海马脑片缺氧损伤电位

在脑缺血／缺氧损伤研究领域,离体海马脑片的应用日益普遍,在海马脑片缺氧过程中,发现ＣＡ１区诱发群锋电位及场兴奋性突触后电位消失后又自行恢复,这就是海马脑片缺氧损伤电位,本文介绍了ＨＩＰ的电生理特性,代表的意义及可能的产生机制。     

钙离子在海马脑片缺氧损伤中的作用

本工作用海马脑片缺氧模型,观察了无钙、高镁人工脑脊液以及钙通道阻断剂尼莫地平对缺氧后海马脑片ＣＡ１区锥体细胞诱发群锋电位（ＰＳ）的影响。发现用无钙与高镁人工脑脊液灌流脑片,可显著促进脑片缺氧后ＰＳ的恢复,而尼莫地平对缺氧脑片ＰＳ的恢复则无明显促进作用。结果表明：钙离子参与海马脑片缺氧后神经元及其突触传递的损伤过程,而电压敏感性钙通道Ｌ亚型在缺氧损伤中可能不起主要作用。     

低氧预适应增强大鼠海马神经元的耐缺氧能力

本研究对整体大鼠进行了模拟不同海拔高度（3000、5000m）的低氧预适应,然后观察了急性致死性缺氧对这些大鼠海马脑片诱发群锋电位的影响。结果显示,经低氧预适应的大鼠其海马脑片在给予急性缺氧后,CA1区缺氧损伤电位（hypoxic injury potential,HIP）出现时间以及突触前排放（presynaptic volley,PV）消失时间均明显延迟;其中5000m预适应组的延迟程度比3000m组明显。复氧后,PV的恢复率在3000m和5000m低氧预适应组均明显高于对照组。本研究结果提示,整体动物的低氧预适应可以增强离体海马脑片神经元的耐缺氧能力。     

GABA对大鼠海马脑片缺氧损伤的保护作用

目的：研究GABA对大鼠海马脑片急性缺氧损伤的保护机制。方法：采用成年大鼠离体海马脑片,用胞外记录的电生理技术,观察GABA对急性缺氧后海马脑片诱发电位的影响。结果：（1）GABA可明显延迟PV的消失,但对PS却无影响;（2）给予GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱（bicuculine)以及Cl^-通道阻抗剂NPPB可阻断GABA的保护作用。结论：GAB可提高海马脑片耐缺氧能力,其机制可能与GABA通过GABAA受体提高Cl^-内流有关。     

钙离子在海马脑片缺氧损伤的作用

本工作用海马脑片缺氧模型,观察了无钙、高镁人工脑脊液以及钙通道阻断剂尼莫地平对缺氧后海马脑片ＣＡ１区锥体细胞诱发群锋电位（ＰＳ０的影响。发现用无钙与高镁人工脑脊液流脑片,可显著促进脑片缺氧后ＰＳ的恢复,而尼莫地对缺氧脑片ＰＳ的则无明显促进作用。结果表明：钙离子参与海马脑片缺氧后神经元及其突触传递的损伤过程,而电压敏感性通道Ｌ亚型在缺氧损伤中可能不起主要作用。     

Na^＋／Ca^2＋交换抑制剂在大鼠海马缺氧损伤中的作用

本文以大鼠离体海马脑片和分散培养的海马神经元为标本,分别采用微电极记录技术和激光扫描共聚焦显微镜动态监测单个神经元［Ｃａ２＋］ｉ的方法,研究Ｎａ＋／Ｃａ２＋交换抑制剂Ｂｅｎｚａｍｉｌ对缺氧后海马脑片损伤以及海马神经元［Ｃａ２＋］ｉ变化的影响。结果显示,预先用Ｂｅｎｚａｍｉｌ（５０μｍｏｌ）灌流的海马脑片缺氧后ＰＶ持续时间较对照组显著延长,提示其可延缓海马不可逆缺氧损伤的发生;共聚焦测［Ｃａ２＋］ｉ实验进一步发现,急性缺氧可诱导海马神经元［Ｃａ２＋］ｉ迅速升高,而Ｂｅｎｚａｍｉｌ（２０μｍｏｌ）能显著抑制缺氧引起的［Ｃａ２＋］ｉ升高。上述结果表明,抑制神经元Ｎａ＋／Ｃａ２＋交换活动可提高海马脑片抗缺氧能力,其作用机制可能与抑制缺氧所致神经元［Ｃａ２＋］ｉ升高有关,由此推测Ｎａ＋／Ｃａ２＋交换体参于大鼠海马脑区缺氧损伤,它可能是导致缺氧后神经元［Ｃａ２＋］ｉ升高的重要途径之一     

