斑马鱼依托咪酯麻醉模型的建立

全身麻醉药广泛应用于临床,但其引起全身麻醉状态的神经机制至今仍不清楚。脊椎动物斑马鱼具有保守而简单的脑结构,近几年来已应用于神经机理基础性的研究。在本工作中,我们从行为和电生理水平上,首次建立了斑马鱼麻醉模型。在细胞外液中施加静脉麻醉药依托咪酯(etomidate),可以浓度依赖性地抑制斑马鱼的运动。在体细胞外电生理记录显示,依托咪酯可有效阻断斑马鱼脊髓运动神经元的电活动。运用在体局部场电位和全细胞记录技术,进一步发现依托咪酯可显著抑制大脑群体神经元的活动,并阻断视觉信号的传递。本工作表明,斑马鱼可以作为一种合适的动物模型,应用于全身麻醉药神经机制的研究。     

依托咪酯通过调控miR-3666/UBQLN1基因表达抑制乳腺癌细胞增殖和诱导凋亡的机制

本研究旨在探讨依托咪酯对乳腺癌细胞增殖、凋亡的影响及其机制,选取依托咪酯(0.2μg/mL,0.4μg/mL和0.8μg/mL)处理乳腺癌细胞SK-BR-3,筛选最适浓度0.8μg/mL。将依托咪酯+anti-miR-NC组(转染anti-miR-NC)、依托咪酯+anti-miR-3666组(转染anti-miR-3666)、miR-NC组(转染miR-NC)、miR-3666组(转染anti-miR-3666)、anti-miR-NC组(转染anti-miR-NC)和anti-miR-3666组(转染anti-miR-3666)用脂质体法转染至SK-BR-3细胞,部分组用0.8μg/mL依托咪酯处理。细胞计数(CCK-8)法、流式细胞术、免疫印迹(Western blotting)、实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测细胞的抑制率、凋亡率、miR-3666、泛素1(UBQLN1)、细胞周期素D1(CyclinD1)、细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A(p21)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、Bcl-2相关的X基因(Bax)的表达;双荧光素酶报告基因检测实验检测细胞的荧光活性。依托咪酯(0.2μg/mL,0.4μg/mL和0.8μg/mL)明显的增强对乳腺癌细胞的抑制率和凋亡率,并上调miR-3666,下调UBQLN1,均呈明显的浓度依赖性(p<0.05)。miR-3666能够明显的抑制野生型UBQLN1细胞的荧光活性。过表达miR-3666具有与依托咪酯相似的增强乳腺癌细胞抑制率和凋亡率,下调CyclinD1、Bcl-2,上调p21、Bax的作用。抑制miR-3666明显的减弱依托咪酯对乳腺癌细胞的抑制和凋亡的作用。依托咪酯可抑制乳腺癌细胞增殖,促进凋亡,其机制与上调miR-3666进而靶向抑制UBQLN1有关,将可为依托咪酯用于乳腺癌的治疗提供更充分的理论依据。     

依托咪酯联合丙泊酚用于老年精神疾病患者行无抽搐电休克治疗的安全性分析

目的:探讨依托咪酯联合丙泊酚用于老年精神疾病患者行无抽搐电休克治疗的安全性。方法:选取我院准备进行无抽搐电休克治疗的≥60岁的老年精神疾病患者96例,随机分为依托咪酯组、丙泊酚组和依托咪酯联合丙泊酚组,每组32例。丙泊酚组予以2 mg/kg丙泊酚静注后给予改良电抽搐疗法(MECT)治疗,依托咪酯组予以0.3 mg/kg依托咪酯静注后给予改良电抽搐疗法(MECT)治疗,依托咪酯联合丙泊酚组予以依托咪酯(0.15 mg/kg)和静注丙泊酚(1 mg/kg)后予以改良电抽搐疗法(MECT)治疗。分别于麻醉诱导前、诱导中、电刺激即刻、电刺激后5分钟、10分钟检测患者的心率及血压指标。结果:与麻醉诱导前相比,三组患者麻醉诱导后HR、SBP、DBP均下降(P0.05),电刺激即刻HR、SBP、DBP均明显升高(P0.05);与电刺激即刻相比,三组患者电刺激后5 min HR、SBP、DBP显著下降(P0.05);与丙泊酚组及依托咪酯组相比,依托咪酯联合丙泊酚组麻醉诱导后HR较低,电刺激即刻HR、SBP、DBP水平较低(P0.05)。托咪酯联合丙泊酚组不良反应发生率低于依托咪酯组、丙泊酚组(P0.05)。结论:依托咪酯联合丙泊酚组在老年精神障碍患者进行无抽搐电休克治疗时的安全性较单用依托咪酯组或丙泊酚更高。     

