k-银环蛇毒素敏感的烟碱受体激活引起的去甲肾上腺素释放参与烟碱诱导的长时程增强样反应

烟碱可以增强学习记忆功能,但其相关机制仍不清楚。海马长时程增强被认为是学习记忆的细胞机制。本研究室以往研究表明,当单脉冲的强度为诱发80％最大群体锋电位时,烟碱（10μmol/L）可以在海马CA1区诱导长时程增强样反应。本文通过细胞外记录离体海马脑片CA1区锥体细胞层群体锋电位,探讨烟碱诱导长时程增强样反应所涉及的烟碱受体亚型与相应的神经递质释放。结果显示,烟碱诱导的长时程增强样反应可以被美加明（mecamylamine,1μmol／L）或K-银环蛇毒素（K．bungarotoxin,0．1μmol／L）阻断,但不被dihydro-β-erythtroidine（DHβE,10μmol／L）阻断。烟碱诱导的长时程增强样反应可以被普萘洛尔（propranolol,10μmol/L）阻断,但不被酚妥拉明（phentolamine,10μmol／L）或阿托品（atropine,10μmol／L）阻断。以上结果提示,K-银环蛇毒素敏感的烟碱受体激活引起的去甲肾上腺素释放参与烟碱诱导的海马CA1区长时程增强样反应。     

大鼠在体海马CA1区场电位引导新技术——刺激/记录/给药一体化装置的开发和应用

大鼠海马场电位记录是研究学习记忆的一个重要手段,尤以在体记录更具生理学意义.为克服目前在体海马场电位记录的弊端和诸多不便,提高实验效率,设计并完善了一套简便易行,融刺激、记录、给药于一体的大鼠海马在体CA1区场电位实验技术.将雄性SD大鼠麻醉后固定于脑立体定位仪上,利用自制的刺激/记录/给药联合装置,引导海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP).结果表明,使用刺激/记录/给药联合装置能长时间稳定记录由测试刺激诱发的海马CA1区fEPSP.高频刺激条件下,能成功诱导早期时相长时程增强(E-LTP)和晚期时相型长时程增强(L-LTP).海马内注射AMPA受体阻断剂CNQX(100μmol/L,1μl)可迅速抑制fEPSP,注射NMDA受体拮抗剂AP-5(100μmol/L,1μl)可明显压抑LTP,药物发挥作用的时间较侧脑室给药明显缩短,剂量减少.采用此联合装置还成功实现了PPF的稳定记录.总之,采用刺激/记录/给药一体化技术进行在体海马CA1区场电位记录的特点是简单、可靠、高效,可以为开展脑认知功能活动的电生理学研究奠定良好的基础.     

血小板激活因子对大鼠海马脑片CA1区LTP的作用

目的:为了探讨血小板激活因子(platelet-activating factor,PAF)对大鼠海马脑片CA1区的长时程增强效应(long-term potentiation,LTP)的影响.方法:应用离体脑片电生理记录技术,记录大鼠海马CA1区的兴奋性突触后电位EPSP,研究了PAF对大鼠海马脑片CA1区的突触传递和可塑性的影响.结果:小剂量(1μmol/L)PAF可诱发大鼠海马CA1区LTP的产生;大剂量(10～50μmol/L)PAF不能诱发大鼠海马CA1区LTP的产生,且不能阻止高频电刺激(HFS,100 Hz,1 000 ms×2,每隔20 s给予)Schffer侧支引起的大鼠海马脑片CA1区LTP的形成和维持.大剂量PAF对海马CA1区基础EPSP没有影响.PAF受体拮抗剂银杏苦内酯(ginkgolide B,GB)可拮抗小剂量PAF诱发大鼠海马CA1区LTP的产生.结论:大剂量PAF具有神经毒性,可能是通过抑制海马CA1区的LTP的形成而参与艾滋病痴呆(HIV-1 associated dementia,HAD)的形成机制.     