缺氧对大鼠海马脑片诱发电位的影响

在脑缺氧损伤的研究中,离体海马切片既可排除血脑屏障,又保持原有神经环路,所得实验结果接近在体实验,是研究脑缺氧的理想模型。近几年来国外已有人报道了缺氧时海马脑片诱发电位的变化;但同时用两个脑片比较不同程度的低氧对脑片诱发电位的影响,却少有报道。本实验采用自行设计的双孔脑片电生理实验系统,用不同浓度的低氧混合气造成不同程度的缺氧环境,以探明不同缺氧程度影响脑片电反应的时间曲线,寻求海马脑片缺氧损伤的特征性反应与不可逆损伤发生的临界值。     

姜黄素预防高原缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制

目的：探讨姜黄素（curcumin）预防高原缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制。方法：将30只成年雄性SD大鼠随机分为健康对照组、模型组（Model组）、姜黄索[按体重60rag／（kg·d）】治疗纽（curcumin组）。造模后,检测脑片水平的海马的LTP变化,并运用膜片钳技术检测海马CA1区神经元的电生理变化。结果（1）给予HFS刺激后各组均可诱发LTP并持续1h以上,与对照组比较模型组组HFS刺激后LTP明显被抑制（P〈0．05）,姜黄素可减轻缺氧所致的LTP抑制（P〈0．05）;（2）高原缺氧使海马CA1神经元阈电位升高,动作电位（AP）数量减少,兴奋性降低,姜黄素干预可明显减轻高原缺氧对细胞神经元的抑制。结论：姜黄素可显著改善高原缺氧大鼠认知功能障碍,其可能机制是通过维持海马CA1细胞的兴奋性减轻高原缺氧对认知功能的损伤。     

海马脑片缺氧损伤电位机制的研究

本实验在海马脑片采用微电极记录技术,观察了缺氧损伤电位（ＨＩＰ）的电生理特性,并研究了其产生机制。实验结果表明：①ＨＩＰ是突触在缺氧过程中功能暂时恢复的反应;②随着缺氧程度的加重,ＨＩＰ出现时间前移,持续时间缩短;③ＨＩＰ的出现表明突触功能的丧失发生在突触膜损伤之前,其消失代表突触传递不可逆性损伤的发生,即突触膜损伤的开始;④大剂量腺苷不能阻止ＨＩＰ的产生,表明ＨＩＰ的出现不是由于腺苷浓度的降低。     

四乙铵对缺氧时海马脑片诱发电位的影响

四乙铵对缺氧时海马脑片诱发电位的影响李凤敏徐淑梅沙日娜１（天津医科大学生理教研室,天津３０００７０,天津职工医学院生理教研室,天津３０００５２）海马脑片缺氧后,ＣＡ１区锥体神经元诱发群锋电位（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｐｉｋｅ,ＰＳ）呈现出一个特征性的时...     

大鼠海马脑片缺氧诱导Ca~(2 )/CaM PKII活性抑制机理的研究

采用大鼠海马脑片体外缺氧模型,观察了Ca2 和氯胺酮对海马脑片Ca2 ／CaMPKⅡ活性的影响,同时观察了缺氧对神经元胞外谷氨酸堆积的影响。结果如下：（1）有钙或无钙培养时,酶活性随缺氧时间的延长均下降,但前者比后者酶活性下降更显著,提示外ca2 在神经元缺氧损伤中起重要作用。（2）海马脑片在体外缺氧30min,谷氨酸在胞外的堆积增加2倍多。（3）单纯过量外源性谷氨酸能引起酶活性显著下降,提示脑缺氧时酶活性的抑制与兴奋毒性有关。（4）氯胺酮对缺氧和单纯外源性谷氨酸所诱导的酶活性抑制均有明显的拮抗作用,说明脑缺氧引起酶活性下降与NMDA受体介导有关。我们的结论是：脑缺氧时该酶活性的抑制是与下列途径有关：谷氨酸→NMDA受体→Ca2 →Ca2 靶酶。     

以突触前排放的消失设定海马脑片缺氧损伤时间及应用实例

刺激Schaffer侧支,记录大鼠海马脑片CA_1区的突触前排放(presynaptic volley,PV)和突触后群锋电位(population spikes,PS),观察缺氧后PS和PV的变化及复氧30min后脑片PS的恢复,缺氧持续到PV消失1,2,3或4min,复氧后脑片恢复率分别为100％,11.5％,0％,0％。可见,缺氧后 PV 消失2min为损伤的关键时刻。提前1min终止缺氧,全部脑片的PS可以恢复,延迟1min终止缺氧,则全部脑片的PS不能恢复。这种方法是根据每个脑片的电反应确定其总的缺氧时间,故每个脑片的缺氧时间略有变动。与每次采用相同缺氧时间的传统方法相比,此方法脑片恢复率的稳定性与重复性均较好。用此方法发现美西律10和100μmol/L能增加复氧后PS恢复率,对突触功能的缺氧损伤具有保护作用。     

钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪对海马脑片缺氧损伤的保护作用

为了研究钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪(trifluoperazine, TFP)抗缺氧脑损伤的作用,应用海马脑片胞外记录技术和高效液相检测技术,研究了TFP对缺氧时脑片群峰电位(population spikes, PS)以及脑片孵育液中氨基酸含量的影响。结果表明, 50 滋mol/L TFP灌流的脑片,缺氧后PS的平均消失时间与缺氧组相比有显著差异(P<0.05);复氧后脑片PS的平均恢复程度为52.8%±14.3%,与缺氧组20.5%±9.8% 相比有非常显著差异(P<0.01);同时,TFP也可显著地抑制缺氧所致脑片孵育液中兴奋性氨基酸含量的增加(P<0.05)。由此可见,TFP对脑缺氧损伤有明显的保护作用,其作用机理可能与抑制海马组织兴奋性氨基酸的释放有关。     

大鼠海马脑片缺氧诱导Ca^2＋／CaMPKⅡ活性抑制机理的研究

采用大鼠海马脑片体外缺氧模型,观察了Ｃａ＾２＋和氯受酮对海马脑片Ｃａ＾２＋／ＣａＭＰＫⅡ活性的影响,同时观察了缺氧对神经外谷氨酸堆积的影响。     

姜黄素预防高原缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制

目的:探讨姜黄素(curcumin)预防高原缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制。方法:将30只成年雄性SD大鼠随机分为健康对照组、模型组(Model组)、姜黄素[按体重60mg/(kg.d)]治疗组(curcumin组)。造模后,检测脑片水平的海马的LTP变化,并运用膜片钳技术检测海马CA1区神经元的电生理变化。结果:(1)给予HFS刺激后各组均可诱发LTP并持续1h以上,与对照组比较模型组组HFS刺激后LTP明显被抑制(P<0.05),姜黄素可减轻缺氧所致的LTP抑制(P<0.05);(2)高原缺氧使海马CA1神经元阈电位升高,动作电位(AP)数量减少,兴奋性降低,姜黄素干预可明显减轻高原缺氧对细胞神经元的抑制。结论:姜黄素可显著改善高原缺氧大鼠认知功能障碍,其可能机制是通过维持海马CA1细胞的兴奋性减轻高原缺氧对认知功能的损伤。     

人参皂甙抗缺氧缺血性脑损伤的谷氨酸相关机制

目的与方法：在离体海马脑片上观察人参皂甙对谷氨酸兴奋性毒性的拮抗作用,在培养的神经细胞和胶质细胞上分别观察人参皂甙对模拟缺血时谷氨酸释放和摄取的影响,以证明人参皂甙缺氧缺血性脑损伤与减少谷氨酸的兴奋神经毒性作用有关。结果：在人工脑脊液中导入谷氨酸（1mmol/L)20min,引起大鼠海马脑片OPS降低直至消失,恢复正常人工脑脊液灌流1h后OPS难以恢复。而使用人参皂甙可促进海马脑片OPS的恢复,作用以20μg/ml剂量组最好。在培养的小鼠皮质神经元和胶质细胞,模拟缺血时神经元谷氨酸释放量对照的数倍,而胶质细胞对谷氨酸的摄取显著减少。使用人参皂甙（20μg/ml）可明显抑制神经元谷氨酸的释放,并促进胶质细胞对谷氨酸的摄取。结论：人参皂甙减少谷氨酸的兴奋性神经毒性作用可能是其抗缺氧缺血性脑损伤的重要机制。     

