胆碱能毒蕈碱样兴奋作用及其离子机制

最近证实:乙酰胆碱(ACh)对神经元上的毒蕈碱(M)型受体具有多种作用。用神经细胞膜的多通道模型进行分析,发现M受体激动剂使细胞膜整流特性发生改变时,涉及到某些新发现的离子通道的作用。胆碱能M受体传递的功能似乎为阻滞某种对细胞兴奋活动起闸控作用的外向电流,使神经元处于兴奋性增高的去极化状态。     

小鼠胚胎干细胞分化心肌细胞毒蕈碱受体的表达特征

为了探讨胚胎干细胞分化心肌细胞（ESCM）毒蕈碱受体的表达规律及β肾上腺素能系统对M2受体表达的影响,采用10^－4 mol/L维生素C体外诱导小鼠M13胚胎干细胞分化为心肌细胞,用RT-PCR检测到分化后的细胞表达心肌细胞特异性基因Nkx2.5和β肌球蛋白重链;用免疫荧光法检测到分化后的细胞表达心肌细胞特异性标志物α辅肌动蛋白.小鼠胚胎干细胞分化前表达M₁和M₂毒蕈碱受体,在分化过程中,M₁受体表达逐渐下降, M₂受体表达在第3 d显著下降,此后表达逐渐增加,在第14 d达到高峰;Western印迹结果显示,异丙肾上腺素明显抑制M₂受体的表达,选择性β₁肾上腺素受体拮抗剂CGP20712A明显上调其表达,而选择性β₂肾上腺素受体拮抗剂 ICI118551对其表达无影响.本实验表明,小鼠胚胎干细胞分化心肌细胞表达毒蕈碱受体, β肾上腺素能系统对M₂受体表达有调控作用.     

M1乙酰胆碱受体对AMPA受体GluA1-Ser831 位点的调控作用

目的:从海马神经元谷氨酸离子型受体--AMPA受体亚基GluA1的831位丝氨酸(GluA1Ser831)磷酸化角度,探讨M1乙酰胆碱受体对AMPA受体GluA1亚基的调控作用及作用机制。方法:本研究以成熟的原代海马神经元为实验对象,用不易被降解的卡巴胆碱(Carbachol,CCh)作为胆碱受体激动剂,以免疫印迹法作为蛋白和磷酸化蛋白的主要检测手段,结合不同蛋白抑制剂研究M1受体调控AMPA受体GluA1亚基的关键信号分子及其机制。结果:1与对照组相比,CCh组Ser831的磷酸化水平显著升高。2CCh促进Ser831磷酸化的现象在M1受体选择性拮抗剂哌仑西平(Pirenzepine)+CCh组消失,CCh升高GluA1-Ser831磷酸化水平的作用由M1受体介导。3蛋白激酶C(ProteinkinaseC,PKC)抑制剂白屈菜红碱(Chelerythrinechloride,CHCL)能对抗CCh促进GluA1-Ser831位点磷酸化的作用,而钙/钙调素依赖性蛋白激酶II(Calcium/calmodulin-dependentkinaseII,CaMKII)抑制剂KN62不能对抗CCh的作用。4为检测体内GluA1-Ser831的磷酸化情况,用小鼠海马组织定位注射CCh和CHCL,CCh组小鼠海马组织GluA1-Ser831位点的磷酸化水平升高,CHCL能对抗这种作用,PKC介导了M1受体激活所导致的GluA1-Ser831磷酸化水平的升高。结论:M1受体通过激活PKC促进GluA1-Ser831的磷酸化。     

成年小鼠前脑NMDA受体参与神经元的动作电位发放

谷氨酸是中枢神经系统主要的快速兴奋性递质。AMPA受体和海人藻酸受体主要参与突触传递,而NMDA受体主要参与突触可塑性。基因操作的方法增强NMDA受体的功能,可以增强动物在正常生理状态下的学习能力,及在组织损伤情况下的反应敏感性。NMDA受体参与生理功能的主要机制是长时程增强（long—term potentiation,LTP）。我们的研究表明,NMDA受体不仅参与刺激前扣带皮层的第五层细胞或刺激白质诱导的突触反应,而且参与在胞体施加去极化跃阶电流诱导的动作电位的发放。钙一钙调蛋白敏感的腺苷酸环化酶1（adenylyl cyclase 1,AC1）和cAMP信号通路可能介导了这些反应。由于扣带皮层神经元在伤害性刺激和痛中发挥重要作用,我们的结果为前脑NMDA受体参与突触传递和动作电位发放,以及与前脑相关的行为,如感受伤害性刺激和痛,提供了一个新的机制。     

