新生大鼠下丘脑神经元L-Ca~(2 )通道电流活动特征

目的 :研究新生大鼠下丘脑神经元L Ca2 通道单通道特性 ;Ca2 通道激动剂BayK 86 44对Ca2 通道单通道特性的影响。方法 :采用神经元急性分离技术 ;用膜片钳细胞贴附式记录方式进行研究。结果 :大鼠下丘脑神经元L Ca2 通道是一种电导相对较大的Ca2 通道 ,其电导为 (2 9.5± 3.1)pS ,平均开放时间 (τ0 )为 0 .2 8ms,平均关闭时间的短关闭时间常数 (τc1)为 2 .91ms,长关闭时间常数 (τc2 )为 5 3.2 2ms。此通道几乎不存在时间依赖性失活。BayK86 44显著增加通道的开放概率 ,通道平均开放时间增加为 1.6 1ms。结论 :下丘脑神经元存在L Ca2 通道 ,该通道具有明显电压依赖性 ,而无显著的时间依赖性。通道特征与文献报道的其它神经元上L Ca2 通道相似 ,也有明显不同 ,显示下丘脑神经元L Ca2 钙通道的独特性     

Bay K8644及nifedipine对大鼠下丘脑神经元L-型Ca~(2 )通道特性的影响

采用神经元急性分离和膜片箝技术以及细胞贴附式方式记录通道活动 ,探讨DHP类Ca2 通道激动剂BayK8644及拮抗剂nifedipine对下丘脑神经元L 型Ca2 通道的影响。结果显示 ,在BayK8644作用下 ,通道开放形式发生变化 ,明显可见多级开放 ;通道平均开放时间、平均开放概率显著增加 ,但单通道电导无明显变化。nifedipine的作用与BayK8644相反。结果提示 ,BayK8644对下丘脑神经元L 型Ca2 通道有明显激动作用 ,nifedip ine有显著抑制作用     

Bay K8644及nifedipine对大鼠下丘脑神经元L—型Ca^2＋通道特性的影响

采用神经元急性分离和膜片箍技术以及细胞贴附式方式记录通道活动,探讨DHP类Ca^2 通道激动剂Bay K8644及拮抗剂nifedipine对下丘脑神经元L－型Ca^2 通道的影响,结果显示,在Bay K8644作用下,通道开放形式发生变化,明显可见多级开放;通道平均开放时间,平均开放概况显著增加,但单通道电导无明显变化。nifedipine的作用与Bay K8644相反。结果提示,Bay K8644对下丘脑神经元L－型Ca^2 通道有明显激动作用 nifedipine有显著抑制作用。     

重组人白细胞介素-1β对小鼠骨髓基质细胞K+通道的影响

本文用细胞贴附式和内面向外式的膜片箝单通道记录方式研究了小鼠骨髓基质细胞K 通道的动力学特性以及重组人白细胞介素1β(IL1β)对通道的影响,发现了骨髓基质细胞膜上存在一类性质类似于延迟整流的K 通道的电压依赖性K 通道,单通道电导为167±14pS,通道的动力学特性具显著的电压依赖性。1000U/mlIL1β使单通道电导增加到261±36pS,显著增加通道的开放概率,延长开放时间τo2,缩短关闭时间τc2,并诱导通道出现多级开放。研究表明K 通道的激活参与了细胞因子IL1的生物信号转导。     

大鼠大脑皮层神经元单离子钾通道门控动力学

采用膜片钳制技术,对新生大鼠大脑皮层神经元作了细胞贴附和内膜向外两种模式的单通道电流记录。通道开放和关闭事件的转换过程为一随机过程,开关时间服从指数分布。细胞膜单离子通道的时间常数和对离子通透性接近的构象组成构象集合态。由残差法获得模型参数初值,由非线性最小二乘法获得修正值。新生大鼠大脑皮层神经元在-40mV钳制电位和电极内外对称高钾溶液下,细胞贴附和内膜向外的两种膜片钳制模式的单通道电流的动力学特征有明显差异。通道开放时间分布接近一状态分布。细胞贴附时的通道平均开放时间为2.53ms。内膜向外时的通道平均开放时间为2.04ms。关闭时间分布接近三状态分布,细胞贴附时通道平均关闭时间为3.36ms,内膜向外时通道的平均关闭时间为7.58ms。细胞贴附下,通道关闭时主要处于第一和第二关闭态;内膜向外下,通道关闭时主要处于第一关闭态。经初值估计和参数修正,得到各状态间的转移概率密度常数。     