辣椒素对家兔房室结细胞自发活动的电生理效应

本工作旨在研究辣椒素对家兔房室结细胞自发活动的电生理效应及其作用机制.应用经典玻璃微电极记录方法,观察到辣椒素(1～30 μmol/L)剂量依赖性地抑制房室结起搏细胞的动作电位幅度,零相最大上升速度(Vmax),舒张期除极速度和起搏放电频率,而且延长复极化90%时间(APD90).应用L型钙通道开放剂Bay K8644(0.5 μmol/L),以及提高灌流液中钙离子浓度(5 mmol/L),均可抑制辣椒素对起搏细胞的电生理效应.辣椒素受体阻断剂钌红(10μmol/L)对辣椒素(10μmol/L)的上述电生理效应并无影响.上述结果表明,辣椒素能抑制家兔房室结的自发活动,此效应可能与其抑制钙离子内流有关,但并非由辣椒素受体介导.     

在不同的交感中枢活动水平时刺激腓深神经对肾神经发放的影响

本工作记录家免肾神经冲动和动脉血压,观察电刺激腓深神经的效应。在用减少通气量、切断双侧迷走神经、切断双侧缓冲神经等方法使交感中枢活动水平升高时,刺激腓深神经(3V、10Hz、0.3ms 持续15min)对血压无明显影响,但可以抑制肾神经的发放。相反,用过度通气或刺激一侧降压神经的方法使交感中枢活动水平降低时,同样的参数刺激腓深神经,则使肾神经发放增加。刺激腓深神经对肾神经发放的抑制效应,可为静脉注射纳洛酮阻断,而兴奋效应则被静脉注射东莨菪碱阻断。上述结果表明:低频低强度刺激腓深神经可引起肾神经发放的抑制或增强,其效应取决于交感中枢的活动状态。躯体传入对肾神经发放的抑制效应有内源性阿片样物质参与,而躯体传入对肾神经发放的兴奋效应则和中枢胆碱能系统的激活有关。     

依托咪酯对大鼠杏仁核点燃模型的抑制作用

目的:研究依托咪(Etomidate,ET)对大鼠杏仁核点燃发作的抑制及其抗癫痫作用.方法:测定ET对大鼠杏仁核点燃发作的脑电活动及行为变化指标的影响,测定ET对GABAA受体拮抗剂印防己毒素诱发小鼠惊厥的影响.结果:依托咪酯(6～9mg·kg-1)可抑制杏仁核点燃发作,缩短后放电时程,降低Racine's分级(P＜0.01);ET对GABAA受体拮抗剂印防己毒素致惊小鼠有抑制作用.结论:依托咪酯对大鼠杏仁核点燃模型和印防己毒素致惊小鼠均具有抑制作用,可能与GABA神经系统抑制作用有关.     

棉铃虫对菊酯类杀虫剂抗药性的神经电生理研究

本文用神经电生理方法研究了氰戊菊酯、氯菊酯对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)相对敏感(HD-S)种群和抗性(HJ-R)种群的神经毒理作用。10^-5mol/L的氰戊菊酯、10^-5mol/L的氯菊酯诱发腹神经索自发发放频率的增加和随后的神经传导阻断,10-^-5mol/l的氯菊酯抑制HD-S种群的神经兴奋,直接阻断神经传导。以兴奋时间、神经传导阻断时间、对药剂作用反应时间的个体分布频率3个参数比较两种群对杀虫剂的反应,均发现HJ-R种群比相对HD-S种群表现了2～3倍的神经不敏感机制,并且发现这种神经不敏感机制对毒理I型和Ⅱ型拟除虫菊酯同样有作用。     

吗啡抑制福氏佐剂致炎大鼠触诱发痛的机制

目的:观察吗啡对炎性大鼠触诱发痛的作用并进一步探讨其机制.方法:应用电生理技术记录后二头半腱(PBST)肌肌电及胫神经A、C类纤维单位放电.结果:静脉注射吗啡(1 mg/kg)能明显抑制大鼠炎症侧PBST肌伤害性屈肌反射,此作用可被纳洛酮(1 mg/kg)阻断;相同剂量的吗啡对来自炎症脚趾的胫神经A类纤维自发放电无影响,但却可明显抑制相同侧C类纤维的自发放电.结论:吗啡抑制炎性大鼠触诱发痛,此作用是通过中枢神经系统而非通过外周神经系统实现.     

趋流行为下斑马鱼幼鱼的全脑成像

目的 趋流,意即在水中调整身体方向并逆流而上的能力,是一种在大多数鱼类与两栖类动物中存在的保守行为。虽然关于趋流的研究已有一段很长的历史,并且近年来斑马鱼幼鱼趋流行为的理论机制也被提出,但是分布式的神经环路是如何整合多感知信息、做出决策、并实现行为控制仍然是个未知数。对自由运动的斑马鱼进行全脑神经活动成像为理解这一困难的问题提供了特殊的机会。方法 本文开发了一种微流控装置精确控制环境水流并激发斑马鱼的趋流行为。将该微流控芯片与扩增视野光场显微镜以及追踪系统整合,从而记录自由行为下斑马鱼全脑的神经活动。结果 在整合的微流控装置中稳定观察到了斑马鱼在水流中保持自身位置不变、逆流而上等刻板的趋流行为现象。与此同时,实现了对斑马鱼幼鱼趋流行为过程中的全脑钙活动记录。本文初步发现了几个脑区的神经活动与趋流行为相关。结论 本研究第一次展示了在斑马鱼幼鱼趋流行为的同时记录全脑神经活动的技术。接下来对神经活动和行为数据的分析与建模将有助于更好地理解一种重要自然行为背后的感觉运动转换机制。     

幼年斑马鱼的视觉系统与捕食行为

神经环路的研究是揭示动物行为神经机制的关键。斑马鱼作为一种低等脊椎动物, 在神经环路的研究中有着独特优势。文章描述了斑马鱼视觉系统及其下游的神经环路, 重点讨论了它们在捕食行为中的可能作用。斑马鱼捕食行为主要依赖于视觉功能, 该过程涉及到视觉-运动通路各个层次的神经环路, 包括下游的网状脊髓命令神经元、脊髓内部的运动控制环路以及一些亟待研究的功能单元。随着在体记录和操纵神经元活动技术的成熟, 以及行为学范式的完善, 对斑马鱼捕食行为相关神经环路的研究将在未来数年内迅速发展, 同时也将推动神经科学相关研究的进步。     

依托咪酯诱导小儿全身麻醉的剂量与镇静深度的相关性分析

目的:探究不同剂量依托咪酯诱导小儿全身麻醉时对镇静深度的影响。方法:选取5~13岁准备静脉麻醉行骨科手术的小儿44例,随机分为A组、B组、C组和D组四组,每组11例,分别给予依托咪酯的剂量为A组200μg/kg,B组300μg/kg,C组400μg/kg,D组500μg/kg。手术过程中监测患儿脑电双频指数(BIS)、血压(NIBP)、心电图(ECG)、血氧饱合度(Sp O2)、心率(HR),按照咪唑安定、瑞芬太尼、依托咪酯和顺式阿曲库铵的顺序进行麻醉诱导。分别记录患者麻醉前(T1)、喉镜暴露声门时(T2)、插管时(T3)、插管结束1分钟(T4)、5分钟(T5)、10分钟(T6)的脑电双频指数(BIS)、血氧饱合度(Sp O2)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)的数值。结果:T5和T6两个时间点,A组的BIS值显著大于其他三组;T3-T6时,D组的BIS值显著小于A、B、C三组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:依托咪酯乳剂300~400μg/kg用于小儿全麻诱导,麻醉深度效果较好,无明显的不良反应,可有效抑制应激反应。     

一氧化氮对家兔房室结细胞自发活动的电生理效应

应用经典玻璃微电极技术,观察一氧化氮(NO)对家兔房室结细胞自发活动的电生理效应及其作用机制。结果显示：(1)NO供体硝普(SNP,1-1000μmol／L)及SIN-1(100,1000μmol／L)剂量依赖性地抑制房室结细胞的动作电位幅值(APA)、零相最大人士升速度(Vmax)、4期自动除极速度(VDD)及自发放电频率(RSF);(2)应用L型钙通道开放剂Bay K8644(0．25μmol／L),可拮抗SNP对房室结细胞的电生理效应;(3)提高灌流液中钙离子浓度(5mmol／L)也可逆转SNP对起搏细胞的抑制效应;(4)用无钙K-H液灌流房室结,可完全阻断SNP对房事结细胞的抑制效应。(5)应用鸟苷酸环化酶阻断剂甲基美蓝(50μmol／L)对SNP的上述电生理效应无影响。以上结果提示,NO可能是通过cGMP非依赖性途径减弱钙离子内流,进而抑制了家兔房室结细胞的自发电活动。     

5-HT对弓状核神经元的直接兴奋作用和通过GABA能局部神经元实现的抑制作用

用大鼠离体灌流脑片的细胞外单一神经元电生理记录技术,观察了5－HT对弓状核神经元自发放电的影响。结果表明：（1）在随机选取的149个神经元中,有33个（22．2％）可被5－HT兴奋,82个（55．0％）被抑制,其余34个（22．8％）出现双相反应或不出现反应;（2）用低Ca^2 -高Mg^2 人工脑脊液替换正常人工脑脊液后,5－HT引起的兴奋效应仍可出现,但5－HT引起的抑制效应不再出现;（3）5－HT受体的非选择性拮抗剂cyproheptadine对5－HT引起的兴奋或抑制都有阻断作用;（4）用GABA受体拮抗剂bicuculline(Bic)可以阻断5－HT引起的抑制作用。据此推测：（1）5－HT的兴奋效应对低Ca^2 环境不敏感,因而是5－HT直接作用于所记录细胞的结果;（2）5－HT的抑制效应对低C a^2 敏感,并可被Bic所阻断,因而－HT可能是兴奋了局部GABA能中间神经元,后者再通过释放GABA抑制了所记录的神经元。     

皮质醇对离体牛蛙交感神经节B细胞胆碱能突触传递的快速作用

在离体灌流的牛蛙交感神经节标本上,电刺激节前纤维,细胞内记录Ｂ细胞的电活动,观察给予皮质醇对Ｂ细胞突触传递作用。主要结果有：（１）电刺激节前纤维,细胞内记录１７０个Ｂ细胞的动作电位,给予皮质醇后０．５￣３ｍｉｎ内,５２个Ｂ细胞的突触传递发生脱漏甚至完全阻断,有明显的量效关系。甾体激素胞内受体阻断剂ＲＵ３８４８６可部分阻断这种作用。（２）蛋白合成抑制剂放线菌酮不能阻断皮质醇的快速阻断作用。（３）阿托     

吸入麻醉药神经保护作用机制研究进展

吸入麻醉药是全身麻醉中常用的一类麻醉药.研究发现吸入麻醉药在发挥麻醉作用的同时,对手术过程所致的脑组织缺血/再灌注损伤也有保护作用,但具体机制还未完全阐明.本文将对吸入麻醉药可能的神经保护作用机制进行综述.     

成年蜜蜂脑神经细胞的培养和电生理特征

为了研究杀虫剂等对蜜蜂毒性作用的神经机制,需在体外建立成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理记录技术并研究其正常电生理特征,而对成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理特性的研究报道甚少。我们采用酶解和机械吹打相结合的方法获得了数量较多且活力较好的成年意大利蜜蜂Apis mellifera脑神经细胞,并用全细胞膜片钳技术研究了成年意大利蜜蜂脑神经细胞对电流和电压刺激的反应,获得了成年意蜂脑神经细胞的基本电生理特征以及钠电流和钾电流的特性。全细胞电流钳的记录结果表明,在体外培养条件下,细胞无自发放电发生,注射电流后仅引起细胞单次放电,引起细胞放电的阈电流平均为60.8±63 pA; 细胞动作电位产生的阈电位平均为−27.4±2.3 mV。用全细胞电压钳记录了神经细胞的钠电流和钾电流。钠电流的分离是在电压刺激下通过阻断钾通道和钙通道实现。细胞的内向钠电流在指令电压为−40～−30 mV左右激活,−10 mV达峰值,钠通道的稳态失活电压V_1/2为−58.4 mV; 外向钾电流成份至少包括较小的快速失活钾电流和和较大的缓慢失活钾电流（占总钾电流的80%）,其半激活膜电位V_1/2为3.86 mV,无明显的稳态失活。结果提示缓慢失活钾电流的特征可能是细胞单次放电的机制之一。     

右美托咪定对异丙酚麻醉所致新生大鼠脑损伤的保护作用及机制

高浓度的异丙酚可导致动物和人类发生脑损伤,而右美托咪定对多种脑损伤动物模型具有一定的神经保护作用。为了考察右美托咪定对异丙酚麻醉所致新生大鼠脑损伤的保护作用及机制,本研究对7日龄清洁级SD大鼠分别腹腔注射异丙酚(60 mg/kg)、右美托咪定(80μg/kg)和异丙酚(60 mg/kg)+右美托咪定(80μg/kg)。Morris水迷宫实验发现高剂量的异丙酚可显著增加大鼠的逃避潜伏期并减少穿越平台次数,然而右美托咪定预处理则可显著降低大鼠的逃避潜伏期并提高穿越平台次数(p<0.05)。异丙酚单独处理导致大鼠的海马神经元细胞凋亡程度显著增加,而右美托咪定预处理则可显著抑制神经元细胞的凋亡(p<0.05)。异丙酚单独处理可显著下调PSD95蛋白的表达,但右美托咪定预处理则可有效抑制PSD95蛋白的下调(p<0.05)。高剂量的异丙酚可明显下调大鼠海马组织P13K、Akt和GSK-3βmRNA的表达,而右美托咪定预处理则可抑制P13K、Akt和GSK-3βmRNA的下调。此外,右美托咪定预处理可显著提高p-Akt/Akt和p-GSK-3β/GSK-3β蛋白比值。本研究表明,右美托咪定可有效抑制异丙酚诱导的神经元细胞凋亡,改善大鼠的学习和记忆能力。右美托咪定的神经保护作用与其对PI3K/AKT/GSK-3β信号通路的激活有关。     

细胞自噬在斑马鱼中的研究进展

细胞自噬是一种维持细胞内稳态的重要方式,并被发现与许多人类疾病相关。由于其具有重大的理论研究价值和潜在应用前景,是近年来生命科学领域的热点之一。细胞自噬的功能与机制在物种间是高度保守的,对它的研究已在多种模式生物中展开。斑马鱼是一种常用的脊椎模式动物,具有影像学、遗传学和发育生物学等学科研究的优势,也可用于高通量药物筛选,是研究细胞自噬的理想材料。目前在斑马鱼中展开的细胞自噬相关研究取得了很多进展。本研究首先简要地描述了自噬的发生过程,重点综述应用于斑马鱼中的自噬检测方法,以及利用斑马鱼模型进行的与自噬相关人类疾病的研究。     

大鼠皮质脊髓束神经电信号的记录与分析方法研究

目的：探索皮质脊髓束（CST）电生理信号的采集记录方法,分析描述电信号的特征,从而为通过植入式微电极阵列进行信号采集的记录方法建立一定的实验基础,为将来进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供有价值的神经电生理基础资料。方法：使用神经信号采集处理系统（Cerebus System）,在SD大鼠的脊髓T8节段处的皮质脊髓束内通过插入微电极,记录大鼠皮质脊髓束神经电信号。利用神经信号分析软件Offline Sorter、Neuroexplorer对已存储的信号文件进行波形特点的描述,包括波长、波幅、放电频率、同一电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、两根电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、放电信号的峰间期（ISI）分析等。结果：长时间稳定记录到连续的皮质脊髓束自发放电信号,一般在同一电极上记录到3~4个来自不同放电单位（细胞）的放电信号。皮质脊髓束自发放电信号的波形呈双向型,波宽为0.6~1.3 ms,波幅为百μV级。在多次实验状态下均能达到很高的信噪比,信号采集效果理想。经快蓝（LFB）染色确认记录电极尖端位于皮质脊髓束内。结论：本实验采用Cere-bus神经信号采集处理系统,利用记录电极可在大鼠的皮质脊髓束内较长时间稳定地记录到较为稳定的微伏级神经电信号,并可进行有意义的神经电信号特征分析,为进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供了有价值的神经电生理基础资料。     

以透明脑,观澄明心——斑马鱼神经功能研究进展

斑马鱼是一种相对新颖的模式脊椎动物,具有脊椎动物保守的神经系统构造和丰富的行为模式.近年来随着在体电生理、光学成像、遗传工程等方法的建立和完善,幼龄斑马鱼因其脑部透明、结构简单的特点,日益成为从突触、神经元、环路到行为等多层次,在全脑尺度上探究神经系统功能机制的理想动物模型.本文综述了近年来利用斑马鱼在感觉信息处理、运动控制、学习与神经可塑性等方向上所取得的重要研究进展,并对新技术的开发提出了展望.随着研究思路的深化和实验手段的推陈出新,斑马鱼模式动物必将成为探索脑工作原理之利器,为神经科学研究带来更多的突破.