5-HT_3受体属递质门控膜离子通道

神经系统中5-HT受体分5-HT_1、5-HT_2和5-HT_3等不同类型,而5-HT_1受体又可分为5-HT_1A、5-HT_(1B)、5-HT_(1C)和5-HT_(1D)等亚型。分子生物学研究还证明,5-HT_1及5-HT_2受体属于与G蛋白有关的受体。本工作使用电压钳制技术第一次在豚鼠肠粘膜下神经丛神经元斑片膜上记录到由5-HT_3受体激活所产生的单离子通道电流及其电学特性,证实了5-HT_3受体与阳离子通道偶联,因此认为5-HT_3受体属递质门控离子通道。     

M1胆碱受体选择性别构激动剂的虚拟筛选和体外活性研究

目的:M1毒蕈碱型乙酰胆碱受体(M1受体)在改善学习和记忆等高级认知功能障碍中起重要作用,本文利用计算机辅助药物设计和高表达各M受体亚型的CHO细胞(Chinese hamster ovary cell,中国仓鼠卵巢细胞),以期筛选获得新型M1受体选择性别构激动剂。方法:通过计算机辅助药物设计方法,对已知具有M1受体选择性作用别构激动剂与M1受体的晶体结构进行对接,确定活性对接口袋,据此进行化合物库虚拟筛选;利用高表达各M受体亚型的CHO细胞,对化合物进行体外活性检测。结果:虚拟筛选得到184个化合物,其中,体外实验显示化合物AJ-292和AG-205-6对M1受体有明显的激动效果,而对M3、M5受体则无影响。结论:综合利用虚拟筛选、结构分析以及特异性活性分析,筛选出具有M1受体高选择性激动作用的化合物AJ-292和AG-205-6,为设计开发新型的M1选择性别构激动剂奠定了基础。     

突触前α7烟碱受体对海马神经元兴奋性突触传递的调控

采用盲法膜片钳技术观察突触前烟碱受体(nicotinic acetylcholinel receptors,nAChRs)对海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触传递的调控作用。结果显示,nAChRs激动剂碘化二甲基苯基哌嗪(dimethylphenyl—piperazinium iodide,DMPP)不能在CAl区锥体神经元上诱发出烟碱电流。DMPP对CAl区锥体神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic current,sEPSC)具有明显的增频和增幅作用,并呈现明显的浓度依赖关系。DMPP对微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)具有增频作用,但不具有增幅作用。上述DMPP增强突触传递的作用不能被nAChRs拮抗剂美加明、六烃季铵和双氢-β-刺桐丁所阻断,但可被α-银环蛇毒素阻断。上述结果提示,海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触前nAChRs含有对α-银环蛇毒素敏感的胡亚单位,其激活可增强海马CAl区锥体神经元突触前递质谷氨酸的释放,从而对兴奋性突触传递发挥调控作用。     

抗溃疡药是作用在胃免疫系统细胞

人们一直认为,胃粘膜壁细胞的功能失调是溃疡病的主要病因,抗溃疡药组胺H_2受体阻断剂、多巴胺受体阻断剂、毒蕈碱型胆碱能受体阻断剂均作用于壁细胞而产生疗效。最近匈牙利两位学者Eva Mezey和Miklos Palkovits所做的实验对这一传统观点提出质疑。他们用组织化学杂交定位法显示出组胺H_2受体、M_1至M_5胆碱能受体、胃泌素受体及D_1至D_5多巴胺受体的mRNA在胃粘膜内的分布。结果表明,含有这些mRNA的阳     

