by carvedilol. However, time to peak and time-dependent inactivation of I(to) were significantly accelerated, indicating an open channel blocking action. The findings indicate that carvedilol significantly inhibits the major repolarization K(+) currents I(to) and I(Kur) in human atrial myocytes.