基本刺激周长对豚鼠乳头肌两种触发性二联律的影响

其他作者在对迟发后除极(DAD)和触发激动(TA)的研究中曾记录到两种触发性二联律。一种二联律的组成为驱动性动作电位(AP)在前,触发性AP在后;另一种为触发性AP在前,驱动性AP在后。关于这两种二联律在基本刺激周长(BCL)改变时的变化特点目前尚未见报道,本实验对此进行探讨,以期对触发性心律失常有进一步了解。     

强直电刺激嗅内皮质-海马环路诱发CA1神经元的癫痫同步性膜电位振荡行为

目的和方法 :4 0 0～ 5 0 0 μm大鼠水平脑切片含有封闭的EC 海马环路。强直电刺激 (60Hz ,2s)海马Schaeffer侧支诱发癫痫放电 ,全细胞记录CA1胞体层单个神经元电活动 ,同步记录相应树突区细胞外场电位 ,探讨单个神经元膜电位振荡特性与细胞外癫痫电活动之间的关系。结果 :①强直电刺激诱发CA1神经元膜电位后放性振荡行为呈宽频特征 (3～ 10 0Hz)。以θ节律多见 ,跟随在刺激引起的膜电位去极化或超极化偏移 (paroxysmaldepolarizingorhyperpolaringshift,PDSorPHS)之后 ,振荡波的上升支和下降支分别由膜电位去极化 超极化或超极化 去极化成分构成 ;②逐渐增强的IPSP构成了膜电位振荡的起搏成分 ,继而反弹形成锋电位和阈下振荡 ,与细胞外癫痫样电活动同步 ,并促成癫痫放电由紧张性向阵挛性形式转变 ;③发现了电偶联电位 (spikelets)以及细胞之间的染料偶联现象。结论 :单个神经元作为振荡器可以启动群体神经元超同步化癫痫样电活动 ;缝隙连接可能参与了膜电位振荡的启动与场电位癫痫样电活动的同步作用。     

“缺血”引起的绵羊浦肯野纤维跨膜电位与离子流变化

以低氧、高钾、低pH、无能量供应的模拟缺血溶液灌流离体绵羊心脏浦肯野纤维,观察“缺血”对心肌跨膜电位和离子流的影响。实验共24例。跨膜电位的变化过程如下:模拟缺血液灌流后2-3min,首先出现最大舒张电位(MDP)轻度除极,4期舒张除极速率减慢,随后动作电位时程(APD)缩短(n=13)或先缩短、后延长、再缩短的变化(n=11),平台逐渐消失,最后MDP进一步除极,动作电位波幅(APA)减小,兴奋性逐渐降低,以致不能引出动作电位(AP)。其中6例即使MDP高于-60mV时AP已不能引出。以上变化过程历时长短不等,在不同标本为30-160min。跨膜离子流方面,当APD缩短时,在所有膜电位水平即时外向电流都明显增加。稳态电流-电压关系曲线由正常的S形变成直线,内向整流现象消失。慢内向离子流由“缺血”前的6.74±4.48nA减少到0.86±1.39nA,(M±SD,P<0.01,n=8),在多数测试电位水平都有显著减少,其电流-电压关系曲线向较负电位方向移位。以上结果提示:心肌“缺血”时浦肯野细胞起搏功能受抑制,细胞内大量K~+外流,Ca~(2+)内流减少,心肌细胞除极,以上多种变化可能为心肌缺血时心律失常发生的原因。     

藜芦碱致使大鼠背根神经节A类神经元产生触发性振荡

在大鼠L5背根节浸浴钠通道失活门阻断剂藜芦碱（veratridine),记录该背根节神经元A类单纤维传入放电。发现：浸浴藜芦碱（1．8－3μmol/L）10min后,触压皮肤感受野或刺激坐骨神经引起部分静息纤维产生高频放电,其放电峰峰间期（interspike interval,ISI)形成U字形等型式的振荡,称之为触发性振荡。刺激脉冲的间隔越大,触发该振荡所需要的刺激脉冲数也就越多;不同时程和形式的刺激引起触发性振荡的形式无明显差异;触发性振荡的后抑制时期一般为30－90s。另外,实验还观察到该触发性振荡可由同一神经刺激引起的传入冲动触发。上述结果表明,用黎芦碱处理可使初级感觉神经元产生一种触发性振荡,该振荡机制可能与触发病的发作有关。     

组胺致豚鼠心室乳头肌早发后去极化和触发活动的研究

采用微电极细胞内记录和电子计算机实时采样技术,研究了组胺致豚鼠心室乳头肌早发后去极化和触发活动。组胺(6.0μmol/L)可使动作电位APD_(50)、APD_(90)明显缩短(数据取自无异常自律性和振荡电位的细胞)。组胺可诱发早发后去极化(发生率57％),振荡电位和触发活动。早发后电位在低频驱动(0.2～1.0Hz)时易于发生且常常伴有动作电位时程的延长。触发活动可表现为快速自发性动作电位(发生率14％)。结果提示,组胺诱发的早发后去极化和触发活动可能和心性过敏反应等疾病发生的快速自律型心律失常有关。     

小鼠主动脉狭窄后不同时期心室肌细胞后除极和触发活动的变化

目的：探讨小鼠主动脉狭窄后不同时期心室肌细胞后除极和触发活动的变化及可能的机制。方法：复制小鼠主动脉狭窄模型后,取小鼠心脏,采用玻璃微电极技术,记录左心室乳头肌动作电位早后除极（EAD）、迟后除极（DAD）和触发活动情况,以及灌流低钾或异丙肾上腺素溶液后,所诱发后除极触发活动的变化。结果：①与同时期对照组比较,小鼠乳头肌动作电位APD90模型组2周和5周组保持不变,9周和13周明显延长。②在记录的30min时间内,模型组9周和13周动物出现EAD和DAD,而对照组以及模型组2周和5周动物未出现EAD和DAD。③低钾或异丙肾上腺素诱发EAD和DAD的发生率,模型组显著高于同期对照组,并且模型组动物的发生率随着时间进行性增加。结论：小鼠主动脉狭窄后,心肌细胞EAD、DAD以及触发活动逐渐增多,心肌细胞的电不稳定性逐渐增加。     

正常与部分除极的心脏浦肯野纤维膜钠泵活动的比较

本研究采用羊心脏浦肯野纤维标本,按其静息膜电位水平分为两组:;≥-75mV的为正常组,-40～-55mV为部分除极组。在降低细胞内外Na~ 跨膜梯度的情况下,用细胞内离子选择电极监测细胞内Na~ 主动逐出速率以测量细胞膜钠泵活动。结果表明,除极组细胞内Na~ 活度(a~1Na)对照值及在预先提高细胞内Na~ 水平的情况下所测得的Na~ 逐出速半与正常组无显著差别。因而认为,自然部分除极的浦肯野纤维膜钠泵机能并无不可逆转的损伤。其除极原因可能主要与膜对K~ 的通透性降低有关。     

心肌缺O2再给O2时延迟后除极和触发活动的发生及机制

应用细胞内微电极技术观察了豚鼠右心室乳头肌缺O_2/再给O_2与延迟后除极(DADs)及触发活动的关系;以及高Ca~(2 )、Ca~(2 )通道阻断剂、吗啡对再给O_2过程诱发的DADs及触发活动的效应。结果表明:单纯缺O_2和再给O_2期间均未产生DADs及触发活动,在缺O_2和葡萄糖条件下,再给O_2和葡萄糖时能诱发出DADs及触发活动,并且DADs幅度与缺O_2和葡萄糖的持续时间有关。高Ca~(2 )(由2.45mmol/L增加到4.9mmol/L)明显增加再给O_2和葡萄糖期间产生的DADs幅度和触发活动发生数;异搏定(1mg/L)明显减低再给O_2和葡萄糖期间产生的DADs幅度。吗啡(120μmol/L)明显减低再给O_2和葡萄糖期间产生的DADs幅度,且吗啡这种作用可被纳洛酮(5μmol/L)所阻断。这些实验表明:DADs和触发活动的发生与心肌能量状态、缺O_2时间的长短、细胞外液中Ca~(2 )浓度有密切关系。异搏定和吗啡可明显降低DADs及触发活动。     

特异性抗原诱发致敏豚鼠心室乳头肌早期后除极和触发活动的研究

采用微电极细胞内记录和电子计算机实时采样技术,研究了特异性抗原（卵白蛋白０．２５μｍｏｌ／Ｌ）对致敏豚鼠心室乳头肌动作电位的影响。特异性抗原激发后,致敏心肌动作电位发生了下列改变：２ｍｉｎ左右ＡＰＤ＿（５０）、ＡＰＤ＿（９０）明显延长;５ｍｉｎ后,ＡＰＤ＿（５０）、ＡＰＤ＿（９０）、３期时程明显缩短;２０ｍｉｎ以后,上述改变逐渐恢复。心性过敏反应可诱发早期后除极（发生率５５％）和触发活动,形成快速自发动作电位（发生率４０％）,早期后除极在低频驱动（０．２－１．０Ｈｚ）时易于发生,且在２ｍｉｎ左右多见。结果提示,心性过敏反应诱发的动作电位时程的变化、早期后除极和触发活动,可能和超敏反应时发生的快速自律型心律失常有关。     

异丙肾上腺素和氨甲酰胆碱对心肌延迟后除极的影响

用乙酰毒毛旋花子甙元2.0×10~(-7)mol/L,在绵羊心室浦肯野纤维产生延迟后除极(DAD)为实验模型,观察异丙肾上腺素与氨甲酰胆碱对DAD的影响。异丙肾上腺素1.0—3.0×10~(-8)mol/L能增加DAD幅值,为剂量依赖性,并可诱发出触发型心律失常。氨甲酰胆碱2.0×10~(-6)mol/L单独作用对DAD幅值无影响,然而在异丙肾上腺素增强DAD幅值或产生触发型心律失常后,同样浓度的氨甲酰胆碱能显著地减小DAD幅值以及消除触发型心律失常。但氨甲酰胆碱对由高钙、氨茶碱和组胺等所增加的DAD幅值却无抑制作用。以上结果表明,氨甲酰胆碱能拮抗异丙肾上腺素引起的DAD增强作用,可能与M受体的激活,并继而降低膜上β受体激活时所提高的腺苷酸环化酶活性有关。     

特异性抗原诱发致敏豚鼠心室乳头肌早期后除极和触发活动的…

采用微电极细胞内记录和电子计算机实时采样技术,研究了特异性抗原对致敏豚鼠心室乳头肌动作电位的影响。特异性抗原激发后,致敏心肌动作电位发生了下列改变：２ｍｉｎ左右ＡＰＤ５０、ＡＰＤ９０明显延长;５ｍｉｎ后,ＡＰＤ５０、ＡＰＤ９０、３期时程明显缩短;２０ｍｉｎ以后,上述改变逐渐恢复。心性过敏反应可诱发早期后除极（发生率５５％）和触发活动,形成快速自发动作电位（发生率５０％）,早期后除极在低频驱动时易于     

交感节后神经元的电压依从性离子电流

脊椎动物的交感节后神经元存在五种电压依从性离子电流:钠内向电流、钙内向电流、持续的钾外向电流、瞬时电流以及非失活性钾外向电流即 M 电流。前三种发生在膜除极到阈电位水平及进一步除极的情况下,发生迅速,离子电导值较大。瞬时电流产生于较负的膜电位水平,离子电导值小。M 电流在正常静息电位水平时已经发生,离子电导值小,对静息电位及神经元兴奋性的维持有一定的作用。     