发现组织胺受体的新亚型

经典的组织胺受体包括两个亚型:H_1和 H_2,均分布于脑组织中,并能与各种细胞内信使系统相偶联,发挥各种生理功能。最近证明,在脑中的组织胺型神经末梢上存在一种新型的组织胺受体,称为 H_(?)受体。它也分布于脑外的其它类型的神经末梢,具有控制组织胺合成及释放的功能。1983年,Arrang 等曾报道,小鼠脑皮质的组织胺释放可受自身反馈抑制,这种控制组织胺释放的受体不同于 H_1和 H_2。要确认一种受体的新亚型,需要寻找它的选择性拮抗剂和激活剂。直到最近才发现,Thioperamide 是脑组织中 H_3受体的竞争性拮抗剂,它在不同浓度下均具有拮抗作用,但对 H_1和 H_2受体     

鞘内注射M受体和GDNF反义寡脱氧核苷酸抑制吗啡戒断大鼠蓝斑c-Fos表达

应用免疫组化方法观察鞘内注射毒蕈碱型乙酰胆碱(muscarinic acetylcholine receptor,M) 受体和胶质细胞源性神经营养因子(glial cell derived neurotrophic factor,GDNF)反义寡脱氧核苷酸对吗啡戒断大鼠蓝斑(locus coeruleus,LC)区内Fos表达的影响。结果显示,鞘内注射M_2受体和GDNF反义寡脱氧核苷酸明显减少大鼠吗啡戒断症状评分值(n=6,P<0.05)。正常大鼠LC区神经元Fos基础表达较低,吗啡依赖大鼠LC区神经元Fos表达增加,吗啡依赖大鼠纳酪酮(4mg/Kg,ip)催促戒断后,Fos表达进一步增加;鞘内注射M_2受体和GDNF反义寡脱氧核苷酸处理后均减少吗啡戒断大鼠LC区神经元Fos表达(n=5,P<0.05)。而鞘内注射M_1受体反义寡脱氧核苷酸处理组LC 区神经元Fos表达较吗啡戒断组没有显著差异(n=5,P>O.05)。结果提示:脊髓M_2受体调节吗啡戒断时LC区的神经元激活,而这种神经上行性激活涉及神经元与胶质细胞之间的适应性调节。     

大鼠下丘脑离体脑薄片视上核神经元的全细胞记录

在大鼠下丘脑薄片标本上对52例视上核神经元进行了全细胞膜片箝记录。膜被动及主动电生理参数测量如下：静息电位,59±8mV;输入阻抗,535±129MΩ;时间常数,32±9ms;动作电位幅度,99±11mV;超射值,37±13mV（n＝39）。大多数神经元在接受去极化刺激时出现明显的慢后超极化电位或电流。我们发现,在电压箱状态下几乎所有的视上核神经元均接受兴奋性和／或抑制性突触传λ（n=13）。药理学实验表明,兴奋性突触后电流是由non－NMDA亚型谷氨酸受体介导,而抑制性突触后电流由GABAA受体介导。     

淋巴细胞上的非神经性乙酰胆碱系统

尽管乙酰胆碱作为神经递质存在于哺乳动物神经系统中的事实已广为人知,但近年来在淋巴细胞等非神经性组织和细胞中也发现了乙酰胆碱。淋巴细胞具备一个独立的非神经性乙酰胆碱系统,包括:乙酰胆碱、胆碱酯酶、胆碱乙酰转移酶、毒蕈碱乙酰胆碱受体和烟碱能乙酰胆碱受体等组分。免疫系统与淋巴细胞胆碱能系统之间可以相互作用。免疫刺激后的淋巴细胞可增强胆碱能系统的表达;激活后的乙酰胆碱受体参与淋巴细胞的免疫调节。淋巴细胞上胆碱能系统的这些发现将为相关疾病的研究和寻找有效的防治药物提供新的研究思路。     