硫化氢减轻同型半胱氨酸诱导大鼠海马CA1区神经元损伤

目的探讨硫化氢(H2S)对同型半胱氨酸(Hcy)诱导大鼠海马CA1区神经元损伤的改善作用。方法以侧脑室注射同型半胱氨酸的SD大鼠为同型半胱氨酸神经毒性动物模型,采用Tunel染色法分析大鼠海马CA1区神经元的凋亡情况,采用Elisa法分析大鼠海马组织MDA含量。结果 0.6μmol和2.0μmol的同型半胱氨酸使大鼠海马CA1区神经元发生大量的凋亡(P0.01),而NaHS(100μmol/kg)显著抑制同型半胱氨酸(0.6μmol)诱导大鼠海马CA1区神经元的凋亡(P0.05);同型半胱氨酸(0.2,0.6μmol)可增加大鼠海马CA1区丙二醛含量(P0.001),而NaHS(100μmol/kg)可抑制同型半胱氨酸(0.6μmol/L)诱导大鼠海马CA1区丙二醛水平的增加(P0.001)。结论硫化氢可减轻同型半胱氨酸诱导大鼠海马CA1区神经元的损伤。     

PAF受体在铝抑制海马CA3区长时程增强中的作用

目的 :观察PAF受体在铝抑制海马CA3区长时程增强 (longtermpotentiation ,LTP)中的作用。 方法 :应用细胞外电生理记录方法 ,通过向海马CA3区分别微量注射血小板活化因子 (PlateletactivatingfactorPAF)受体拮抗剂银杏内酯B(GinkgolideB)和激动剂mc PAF ,以群体锋电位 (populationspikesPS)幅度为指标 ,观察PP CA3通路的LTP变化。结果 :① 0 .2 μmol/L的银杏内酯B对CA3区的诱发电位无影响 ,但可抑制CA3区的LTP。② 0 .2 5mol/L的三氯化铝不影响CA3区LTP ,但可加强银杏内酯B的抑制作用。③ 4 0 μmol/Lmc PAF对强直刺激引起的LTP无影响 ,却可减轻 0 .5mol/L三氯化铝的对LTP的抑制作用。结论 :PAF受体在刺激PP诱发的CA3区LTP中起作用 ,而金属铝对CA3区LTP的抑制作用至少部分与PAF受体有关。     

不同浓度降钙素基因相关肽对小鼠海马区长时程增强的影响

本研究旨在探讨不同浓度的降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)对小鼠海马长时程增强的影响。将30日龄C57BL/6J小鼠随机分为空白组、不同浓度(50,100,200 nmol/L)CGRP组,CGRP+CGRP阻断剂组,每组10只。外源性给予海马区脑片不同浓度的CGRP,用离体细胞外场电位记录检测其对小鼠海马突触传递及长时程增强的影响。结果显示,给予不同浓度CGRP对小鼠海马突触前递质的释放没有明显的影响,但100和200 nmol/L CGRP可易化海马长时程增强的诱发,表现为长时程增强幅度的增加,并且这一作用可被CGRP特异性阻断剂CGRP8-37阻断。以上结果提示,CGRP可通过特异性受体浓度依赖性促进小鼠海马长时程增强的诱发。     

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。     

阿片肽抑制肺癌细胞生长的作用可被烟碱翻转

Maneckfee和Minna应用特异的放射性配基受体亲合实验,发现多种肺癌细胞株均可表达高亲合性的μ、δ、κ型阿片受体,也能表达烟碱和α-银环蛇毒受体。培养液内加入阿片肽和烟碱后,肺癌细胞的cAMP含量降低,说明这些受体是具有生物活性的。应用放射免疫分析法发现,肺癌细胞还能表达多种具有免疫活性的阿片肽,如β-内啡肽、脑啡肽及强啡肽。在培养体系内加入1～100 nmol/L的μ、δ、κ阿片受体激     

G蛋白、蛋白激酶C和Na+-H+交换在内皮素-1诱导培养心肌细胞肥大反应中的作用

内皮素-1(ET-1)是一种强的生长因子,并诱导心肌细胞肥大反应.在本实验中,我们探讨了G蛋白、蛋白激酶C(PKC)和Na+-H+交换在ET-1诱导的培养新生大鼠心肌细胞肥大反应中的作用.ET-1(10-10～10-7 mol/L)促进3H-亮氨酸掺入,增加细胞蛋白质的含量和心肌细胞的表面积,且呈剂量依赖性,它们的EC50分别为5.2×10-10,5.2×10-10和7.3×10-10mol/L.用蛋白激酶C(PKC)抑制剂,Staurosporin(2 nmol/L)预处理心肌细胞,可完全阻断ET-1诱导的心肌细胞的这些肥大反应,而蛋白激酶C激动剂,佛波醇酯(PMA)(10-8～10-6mol/L)呈剂量依赖性促进心肌细胞的肥大反应.用Na+-H+交换抑制剂,氨氯吡咪(10-4mol/L)预处理心肌细胞,可抑制ET-1诱导的心肌细胞肥大反应,但不影响PMA诱导的心肌细胞肥大反应.百日咳毒素(150ng/ml)预处理心肌细胞,可明显抑制ET-1诱导的心肌细胞肥大反应.这些结果提示,ET-1诱导的培养新生大鼠心肌细胞肥大反应是与百日咳毒素敏感的G蛋白相耦联,蛋白激酶C和Na+-H+交换可能在ET-1诱导的心肌细胞肥大反应中是重要的细胞内信使转导途径.     

