大鼠海马CA1区锥体神经元I_A和I_K在出生后早期的变化

大脑快速发育期(brain growth spurt,BGS)是神经元生长、突触连接的关键时期;电压门控性K+通道是维持细胞兴奋性和神经元间信息传递的关键通道。本文旨在探究BGS期内大鼠海马CA1区锥体神经元电压门控性K+通道电流及其通道动力学特性的变化,以期找出大鼠海马CA1区锥体神经元电压门控性K+通道发育的关键期。采用全细胞膜片钳技术,研究出生后0~4周大鼠海马CA1区脑片上的锥体神经元全细胞电压门控性K+通道电流及其通道动力学特性。结果显示:在测试电压为+90mV下,以出生后0周为参照,出生后1~4周的瞬时外向K+通道电流(IA)的最大电流密度的增幅分别为(16.14±0.51)%、(81.73±10.71)%、(106.72±5.29)%、(134.58±8.81)%(n=10,P<0.05);延迟整流K+通道电流(IK)的最大电流密度增幅分别为(16.75±3.88)%、(134.01±2.85)%、(180.56±8.49)%、(194.5±8.53)%(n=10,P<0.05),显示K+通道电流密度于1~2周增幅最大;IA的激活曲线向左移,半数激活电压随周龄增加逐渐减小,分别为14.67±0.75、13.46±0.64、8.39±0.87、4.60±0.96、0.54±0.92(mV,n=10,P<0.05);IK的激活曲线向左移,半数激活电压随周龄增加逐渐减小,分别为8.94±0.85、6.65±0.89、0.47±1.15、1.80±0.89、8.56±1.08(mV,n=10,P<0.05)。IA的失活曲线向左移,0周龄与1周龄之间的半数失活电压没有显著性差异,而出生后1~4周随周龄增加半数失活电压逐渐减小(P<0.05),分别为45.68±1.26、46.81±0.78、48.64±0.81、51.96±1.02、58.31±1.35(mV,n=10)。以上结果表明,随着鼠龄的增加,IA和IK电流密度逐渐增加,电压门控性K+通道半数激活、失活电压降低,尤其是出生后1周至2周变化明显,上述变化与海马神经元的逐渐发育成熟及其功能的完善有关。     

成年大鼠海马CA1区锥体细胞KATP通道的特性

为了解成年大鼠海马CA1区锥体细胞KATP通道的特性,实验采用膜片钳技术的内面向外式记录法,在急性分离的CA1区锥体神经元上,研究了可被胞浆侧ATP所抑制的钾离子单通道的特性,当细胞膜内外两侧的K^ 浓度均为140mmol/L时,通道的电导为63pS,翻转电位为1．71mV,通道呈弱向内向整流性,在负钳制电位时,通道开放时常被短时的关闭所打断,而在正钳制电位时,这种短时程的关闭状态明显少于负钳制电位时,但通道开放概率未见明显的电压依赖性,ATP对通道活动的抑制作用呈浓度依赖性,抑制通道活动50％的ATP浓度为0．1mmol/L.KATP通道的特异性阻断剂tolbutamide(甲糖宁,1mmol/L)可完全阻断通道的活动,而KATP通道开放剂diazoxide(二氮嗪,1mmol/L）则不增强通道的活动。     

大鼠海马CA1区锥体细胞上一种 Ca2+依赖性KATP通道

KATP通道在细胞的新陈代谢与膜兴奋性的耦联中起重要作用.采用膜片钳的内面向外式记录方法,在成年大鼠海马CA1区锥体细胞上记录到一种被胞浆侧ATP和甲糖宁(tolbutamide,一种KATP通道阻断剂)抑制的Ca2+依赖性钾离子通道.在细胞膜内外的K+浓度均为140 mmol/L时,通道的电导为(204±21) pS,翻转电位为(3.57±1.13) mV,通道无整流性.通道开放概率及ATP对通道的抑制作用均呈现电压依赖性.该KATP通道与以往报道的"经典"KATP通道有显著不同,其活动受膜电位、胞内Ca2+和ATP三重调节,表明这是一种新型的KATP通道.上述结果表明在海马神经元上至少有两种性质不同的KATP通道,提示神经元可能通过不同性质的KATP通道感受细胞内的代谢状态,进而调节细胞膜的兴奋性.     

液压打击损伤后海马CA1区神经元兴奋性变化的研究

为考察脑损伤对海马CA1区锥体神经元电活动的影响并研究大黄素对神经元的超兴奋性和突触传递的作用,应用液压打击大鼠脑损伤模型和细胞外记录方法提取诱发的海马CA1区场兴奋性突触后电位(fPSP)和群峰电位(PS),进行相关的数据处理和分析。发现损伤侧比非损伤侧的fPSP斜率明显升高,PS波峰个教显著增加,而PS潜伏期明显减小;在灌流液中施加大黄素,CA1区诱发场电位明显减弱。研究结果表明：颅脑损伤可造成海马CA1区锥体神经元的迟发性过度兴奋;大黄素对神经元的兴奋性有抑制作用,可能对颅脑损伤后的中枢神经系统具有保护功能。     

硫酸镁对大鼠海马CA1区神经元钠电流的抑制作用

利用全细胞膜片钳技术研究了硫酸镁 (MgSO4 )对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响。结果表明 ,MgSO4 可浓度依赖和电压依赖地抑制钠电流 ,半数抑制浓度为 4 0 5mmol/L。这一抑制作用与刺激频率无关。结果还表明 ,4mmol/LMgSO4 不影响钠电流的失活过程 ,却使半数激活电压由 - 5 5 8± 6 8mV变为 - 3 4 2± 6 2mV (n =8,P <0 0 1) ,而激活曲线的斜率因子不变。结果提示 ,MgSO4 抑制大鼠海马CA1区神经元的钠电流可能是其抗缺血缺氧造成的中枢神经系统损伤的机制之一     

人体海马CA1 区锥体细胞胞体的发育

目的:探究人体海马CA1区神经元锥体细胞胞体发育的过程。方法:取19孕周(19GW)、20GW、26GW、35GW、38GW水囊引产胎儿和8岁(8Y)死亡儿童各1例,所有标本来源符合相关法律法规和伦理要求,采用Golgi染色技术,借助配备有"Neurolu-cida"软件的共聚焦显微镜观察CA1区锥体细胞胞体,分析细胞体的长度和面积。结果:19GW和20GW细胞体形态尚不明显,26GW、35GW、38GW、8Y海马CA1区锥体神经元胞体长度分别为56.5±2.5(μm)、80.8±8.5(μm)、85.9±12.2(μm)、91.3±9.6(μm);胞体面积分别为254.5±13.7(μm2)、362.5±15.5(μm2)、380.5±22.8(μm2)、460.8±25.7(μm2)。26GW锥体细胞胞体长度和面积与35GW、38GW、8Y相比差异明显(P<0.05);8岁胞体长度和面积与38GW相比有小幅度增大;细胞形态学:26GW、35GW、38GW锥体细胞胞体切面呈椭圆形或三角形,随胎龄增大,胞体长度和面积逐渐增长增大,特别是细胞基底部增宽,胞体形态由椭圆形逐渐转换为三角形;细胞底部的基树突数量也逐渐增加,到38GW时可以达到4-7个,8Y锥体细胞胞体在切面上基本上都呈三角形,细胞长度和面积与38GW相比稍微增大,相对趋于稳定。结论:人体在发育过程中,锥体细胞长度呈逐渐增长、面积呈逐渐增大趋势,26GW与35GW之间变化最大,38GW与8Y胞体面积差异不明显,整个变化趋势逐渐变慢并趋于稳定。     