淋巴细胞上的非神经性乙酰胆碱系统

尽管乙酰胆碱作为神经递质存在于哺乳动物神经系统中的事实已广为人知,但近年来在淋巴细胞等非神经性组织和细胞中也发现了乙酰胆碱。淋巴细胞具备一个独立的非神经性乙酰胆碱系统,包括:乙酰胆碱、胆碱酯酶、胆碱乙酰转移酶、毒蕈碱乙酰胆碱受体和烟碱能乙酰胆碱受体等组分。免疫系统与淋巴细胞胆碱能系统之间可以相互作用。免疫刺激后的淋巴细胞可增强胆碱能系统的表达;激活后的乙酰胆碱受体参与淋巴细胞的免疫调节。淋巴细胞上胆碱能系统的这些发现将为相关疾病的研究和寻找有效的防治药物提供新的研究思路。     

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     

IKs通道新型阻断剂293B对犬离体右心房心率和收缩力的影响

Chromanol2 93B( 2 93B)是一种作用于缓慢激活的延迟整流钾电流 (IKs)的新型选择性阻断剂。本实验采用犬离体血液灌流右心房标本 ,观察了 2 93B对心房标本心率及收缩力的影响。结果表明 ,2 93B降低犬离体右心房血液灌流标本的心率和收缩力 ,2 93B的负性频率和肌力作用与M胆碱能受体无关 ,此外 ,2 93B对 β -受体激动剂的正性频率和肌力作用没有影响。上述结果提示 ,在犬右心房组织中 ,2 93B的负性频率和负性肌力作用与M胆碱能受体和 β-受体无关。     

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。     

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。     

P物质对大鼠骶髓后连合核神经元甘氨酸激活的氯电流的调控

采用制霉菌素穿孔膜片箍技术,研究了Ｐ物质对急性分离的大鼠骶髓后的核神经元士的宁敏感性甘氨酸反应的调控作用。在箍制电压为－４０ｍＶ时,ＳＰ时１ｍｍｏｌ／Ｌ－１μｍｏｌ／Ｌ之间呈浓度依赖性地增强３０μｍｏｌ／Ｌ甘氨酸激活的氯电流。ＳＰ既不改变ＩＧｌｙ的翻转电位,也不是影响Ｇｌｙ与其受体的亲和力。Ｓｐａｎｔｉｄｅ和选择性Ｎ中受体拮抗剂,Ｌ－６６８,１６９,可阻断ＳＰ的增强作用,而选择性ＮＫ２受体拮抗剂,     

全细胞膜片钳研究离体小鼠内侧膝状体亚核神经元电生理特性

内侧膝状体(medial geniculate body,MGB)是听觉通路在丘脑的重要中继站,为了探究小鼠MGB亚核神经元的电生理特性,使用离体全细胞膜片钳技术记录到99个MGB神经元,其中腹侧核(ventral division of MGB,MGBv)神经元36个,背侧核(dorsal division of MGB,MGBd)神经元34个,内侧核(medial division of MGB,MGBm)神经元29个。结果表明,神经元对去极化电流的反应具有爆发型(bursting)(16.2%,16/99)和紧张型(tonic)(83.8%,83/99)两种发放模式,并且所有MGB神经元在超极化电流刺激结束后均有去极化反弹(rebound),而仅有少数神经元(17.2%,17/99)在超极化刺激过程中有超极化激活的内向电流(hyperpolarization-activated inward current,I_h)。此外,MGB各亚核神经元的静息膜电位(resting membrane potential,RMP)和激活阈值(active threshold)存在显著性差异(P0.05)。以上表明MGB各亚核的电生理特性存在差异,该结果有助于理解MGB各亚核在听觉信息处理中产生不同功能的原因。     

NMDA受体靶向拮抗剂的研究进展

N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)是中枢神经系统兴奋性氨基酸-谷氨酸的重要受体,被激活后产生一种缓慢而持久的兴奋性反应,对神经元突触传递、神经系统发育具有重要作用。在病理状态下,可导致NMDAR过度激活,是受体兴奋毒性的重要发病机制。受体的拮抗剂包括离子通道孔拮抗剂、NR2B选择性拮抗剂、甘氨酸位点拮抗剂、甘氨酸位点部分激动剂等。NMDAR靶向拮抗剂在减轻兴奋毒性过程中的作用已得到重视,其为预防和减缓神经元的损害提供了新的途径。本文综述了NMDAR靶向拮抗剂的最新研究进展,以期阐明NMDAR拮抗剂的临床应用前景。