丹参酮ⅡA 预防慢性缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制

目的:探讨丹参酮ⅡA(TⅡA)预防慢性缺氧大鼠认知功能障碍的电生理机制。方法:将18只雄性SD大鼠(200-250 g)随机分为对照组、模型组(Model组)、TⅡA(10mg/kg.d)治疗组(TⅡA组)。复制慢性缺氧大鼠认知功能障碍模型,并给予相应治疗,在脑片水平运用膜片钳技术检测海马CA1区的LTP变化,并检测海马CA1区锥体细胞的兴奋性变化。结果:(1)给予高频强直刺激(HFS)后各组兴奋性突出后电位(fEPSP)斜率均显著增加,即均可诱发LTP并持续1h以上,但模型组LTP较对照组显著减弱(P<0.05),TⅡA治疗组LTP较模型组明显增强(P<0.05);(2)慢性缺氧使海马CA1锥体细胞放电所需的刺激电流幅度显著增加、阈电位升高、兴奋性降低,同样刺激强度条件下动作电位数量减少,TⅡA干预可明显减轻慢性缺氧对海马CA1锥体细胞的上述抑制。结论:TⅡA可能是通过维持海马CA1锥体细胞的兴奋性、维持海马的突出可塑性减轻慢性缺氧对认知功能的损害。     

海马培养细胞的缺氧损伤及降钙素基因相关肽的保护作用

采用新生大鼠海马细胞进行分离培养,观察缺氧对海马培养细胞的影响以及降钙素基因相关肽（ＣＧＲＰ）的保护作用。结果表明：培养１２ｄ的细胞置于缺氧环境（９５％Ｎ２＋５％ＣＯ２）中４─２４ｈ后,随着缺氧时间延长,神经细胞由肿胀、胞膜受损乃至死亡,台盼蓝染色细胞数增多,乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）和Ｋ＋漏出增加。经ＣＧＲＰ孵育的细胞缺氧后形态变化轻微,细胞死亡率以及ＬＤＨ和Ｋ＋漏出量均明显低于对照组。本结果表明,体外培养的海马神经元对缺氧甚为敏感。缺氧造成海马细胞严重损伤,ＣＧＲＰ对此有明显的保护作用。     

海马脑片缺氧早期腺苷的作用及其机制研究

本实验采用海马脑片细胞外记录技术,观察了缺氧早期突触功能可逆性抑制中腺苷的作用并初步探讨其作用机制。结果发现：海马脑片缺氧早期突触功能出现可逆性抑制,与外源施加高浓度腺苷反应类同。腺苷Ａ１受体拮抗剂ＣＰＴ以及Ｋ＋通道阻断剂４－ＡＰ可阻断这种抑制作用;而ＴＥＡ以及ＡＴＰ敏感Ｋ＋通道阻断剂ｇｌｉｐｉｚｉｄｅ均未见显著效应。结果提示：缺氧早期突触功能可逆性抑制与内源性腺苷大量释放有关,腺苷通过作用其Ａ１受体,激活４－ＡＰ敏感Ｋ＋通道,从而抑制突触传递,显示其抗缺氧作用。ＡＴＰ敏感性Ｋ＋通道可能不参于这个过程。     

低温对大鼠海马脑片缺氧无糖损伤的保护作用及其与Glu受体的关系

目的:探讨低温对离体大鼠海马脑片缺氧无糖(oxygen and glucose deprivation,OGD)损伤的保护作用及其机制.方法:①观察大鼠海马脑片在OGD条件下顺向群峰电位(orthodromic population spike,OPS)的变化及温度对它的影响.②观察谷氨酸(Glu)对海马脑片OPS的影响及低温的抗Glu毒性作用.并在人工脑脊液(ACSF)中分别加入GABA-R的特异性阻滞剂bicuculline(BMI)和NMDA-R的特异性阻滞剂D-(-)-2-Amino-5-phospho-nopentanoic Acid(AP5)或加入BMI和非NMDA-R阻滞剂6,7-Dinitroquinoxaline-2,3(1H,4H)-dione(CNQX)来观察低温对海马脑片OGD损伤保护作用的突触后受体机制.③观察OGD1h后海马CA1区锥体细胞超微结构的变化及低温对其的影响.结果:①OGD可以使海马脑片OPS迅速降低并很快消失,14 min后复氧供糖OPS极少恢复.低温(32℃、25℃)能使OPS消失时间明显延长,复氧供糖后OPS恢复良好.25℃其作用优于32℃.②2 mmol/LGlu使海马脑片OPS迅速消失,洗出后难以恢复.低温(3 2℃、25℃)能显著改善去Glu 1h后OPS的恢复.ACSF中加入BMI CNQX和BMI AP5均对25℃低温处理28min的脑保护作用没有影响.③OGD1h后CA1区锥体细胞水肿严重,胞浆内细胞器变性坏死脱失,线粒体肿胀,脊呈空泡状.低温(25℃)组细胞核膜规则,线粒体轻度肿胀.结论:低温有显著的抗脑OGD损伤作用,其作用机制可能与抗Glu的兴奋性毒性作用和维持细胞内ATP水平有关.而其抗兴奋性毒性作用可能既有NMDA-R又有非NMDA-R的参与.