人体海马CA1区锥体细胞胞体的发育

目的：探究人体海马CA1区神经元锥体细胞胞体发育的过程。方法：取19孕周（19GW）、20GW、26GW、35GW、38GW水囊引产胎儿和8岁（8Y）死亡儿童各1例,所有标本来源符合相关法律法规和伦理要求,采用Golgi染色技术,借助配备有＂Neurolu-cida＂软件的共聚焦显微镜观察CA1区锥体细胞胞体,分析细胞体的长度和面积。结果：19GW和20GW细胞体形态尚不明显。26Gw、35Gw、38Gw、8Y海马CA1区锥体神经元胞体长度分别为56．5±2．5（μm）、80．8±8．5（μm）、85．9±12．2（μm）、91．3±9．6（μm）;胞体面积分别为254．5±13．7（μm^2）、362．5±15．5（μm^2）、380．5±22．8（μm^2）、460．8±25．7（μm^2）。26GW锥体细胞胞体长度和面积与35GW、38GW、8Y相比差异明显（P〈0．05）;8岁胞体长度和面积与38GW相比有小幅度增大;细胞形态学：26GW、35GW、38GW锥体细胞胞体切面呈椭圆形或三角形,随胎龄增大,胞体长度和面积逐渐增长增大,特别是细胞基底部增宽。胞体形态由椭圆形逐渐转换为三角形;细胞底部的基树突数量也逐渐增加,到38GW时可以达到4—7个,8Y锥体细胞胞体在切面上基本上都呈三角形,细胞长度和面积与38GW相比稍微增大,相对趋于稳定。结论：人体在发育过程中,锥体细胞长度呈逐渐增长、面积呈逐渐增大趋势,26GW与35GW之间变化最大,38GW与8Y胞体面积差异不明显,整个变化趋势逐渐变慢并趋于稳定。     

大鼠海马CA1区锥体细胞上一种Ca2+依赖性KATP通道

K_ATP通道在细胞的新陈代谢与膜兴奋性的耦联中起重要作用.采用膜片钳的内面向外式记录方法,在成年大鼠海马CA1区锥体细胞上记录到一种被胞浆侧ATP和甲糖宁（tolbutamide,一种K_ATP通道阻断剂）抑制的Ca²⁺依赖性钾离子通道.在细胞膜内外的K⁺浓度均为140 mmol/L时,通道的电导为(204±21) pS,翻转电位为(3.57±1.13) mV,通道无整流性.通道开放概率及ATP对通道的抑制作用均呈现电压依赖性.该K_ATP通道与以往报道的“经典”K_ATP通道有显著不同,其活动受膜电位、胞内Ca²⁺和ATP三重调节,表明这是一种新型的K_ATP通道.上述结果表明在海马神经元上至少有两种性质不同的K_ATP通道,提示神经元可能通过不同性质的K_ATP通道感受细胞内的代谢状态,进而调节细胞膜的兴奋性.     

生长抑素对实验性癫痫大鼠海马CA1区的作用

在大鼠海马ＣＡ１区微量注射０．０３－０．３ｎｍｏｌ生长抑素（ｓｏｍａｔｏｓｔａｔｉｎ,ＳＳ）后,皮层脑电出现单个或成串的棘尖波,平均脑电总功率著升高,并且在一定范围内（０．００６－０．１５ｎｍｏｌ）具有剂量依赖性。在海马ＣＡ１微量注射０．０３－０．３ｎｍｏｌＳＳ可诱发大鼠表现出痫样行为,并可加重红藻氨酸诱导的大鼠痫样活动。在９５个大鼠海马脑片上细胞外记录ＳＳ对ＣＡ１区青霉素诱导的１１４个痫样放电单     

乌拉坦对大鼠海马CA1神经元电压门控钠通道和动作电位的作用

乌拉坦对兴奋性和抑制性配体门控通道具有广泛的可检测的作用.作者运用全细胞膜片钳技术研究乌拉坦对wistar大鼠海马CA1神经元电压门控钠通道和动作电位的作用.结果发现乌拉坦可逆并剂量依赖性地抑制钠电流和动作电位,其中,在10mmol/L浓度时可减小钠电流强度达38%,使激活曲线向去极化方向移动,并延长钠通道失活后的恢复时间,降低动作电位的幅值.这些结果表明乌拉坦对电压门控钠通道的抑制作用可能是乌拉坦全身麻醉作用的机制之一.     

Wistar大鼠海马CA1区、CA3区和齿状回区的解剖分割

目的:在体视显微镜下分割Wistar大鼠海马CA1区、CA3区和齿状回(DG)区。方法:24只健康Wistar大鼠,分组如下:①6只大鼠取脑后硫堇染色,观察海马各区细胞形态;②6只大鼠分离出海马,体视显微镜下观察海马形态并分割CA1区、CA3区和DG区,各区分别切片后硫堇染色;③12只大鼠检测海马各区HSP 70的表达。结果:①大脑冠状切片硫堇染色清晰显示出海马CA1区、CA3区和DG区;②体视显微镜下,在海马腹侧面,沿着CA1区和DG区之间的海马沟可分割开CA1区和DG区,沿着CA3区和DG区之间的裂隙可分割开CA3区和DG区;分割后的海马各区细胞形态结构与整体大脑冠状切片上相对应区域的细胞形态结构一致;③Western blot结果显示:与对照组相比,脑缺血组HSP 70的表达在海马CA3+DG区明显上调、而在CA1无明显变化,这一结果与免疫组织化学结果一致。结论:上述方法可比较明确地分割Wistar大鼠海马CA1区、CA3区和DG区,分割得到的各区组织可用于蛋白质表达的检测。     

产前应激对子代大鼠海马CA3区神经元Ca2+和K+通道的影响

本研究的目的在于探讨产前应激对子代大鼠海马CA3神经元高电压激活(HVA)钙通道、延迟整流钾电流(delayedrectifierpotassiumcurrents,IKD)的影响。产前应激(prenatalstress,PNS)组孕鼠孕晚期给予束缚应激,应用全细胞膜片钳技术进行研究。结果显示产前应激增加了子代海马CA3神经元HVA钙通道峰电流幅值,对照组和产前应激组子代CA3神经元平均最大HVA钙电流峰值分别为-576.52±7.03pA和-702.05±6.82pA(P<0.01)。同时未改变其电导-电压关系,也未改变延迟整流钾通道电流-电压关系、电导-电压关系。结果提示,在胎儿发育的关键时期,给予母体产前应激,引起子代海马神经元HVA钙电流增加,其机制一方面PNS导致皮质酮升高,从而可能增加HVA钙通道mRNA表达;另一方面PNS所致反应性氧化产物(reactiveoxygenspecies,ROS)增多,后者可能通过磷酸化HVACa2 通道亚单位,从而提高HVA钙电流幅值。     

小脑浦肯野细胞动作电位传输保真度在大鼠出生后发育期间的变化

小脑浦肯野细胞的轴突是小脑皮层唯一的传出通路,研究其动作电位传输能力对于了解小脑的生理功能具有重要意义.大鼠在出生后第2周到第3周,小脑浦肯野细胞的形态及功能都有显著变化,产生动作电位的能力明显增强.而轴突上动作电位传输能力的变化还有待研究.运用胞体以及轴突的双电极膜片钳技术,研究了出生8天以及15天的Wistar大鼠小脑浦肯野细胞轴突上动作电位的传输.与8天组相比,15天组大鼠小脑浦肯野细胞轴突上动作电位的传输能力明显增强.后超极化可以增强8天组轴突上动作电位的传输能力.研究表明,随着发育的成熟,动作电位的产生能力以及轴突上动作电位的传输能力同步增强.     

大鼠海马CA1区神经元在衰老过程中的形态学变化

对不同年龄组雄性ＳＤ大鼠海马ＣＡ１区锥体层神经元分别做光学和电镜观察与测定,结果表明ＣＡ１区锥体层单位面积内神经元数目随增龄下降达３３％（Ｐ＜０．００１）,同时伴有锥体层厚度的增加（Ｐ＜０．００１）;ＣＡ１区部分锥体神经元细胞器与胞突在老化过程中出现一系列形态学变化。本文对上述结果及其意义进行了讨论。     

高压氧对脑 因再灌注海马CA1区神经元调亡作用的研究

目的和方法：应用TUNEL检测技术,对沙土鼠前脑缺血20min后再灌注3d模型,用HBO治疗连续3d。观察HBO作用下海马CA1区神经元凋亡变化,研讨HBO对脑缺血再灌注损伤的疗效及其机理,为临床应用HBO治疗疾病提供理论依据。结果：沙土鼠脑缺血再灌注3d后海马CA1区大量神经元凋亡,HBO治疗组凋亡细胞数明显减少（P＜0.01）,并以0.25MPa HBO治疗组为佳。结论：HBO治疗对海巴神经元损伤有保护作用,减少神经元凋亡,为高压氧治疗缺血性损伤有疗效机理之一。     

高效氯氰菊酯对大鼠海马CA3区神经元电压门控钾通道的影响

利用全细胞膜片钳技术,在急性分离的新生大鼠海马CA3区锥体细胞上研究高效氯氰菊酯的两种组分高顺氯氰菊酯和高反氯氰菊酯对瞬时外向钾电流（transient outward potassiumcurrent,IA）和延迟整流钾电流（delayed rectifier potassiumcurrent,Ik）的影响。高顺氯氰菊酯使IA增大,而高反氯氰菊酯则使IA减小。高顺和高反氯氰菊酯均使IA激活曲线左移,反式结构还可促进IA的失活。高顺和高反氯氰菊酯均使IK减小,并使其激活曲线左移,而对IK的失活过程无影响,高反氯氰菊酯可使IK失活后恢复过程延长。结果表明,瞬时外向钾通道和延迟整流钾通道同样是高效氯氰菊酯的作用靶点,这可能是高效氯氰菊酯对哺乳动物产生毒性作用的原因之一。     

成年大鼠海马CA1区锥体神经元外向整流氯离子单通道特性

采用膜片钳内面向外式技术,在急性分离成年大鼠海马CAl区锥体细胞上记录到了外向整流氯离子通道（outwardly rectifying chloride channel,ORCC）.长时间去极化（≥60 mV）刺激后,在30%的游离膜片上记录到有外向整流特性的单通道氯电流,膜电位在－60 mV到0 mV之间的单通道电导为(16.58±1.54) pS（n=10）,而在0 mV到+60 mV之间电导为（40.92±3.17） pS.通道开放概率有明显的电压依赖性(膜电位－60 mV时,P_o=0.44±0.12;膜电位为+60 mV时,P_o=0.86±0.06, n=10).在对称Cl^－浓度（150 mmol/L）时,通道翻转电位为(－4.17±1.84) mV.当溶液中部分NaCl被葡萄糖酸钠替代后,翻转电位为：(－34.23±4.86) mV (［Cl^－］_i/［Cl^－］_o=(30 mmol/L)/(150 mmol/L)),接近氯离子通道的理论值,这表明通道具有氯离子选择性.浴槽液中分别加入氯通道阻断剂DIDS和SITS可以使+40 mV的通道开放概率从(0.83±0.06)和(0.86±0.06)分别降低到(0.12±0.05)和(0.13±0.04)（n=5）,冲洗后可使开放概率基本恢复.上述研究结果显示,在成年大鼠海马CA1神经元上存在外向整流氯离子通道.     

二氧化硫代谢衍生物对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响

实验采用全细胞膜片钳技术 ,研究了SO2 代谢衍生物亚硫酸钠和亚硫酸氢钠 (两者分子比为 3∶1)对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响。结果表明 ,SO2 代谢衍生物可剂量依赖性地增大钠电流 ,剂量为 10和 10 0μmol/L时 ,钠电流分别增大 5 0 .5 9± 19.0 8%和 82 .0 6± 18.5 1%(n =15 ) ;此外还与电压呈依赖性关系 ,但不具有频率依赖性 ;10 μmol/LSO2 代谢衍生物不影响钠电流的激活过程 ,却非常显著地影响其失活过程 ,作用前后的半数失活电压分别为 - 6 9.71± 4.6 7和 - 5 3.2 7± 4.95mV (n =10 ,P <0 .0 1) ,但不改变失活曲线的斜率因子。实验结果提示 ,SO2 衍生物具有类似神经毒物的作用 ,大气SO2 污染可能与一些中枢神经系统疾病的发生有关。     

白藜芦醇抑制大鼠海马 CA1区神经元放电

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了白藜芦醇(resveratrol)对海马CAI区神经元放电的影响。实验结果如下：(1)在52个CAI区神经元放电单位给予白藜芦醇(0．05、0．5、5μmol／L)2min,有46个放电单位(88.5％)放电频率明显降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0．2mmol／L的L-glutamate灌流海码腑片,8个放电单位放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其癫痫样放电被抑制;(3)预先用L型钙通道开放剂Bay K8644灌流7个海马5脑片,有6个单位(85.7％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其放电被抑制;(4)9个放电单位灌流一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(N^0-nitro-L-arginine methylester)50μmol／L,有7个单位(77．8％)放电明显增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,放电被抑制;(5)10个放电单位灌流人电导钙激活性钾通道阻断剂TEA(tetraethylarnmonium chloride)1mmol/L后,有9个单位(90％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,8个放电单位(88,9％)放电频率明显减低。以上结果提示：白藜芦醇能抑制海马神经元自发放电以及由L-glutamate、L-NAME、Bay K8644和TEA诱发的放电,可能与白藜芦醇抑制L型钙通道,减少钙内流有关;似乎与大电导钙激活性钾通道无关。     

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。