不同浓度吗啡对心肌动作电位的作用及其机制

用微电极技术研究不同浓度吗啡对豚鼠右心室乳头肌动作电位的作用及作用机制。低浓度吗啡(0.2—1.6 umol/L)使动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)缩短,呈剂量依赖性。此作用可被1μmol/L 纳洛酮、酚妥拉明,四乙胺和氯化铯阻断,但不能被异搏定阻断。高浓度吗啡(15—120μmol/L)则使 APD 和 ERP 延长,呈剂量依赖性,这作用不被1.2μmol/L纳洛酮阻断,但可被10μmol/L 纳洛酮、酚妥拉明、四乙胺、氯化铯和异搏定阻断。这些实验提示低浓度和高浓度的吗啡可能作用于不同的阿片受体亚型,低浓度吗啡的作用可能与钾通道有关,高浓度吗啡的作用可能与钾通道、钙通道或钙激活的钾通道有关。阿片受体的作用与α受体存在密切关系。     

外源性锌离子对大鼠海马切片癫痫样放电的起源、传播与频率特性的调节作用

本研究采用多电极记录技术,在离体条件下研究外源性锌离子(Zn2+)对无镁人工脑脊液诱导的Sprague-Dawley大鼠海马切片癫痫样放电的起源、传播与频率特性的调节作用。结果表明:1μmol/L和100μmol/L的Zn2+作用于海马切片,不改变海马切片上癫痫样放电的起始位置,但能够降低癫痫样放电顺行和逆行两个方向的传播速度,并改变癫痫样放电不同频率范围成分所占的比例。以上结果提示,1μmol/L和100μmol/L的Zn2+可以对海马切片上的癫痫样放电起到调节作用,减慢癫痫样放电在网络中的传播速度,同时,可能对神经元放电活动起到去同步化的作用。     

低频刺激诱发海马突触传递去长时程增强的特性研究

目的和方法：以频率为1、3或5Hz,脉冲数为300或900,与高频刺激（HFS）时间间隔是20min或100min的低频刺激（LFS）作用于大鼠海马脑片,分别观察其对CA1区突触传递去长时程增强（DP）形成的影响。结果：HFS（100Hz,100脉冲的串刺激两串,串间隔30s)可诱发突触传递效率的长时程增强（LTP）。HFS经20min给予3Hz900脉冲的LFS可翻转LTP,产生DP,该作用可为NMDA受体阻断剂AP5（50μmol/L)所阻断,1Hz、5Hz、低脉冲数或与HFS时间间隔长的LFS,其诱发DP的效率减弱。结论：诱发海马CA1区DP的产生,对LFS的参数有较强的依从性。该作用可能是通过激活NMDA受体而实现的。     

槟榔碱和烟碱对离体大鼠海马脑片CA_1区锥体细胞诱发电位的影响

在离体海马脑片上,用微电极细胞外记录刺激底树突层Schaff纤维引起的CA_1区锥体细胞顺向群峰电位(PS)。观察在浴槽中给予M受体激动剂槟榔碱(Are)和N受体激动剂烟碱(Nic)对PS的影响,探讨海马M和N受体功能及它们之间的关系。 Are 1μmol/L(即阈浓度)开始能使PS幅度下降为正常的74％,随浓度增大,PS下降更明显,当浓度增加至1mmol/L时,PS下降为正常的63％,有一定量效关系,但斜率很小。对PS波形、时程及潜伏期均无影响。用人     

褪黑素对大鼠海马 CA3区长时程增强诱导的影响

目的：研究褪黑素对海马CA3区长时程增强（LTP）诱导阶段的影响及可能的机制。方法：用细胞外电生理记录方法。通过向大鼠海马CA3区分别微量注射褪黑素、Tacrine（胆碱酯酶抑制剂）和DNQX（非NMDA受体的竞争性拮抗剂）,以海马CA3区群体兴奋性突触后电位（fEPSP）斜率的改变为指标,观察PP-CA3通路的LTP变化。结果：①0．2μg/μl、1μg/μl和5μg/μl的褪黑素对CA3区的诱发电位和LTP均有抑制作用,随着剂量加大,抑制作用加强。②褪黑素能抑制Tacrine对LTP诱导的易化作用。③DNQx能部分阻断褪黑素对LTP诱导的抑制作用。结论：褪黑素对LTP诱导的抑制作用可能与胆碱能系统和非NMDA受体有关。     

蓝藻Anabaena sp.PCC7120 羧体碳酸酐酶的鉴定

在丝状蓝藻Anabaena sp.PCC7120细胞粗提液的碳酸酐酶(CA)分析中,发现了两种形式的CA活性.高CO_2下生长的细胞,在35μmol/L EZ(Ethoxyzolamide,碳酸酐酶的抑制剂)存在的情况下,CA总活性的85％左右被抑制,其半抑制浓度I_(50)为7.4μmol/L;随着EZ浓度的继续增加,CA活性在EZ浓度达到约150μmol/L处出现了第二个抑制峰,在250μmol/L处抑制程度达到最大,使CA总活性的15％被抑制,其半抑制浓度I_(50)为190μmol/L。在空气条件下生长的细胞中也出现了CA的两个抑制峰:低I_(50)为6μmol/L,高I_(50)为120μmol/L,对羧体的分离及体外测试表明,在羧体制备物中的CA活性只有一个EZ的抑制峰,而且在EZ浓度达到35μmol/L,正如所期望的那样,该CA活性全部被抑制。其半抑制浓度I_(50)为5.2μmol/L左右。这个值跟空气或高CO_2条件下生长的细胞粗提物中的低I_(50)(6μmol/L或7.4μmol/L)十分相似。说明低浓度的EZ可以特异性地抑制定位于羧体的CA活性。另外一种形式的CA,具有高I_50(120—190μmol/L),约占CA总活性的15—20％,则有可能定位于细胞质膜。     

白介素-2对心肌细胞[Ca~(2 )]_i的作用及其信号转导途径

为研究白介素 2 (interleukin 2 ,IL 2 )对心肌细胞内钙浓度 ([Ca2 ]i)的影响及其信号转导途径 ,实验采用酶解法分离成年大鼠心室肌细胞 ,以Fura 2 /AM为钙探针 ,用细胞内双波长钙荧光系统检测细胞 [Ca2 ]i 的变化。结果发现 :(1)IL 2 (0 5～ 2 0 0U/ml)浓度依赖性地降低单个心室肌细胞内钙瞬态 ,IL 2 (2 0 0U/ml)对咖啡因诱导的肌浆网内储钙的释放无影响 ;(2 )纳洛酮 (naloxone ,Nal) (10 -8mol/L)和nor binaltorphimine (nor BNI,10 -8mol/L)可阻断IL 2对心肌细胞钙瞬态的作用 ,而纳曲吲哚 (naltrindole ,NTI) (10 -6mol/L)不能阻断此作用 ;(3)κ阿片受体激动剂U5 0 488H (10 -6mol/L)降低心肌细胞钙瞬态 ,nor BNI (10 -8mol/L)可阻断此作用 ;(4 ) 5mg/L百日咳毒素 (PTX)预处理可取消IL 2降低心肌细胞钙瞬态的作用 ,而酪氨酸激酶抑制剂genistein (10 -4 mol/L)不能取消IL 2的作用 ;(5 )U7312 2预处理可阻断IL 2的作用。研究结果表明 ,IL 2降低心肌细胞钙瞬态的作用 ,是通过心肌细胞上κ阿片受体介导的 ,其下游途径包括PTX敏感的G蛋白和磷脂酶C。     

ATP敏感性钾通道、酪氨酸激酶和NF-κB参与高铁血红素诱导的大鼠心肌保护作用

通过诱导血红素氧化酶1(Hemeoxygenase1,HO1)可增强大鼠对抗心肌缺血复灌损伤。本文探讨线粒体ATP敏感性钾通道(MitochondrialATPsensitivepotassiumchannel,mitoKATP)、酪氨酸激酶(Proteintyrosinekinases,PTK)和核因子κB(NuclearfactorkappaB,NFκB)是否参与其中。SD大鼠腹腔注射HO1的诱导剂高铁血红素(hemin)50mg/kg,24h后取离体心脏给予30min缺血和120min复灌。结果发现,hemin可改善缺血-复灌(Ischemiareperfusion,IS)心脏的收缩功能,缩小心肌梗死面积;而HO1的抑制剂ZnPP可抑制hemin引起的HO1活性增加,并抵消hemin诱导的心肌保护作用。在腹腔注射hemin前给予mitoKATP通道阻断剂5HD(5mg/kg),与hemin IS组相比,心脏的收缩功能明显下降,心肌梗死面积增大,LDH和CK释放增加。而在hemin预处理后24h,30min缺血前给予5HD灌流(100μmol/L)同样可阻断hemin诱导的心肌保护作用。hemin诱导的心肌保护作用亦可被PTK抑制剂genistein(10μmol/L)或NFκB抑制剂PDTC(100μmol/L)所取消。结果提示:hemin可诱导心肌HO1增加,保护心肌缺血-复灌性损伤,其作用可能与PTK和NFκB的激活有关,而mitoKATP通道在hemin诱导的心肌保护作用中可能扮演了启动因子和终末效应器双重角色。     

霉菌毒素 Dihydroxyaflavinine 非竞争性抑制在爪蟾卵母细胞内表达的 GABA_A 受体通道

Dihydroxyaflavinine 是黄曲霉菌(Aspergillus flavus)的吲哚类代谢物。我们将鸡脑mRNA 注入爪蟾卵母细胞表达得到 GABA_A 受体通道,然后用电压箝记录方法定量研究了dihydroxyaflavinine 对 GABA 电流反应的作用。Dihydroxyaflavinine 非竞争性阻断GABA 电流反应(K_I=12μmol/L),撤药后反应迅速恢复。作为比较,青霉素对 GABA_A受体的抑制作用随 GABA 浓度的升高而增加。浓度高达1μmol/L 苯二氮(艹卓)位点配体 Ro 15-1788(KD=0.6—2nmol/L)不能阻断10μmol/L dihydroxyaflavinine 的作用,说明 dihy-droxyaflavinine 不作用于 GABA_A 受体的苯二氮(艹卓)位点。Dihydroxyaflavinine 类似印防已毒素,表观上加速 GABA_A 受体的脱敏过程,而青霉素和荷包牡丹碱与此相反。     

诱导成年大鼠海马CA1区长时程压抑的强直刺激型式

标准低频率连续刺激(1～2 Hz,15 min)能够诱导幼年大鼠(＜4周)海马CA1区同突触长时程压抑(long-term depression,LTD),而只有较高频率且持续时间较长的连续刺激才能诱导出成年动物该部位稳定的LTD.本研究采用成年大鼠海马脑片标本,电刺激Schaffer侧枝传入纤维,在CA1区锥体细胞层记录群体锋电位,选用两种新的刺激参数以观测不同刺激型式在诱导成年大鼠LTD中的作用.诱导LTD的刺激参数为(1)2 Hz,5串,串长60 s,串间隔60 s;(2)5 Hz,5串,串长24 s,串间隔96 s;(3)对照组参数2 Hz,300 s.结果显示,对照参数未能诱导出LTD;而两种频率不同但脉冲总数与刺激总时程相同的多串刺激,即参数(1)与参数(2),均在成年大鼠海马CA1区诱导产生了LTD.两种参数所诱导的LTD特征具有参数特异性,该特征主要表现为LTD诱导潜伏期和LTD的幅度参数(1)、(2)诱导的LTD的潜伏期分别为15～25 min和30～40 min;强直刺激后80 min时LTD的幅度分别为(57.5±2.8)%和(67.7±3.4)%.以上结果表明特定型式的低频率刺激能够诱导成年大鼠海马CA1区的LTD,提示LTD的诱导与刺激的组合型式相关,并且2 Hz较5 Hz的多串刺激在诱导LTD中更为有效.     

CREB 和NF-κB在p38MAPK所致脊髓星形胶质细胞活化中的作用

目的:探讨CREB和NF-κB在p38MAPK所致脊髓星形胶质细胞活化中的作用,明确脊髓星形胶质细胞活化中p38MAPK细胞信号转导途径的作用。方法:分离培养SPF大鼠脊髓星形胶质细胞,设正常组、SP刺激组(SP组,10-7mol/L)、SP刺激+SB203580(10μmol/L)阻断p38MAPK组(SP+SB组)、SP刺激+PD98059(10μmol/L)阻断CREB组(SP+PD组)、SP刺激+SN50(10μmol/L)阻断NF-κB(SP+SN组)。WB法、免疫荧光法、ELISA法检测12 h和24 h时p-p38、p-CREB、NF-κBp65水平及GFAP、TNF-、IL-1β水平变化。结果:SP组脊髓星形胶质细胞p-p38、p-CREB、NF-κBp65显著升高,GFAP水平显著增高,同时TNF-和IL-1β水平显著增高。与SP组比较,用SB203580阻断p38MAPK通路后,SP+SB组p-p38、p-CREB、NF-κBp65显著降低,GFAP、TNF-和IL-1β水平显著降低。用PD98059阻断CREB通路后,SP+PD组p-p38、NF-κBp65无显著变化,p-CREB显著降...