基于虚拟心脏的早期后除极导致室颤的仿真研究

为了分析早期后除极(early afterdepolarizations,EADs)诱发室颤的机理,本研究基于精细的浦肯野纤维网络与心室解剖数据,构建了一个三维心室电传导模型.基于该模型,模拟了产生早期后除极的电生理变化,探讨了三种心室细胞的早期后除极的易感性,分析了早期后除极易感细胞对折返波的影响,最后定量比较早期后除极诱发室颤的伪心电图的改变情况.实验结果表明:中间层细胞早期后除极易感性最强,中间层细胞早期后除极的产生能够导致折返波破裂,并且在心电图中表现为紊乱的不规则的颤动心律,这与之前在动物实验观察得到的现象一致,因此中间层细胞可能是一个诱发室颤的重要靶点.     

组胺受体在致敏豚鼠心室肌延迟后除极和触发活动中的作用

采用微电极细胞内记录和电子计算机实时采样技术,研究了组胺受体在特异性抗原（卵清白蛋白,０．２５μｍｏｌ／Ｌ）对致敏豚鼠心室乳头肌动作电位的影响中的作用。心性过敏反应可诱发延迟后除极（发生率６５％）和触发活动,并形成快速自发动作电位。高频刺激时,易产生延迟后除极。外源性组胺（０．６μｍｏｌ／Ｌ和６．０μｍｏｌ／Ｌ）作用于豚鼠心室乳头肌亦产生相似的变化。Ｈ＿２受体阻断剂西咪替丁（１０μｍｏｌ／Ｌ,ｎ＝１０）可明显抑制心性过敏反应和完全阻断组胺所致的延迟后除极现象,Ｈ＿１受体阻断剂扑尔敏（１０μｍｏｌ／Ｌ,ｎ＝６）对心性过敏反应和组胺的效应均无抑制作用。结果提示。心性过敏反应诱发的心肌延迟后除极,可能是心肌释放的组胺直接作用于心室肌Ｈ＿２受体所致。     

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。     

心肌d_1-肾上腺素受体激动对豚鼠心室乳头肌的影响

用α-受体激动剂新福林(5.0×10~(-6)mol/L)激动豚鼠心室乳头肌α-受体,观察乳头肌跨膜动作电位和收缩力的变化,并用α_1-受体阻断剂哌唑嗪(5.0×10~(-7)mol/L)和α_2-受体阻断剂育亨宾(5.0×10~(-7)mol/L)来判别何种α-受体亚型参与。实验中,β-受体阻断剂心得安(1.0×10~(-6)mol/L)始终存在。实验结果表明心肌α_1-受体激动使(1) 豚鼠心室乳头肌收缩力增强;(2) 收缩峰时间延长;舒张期不变;(3) 快反应动作电位时程延长;(4) 慢反应动作电位零相最大除极速率增加。提示,心肌α_1-受体激动的电生理和正性变力效应的离子机制可能是促进慢内向离子流,使Ca~(2 )内流增加。     

铝对心肌细胞动作电位及其兴奋性的影响

目的 :观察氯化铝 (AlCl3)对豚鼠乳头状肌动作动位及其兴奋性的影响。方法 :利用细胞内微电极技术引导动作电位 (AP) ,经微机采集AP图形并测算跨膜电位各参数。结果 :①AlCl30 .5 ,1,2 ,4mmol/L使动作电位复极5 0 %时程 (APD50 )和复极 10 0 %时程 (APD10 0 )先延长后大幅度缩短 ,呈现双相效应 ,其中AlCl32mmol/L作用 5min时使APD50 从 (182± 2 7)ms延长至 (2 0 2± 3 2 )ms(P <0 0 5 ) ,作用 3 0min时使APD50 缩短至 (14 4± 17)ms(P <0 0 1) ;②AlCl32 ,4mmol/L使动作电位幅度 (APA)及 0期最大除极速度 (Vmax)减小 ,兴奋性下降。结论 :AlCl3可能对Na 内流有抑制作用 ,对Ca2 内流呈现先促进后抑制的双相效应。     

强直电刺激嗅内皮质—海马环路诱发CAI神经元的癫痫同步性膜电位振？…

目的和方法：４００－５００μｍ大鼠水平脑切片吸封闭的ＥＣ－海马环路。强直电刺激（６０Ｈｚ,２ｓ）海马Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ侧支诱发癫痫放电,全细胞记录ＣＡ１胞体层单个神经元电活动,同步记录相应树突外场电位,探讨单个神经元膜电位振荡特性和细胞外癫痫电活动之间的关系。结果：（１）强直电刺激诱发ＣＡ１神经元膜电位后放性振呈宽频特征（３－１００ＨＺ）。以θ节律多见,跟随在刺激引起的膜电位去极化或超极化偏移之后     

抗糖尿病新药(D-Ser2)Oxm拮抗淀粉样β蛋白细胞毒性的神经保护效应观察北大核心CSCD

淀粉样β蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)在脑内的沉积及其神经毒性是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要原因之一,目前仍缺乏拮抗Aβ的有效药物。最新报道表明,一种新的抗糖尿病药物(D-Ser2)Oxm不仅可以改善2型糖尿病(T2DM)大鼠的血糖和胰岛素水平,也具有促进皮层和海马神经元及其突触发生的效应。然而,(D-Ser2)Oxm是否能拮抗AD时Aβ所致的细胞损伤仍缺乏实验依据。本研究在培养原代大鼠海马神经细胞基础上,通过细胞活性和早期凋亡测定、细胞内钙成像以及线粒体膜电位检测,研究了(D-Ser2)Oxm对Aβ1-42所致细胞毒性的拮抗效应。结果显示,与单独给予Aβ1-42处理的细胞相比,(D-Ser2)Oxm+Aβ1-42处理组的细胞活力明显提高,而加入GLP-1受体抑制剂exendin(9-39)后,细胞活力则显著下降;(D-Ser2)Oxm可有效拮抗Aβ1-42导致的细胞凋亡,并使凋亡相关蛋白caspase3含量显著降低;(D-Ser2)Oxm处理还有效阻止了Aβ1-42引起的海马细胞内钙水平升高、线粒体膜电位去极化以及糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)(Y216)的活化。以上结果表明,(D-Ser2)Oxm可能是通过激动GLP-1受体对抗Aβ1-42的神经毒性,并且这种保护效应可能与细胞内钙稳态调节和线粒体膜电位稳定有关。     

抗糖尿病新药(D-Ser2)Oxm拮抗淀粉样β蛋白细胞毒性的神经保护效应观察

淀粉样β蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)在脑内的沉积及其神经毒性是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要原因之一,目前仍缺乏拮抗Aβ的有效药物。最新报道表明,一种新的抗糖尿病药物(D-Ser2)Oxm不仅可以改善2型糖尿病(T2DM)大鼠的血糖和胰岛素水平,也具有促进皮层和海马神经元及其突触发生的效应。然而,(D-Ser2)Oxm是否能拮抗AD时Aβ所致的细胞损伤仍缺乏实验依据。本研究在培养原代大鼠海马神经细胞基础上,通过细胞活性和早期凋亡测定、细胞内钙成像以及线粒体膜电位检测,研究了(D-Ser2)Oxm对Aβ1-42所致细胞毒性的拮抗效应。结果显示,与单独给予Aβ1-42处理的细胞相比,(D-Ser2)Oxm+Aβ1-42处理组的细胞活力明显提高,而加入GLP-1受体抑制剂exendin(9-39)后,细胞活力则显著下降;(D-Ser2)Oxm可有效拮抗Aβ1-42导致的细胞凋亡,并使凋亡相关蛋白caspase3含量显著降低;(D-Ser2)Oxm处理还有效阻止了Aβ1-42引起的海马细胞内钙水平升高、线粒体膜电位去极化以及糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)(Y216)的活化。以上结果表明,(D-Ser2)Oxm可能是通过激动GLP-1受体对抗Aβ1-42的神经毒性,并且这种保护效应可能与细胞内钙稳态调节和线粒体膜电位稳定有关。