平面双分子层脂质膜上人工重建大电导钙激活钾通道

本研究旨在探索建立一种稳定平面双分子层脂质膜(planar lipid bilayer membranes,PLBMs)的制备方法,并尝试将大电导钙激活钾通道(large conductance calcium-activated potassium channel,BK_(Ca))蛋白融合其上进行单通道电流研究。将卵磷脂与胆固醇氯仿按3:1比例混合,用N_2吹干氯仿,制成癸烷脂质液,采用涂抹法制备PLBMs,并将BK_(Ca)重建到PLBMs上,用膜片钳研究其单通道特性。结果显示,重建到PLBMs上的BK_(Ca)的单通道的电导值为(206.8±16.9)pS,当浴液中[Ca~(2+)]=0μmol/L时,无论超极化或去极化状态下均很少见到BK_(Ca)的通道活动。膜电位为+40 m V时,当[Ca~(2+)]由1μmol/L增加到100μmol/L时,通道开放概率由0.034±0.002增加到0.961±0.013,平均开放时间由(1.1±0.2)ms延长到(151.3±10.2)ms,平均关闭时间由(32.2±2.8)ms缩短为(2.1±1.8)ms;当K+浓度为40/140 mmol/L(Cis/Trans)时,重建的BK_(Ca)反转电位在-30 mV左右。以上结果提示:(1)涂抹法可用于PLBMs的制备;(2)重建后的BK_(Ca)通道具有电导值大、电压依赖性、Ca~(2+)敏感性和K~+选择性;(3)PLBMs技术可用于BK_(Ca)通道的药理学和动力学特性的研究。     

下丘脑神经元电压依赖性钾电流活动在大鼠出生后发育过程中的变化

采用膜片钳细胞贴附式技术,比较研究SD大鼠下丘脑神经元电压依赖性钾通道(voltage-dependent potassium channel,Kv)单通道电流活动的动力学特性,在出生后发育过程中的变化。出生不同天数的大鼠,其下丘脑神经元上Kv通道的电流强度和电导无显著差别(P>0.05),通道电导接近120 pS;单位时间内封接膜片上N个通道的开放概率的总和升高,由第1天的0.19±0.08(n=10)上升到第9天的0.30±0.09(n=10,P<0.05),单通道活动密度增加,由0.14 channel/μm2升高至0.26 channel/μm2。上述结果提示大鼠下丘脑神经元在出生发育过程中,Kv单通道活动的动力学发生显著变化。     

下丘脑神经元钙激活钾通道的整流现象

目的研究SD乳鼠下丘脑神经元中钙激活钾通道的整流现象.方法采用膜片钳内面向外式记录方式.结果记录到一种大电导钙激活钾通道(KCa),在对称140mmol/L[K+]时内向电导为(171±12)pS,不随[Ca2+]变化而改变,而外向电导可受[Ca2+]调控,当[Ca2+]为500μmol/L时,外向电导为(76±14)pS.[Ca2+]越大,整流现象越明显,Mg2+对这种KCa的整流作用不明显.结论下丘脑神经元中KCa具有Ca2+依赖性整流现象,它可能与神经元的兴奋性和稳定性有关.     

失血性休克引起大鼠肠系膜动脉平滑肌依钙K~ 通道活动改变

在由股动脉放血制备的失血性休克大鼠模型急性分离的肠系膜动脉平滑肌细胞上 ,利用膜片箝单通道记录技术观察了血管平滑肌依钙K 通道 (BKCa)的活动。发现在对去甲肾上腺素 (NE)反应性增高的休克代偿期 ,BKCa的开放概率 (Po)和单位电导都显著较正常动物的低 ,Po 的改变主要是由通道的慢关闭时间常数 (τcs)增大引起关闭时间延长所致 ;而处于对NE反应性降低的休克失代偿期 ,BKCa的Po 和单位电导都高于正常动物 ,Po的变化也主要是τcs减小所致。     

失血性休克引起大鼠肠系膜动脉平滑肌依钙K^＋通道活动改变

在由股动脉放血制备的失血性休克大鼠模型急性分离的肠系膜动脉平滑肌细胞上,利用膜片箝单通道记录技术观察了血管平滑肌依钙K^ 通道（BKca)的活动,发现在对去甲肾上腺素（NE）反应性增高的休克代偿期,BKca的开放概率（P0)和单位电导都显著较正常动物的低,P0的改变主要是由通道的慢关闭时间常数（τcs)增大引起关闭时间延长所致;而处于对NE反应性降低的休克失代偿期,BKca的P0和单位电导都高于正常动物,P0的变化也主要是τcs减小所致。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism