河蟹眼柄神经分泌细胞离子通道的膜片钳研究

采用全细胞膜片钳技术对培养12－24小时不同形态河蟹眼柄视节端髓X器官（MTXO）神经分泌细胞离子通道进行了研究。结果表明,河蟹眼柄MTXO中分布的A、B、C三种类型神经分泌细胞均可记录到由向电流和外向电流组成的正常全细胞电流。内向电流由高电压激活钙离子通道电流（Lca)和对TTX敏感钠离子通道电流（INa）组成。ICa的激活电压为－30mV,在0－ 20mV电压下达到峰值,在－40mV和－70mV保持电压下记录的ICa激活阈值、初始峰值及I－V曲线无明显差别。外向电流明显,幅值较大,包括对4－AP敏感的快速激活、快速失活钾离子通道电流（IA）和对TEA敏感的缓慢激活、缓慢失活钾离子通道电流（IK）。正常蟹种、二龄成蟹和早熟蟹种MTXO神经分泌细胞均表达电压门控钠、钾、钙离子通道,通道电流和电压特征无明显区别.     

三氟氯氰菊酯对棉铃虫神经细胞钠及钙通道作用机理研究

用膜片钳技术对比分析了棉铃虫三氟氯氰菊脂抗性品系（R）及其同源对照品系（S）幼虫了体培养中枢神经细胞Na^2 通道的门控特性及杀虫剂对R和S神经细胞Na^ 、Ca^ 通道门控过程的影响。结果表明,S神经细胞Na^ 通道电流（S－INa）在－50－40mV激活,－20mV左右达峰值,R神经细胞Na^2 通道电流（R－INa）在－40mV左右激活,－10－0mV达峰值,即R－INa激活电压与峰值电压均向正电位方向移动约10mV,提示二者Na^ 通道控特性不同,R神经细胞Na^ 通道功能发生了变异。三氟氯氰菊酯作用后,S－INgn R-ISs的I－V曲线均向负电位方向移动的10mV,S－INa在20min后基本消失,而R－INa被阻断需时约90min,延长近5倍,其幅值有减小再增大的现象。对Ca^2 通道分析表明,杀虫剂作用后,R及S神经细胞Ca^2 通道电流的I－V曲线均向负电位移动10－20mV,提示三氟氯氰菊酯对Ca^2 通道的门控过程也有影响。与R－INa幅值起伏变化相联系,可推知杀虫剂对神经细胞的毒性作用中,Na^2 、Ca^2 通道均受影响。     

中国米虾bursicon基因的功能及作用机制

为探讨米虾鞣化激素在其蜕皮周期及表皮角质层形成过程中的作用, 采用PCR技术克隆得到了米虾鞣化激素两个亚基基因的开放阅读框(ORF)序列。bursicon-α ORF全长441 bp, 共编码146个氨基酸; bursicon-β ORF全长411 bp, 共编码136个氨基酸。利用实时荧光定量PCR分析米虾整个蜕皮周期中鞣化激素2个亚基基因的表达特征, 结果发现, 鞣化激素bursicon-α和bursicon-β在米虾蜕皮周期的各个阶段的相对表达量存在差异, 在蜕皮前期(D期)相对表达量开始上升, 到D₃期时相对表达量最高, 蜕皮期E期相对表达量最低。RNA干扰(RNA interference, RNAi)介导bursicon-α和bursicon-β基因沉默后, 发现米虾的蜕皮周期延长, 表皮角质层明显变薄。结果提示, 鞣化激素(Bursicon)与新形成的外骨骼中角质层的加厚与硬化密切相关, 进而影响蜕皮时间。     

检测鲆鱼腹水病病原菌迟缓爱德华氏菌和溶藻弧菌的嵌套PCR方法

本文首次建立了用嵌套式聚合酶链式反应（nested-PCR）分别检测天津地区海水工厂化养殖大菱鲆和褐牙鲆腹水病病原菌迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）和溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）的方法。以E781F和E781R为引物,扩增迟缓爱德华氏菌溶血素基因中781bp的片段,再以E485F和E485R为引物,扩增其中的485bp的片段;以V899F和V899R为引物,扩增溶藻弧菌胶原酶基因中899bp片段,再以V550F和V550R为引物,扩增其中的550bp片段。以其他常见海水鱼类致病菌为阴性对照,结果均无非特异性扩增。对迟缓爱德华氏菌和溶藻弧菌的检出灵敏度分别可达10fg和1fg细菌DNA,显著优于目前的检测方法。作者应用该技术对天津地区海水工厂化大菱鲆和褐牙鲆于2006年3月至10月连续进行监测,为有效地控制该病的流行提供了技术支撑。     

中华绒螯蟹窦腺的显微和超微结构

借助光学和电子显微镜观察了养殖河蟹 1龄蟹种、早熟蟹种和 2龄成蟹窦腺的形态结构和神经分泌物质释放方式。河蟹窦腺位于眼柄视神经节内髓与终髓交界处背侧 ,活体为乳白色 ,扁球状 ,大小约为 0 5 5mm×0 45mm× 0 2 3mm。窦腺呈囊状 ,腺体壁由膨大的神经分泌细胞末梢和胶质细胞组成 ,神经末梢内充满电子致密的分泌颗粒。根据颗粒的大小、形态和电子致密度等特征 ,区分出 6种不同类型的神经分泌末梢。河蟹窦腺中的神经分泌物质以胞吐作用方式释放 ,一些现象表明 ,神经胶质细胞参与神经分泌颗粒的释放。 1龄蟹种、早熟蟹种和 2龄成蟹窦腺的形态、结构无明显差异 ,但神经激素颗粒释放情况明显不同 ,从形态结构上证实了窦腺对养殖河蟹性腺发育的调控作用。     

棉铃虫幼虫神经细胞的急性分离培养及其电压门控通道的膜片钳研究

探索了棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫神经细胞的急性分离与体外培养的条件,并利用全细胞膜片钳技术首次对棉铃虫幼虫急性分离神经细胞的电压门控性钠、钾和钙通道的基本电生理学特性进行了研究。结果表明,棉铃虫幼虫中枢神经细胞在TC-100、L-15和Grace培养基中均可贴壁生长,在DMEM培养基中基本不能存活。在TC-100培养基分别与其它三种培养基按一定比例混合形成的培养液中,TC-100与L-15等量混合培养液更适合于神经细胞的生长。全细胞电压钳条件下,可分别记录到电压门控性钠、钾和钙通道电流。钙电流特征为高电压激活、缓慢失活;钠电流对河豚毒素敏感;钾电流可被细胞外液中的氯化四乙胺和4-氨基吡啶抑制。     

调控T型钙通道Cav3.1电压依赖性失活的分子结构域

T型钙通道(Cav3)广泛分布于各类细胞,其显著的电生理学特点是低电位激活和快速的电压依赖性失活.失活在通道的生理功能调节中起十分重要的作用,但具体参与通道失活的分子基础目前并不完全清楚.为明确Cav3.1通道中调控电压依赖性失活的结构域,用Cav1.2通道(无电压依赖性失活)结构域Ⅰ和Ⅱ中的S1~S4、S5~S6区及Ⅰ和Ⅱ间的联系区替换Cav3.1中的相应区域,构建嵌合通道,并在卵母细胞中表达,用电压钳技术分析通道的电生理学特性.结果表明,替换Ⅰ中的S1~S4或S5~S6区可使Cav3.1的失活特性显著改变,但这种改变主要是由激活-失活偶联所致.Ⅱ的替换使通道的失活曲线参数发生显著改变,表明结构域Ⅱ,包括S1~S4和S5~S6均参与Cav3.1失活过程的调控.Ⅰ、Ⅱ间的联系区及Ⅰ中的S5~S6主要调控Cav3.1的失活速率,Ⅰ和Ⅱ中的S1~S4对通道失活速率无影响.综上所述,结构域Ⅱ是调控Cav3.1电压依赖性失活的关键因素,结构域Ⅰ不参与该通道失活过程的调控.Ⅰ、Ⅱ间的联系区及Ⅰ中的S5~S6主要调控Cav3.1通道的失活速率,Ⅰ、Ⅱ中的S1~S4对通道失活速率无影响.     

青蛤两个异域种群的遗传多样性与分化研究

利用RAPD技术对分布于中国辽宁庄河(LZ)及广东惠东(GH)的两个青蛤(Cyclinasinensis)野生种群遗传多样性及其遗传分化进行了分析。22个10碱基引物从两个种群分别扩增到179和181条扩增谱带,全部扩增片段长度在210—2850bp之间。根据扩增结果计算出两个种群的多态位点比例(P)分别为76.92%和81.31%,平均杂合度(H)分别为0.2815和0.3012。两种群间遗传距离(D)和近交系数(Fst)分别达到0.103及0.1997,结果表明两个异域种群不但遗传多态性较高,而且出现了明显的种群分化现象。文章还初步讨论了青蛤种群分化的机制、遗传结构与异地引种关系等问题。       

中华绒螯蟹眼柄MTXO细胞GABA受体通道研究

采用全细胞膜片钳技术测定了中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）眼柄视神经节端髓X器官（MTXO）三种类型神经内分泌细胞对0.01～5mmol/L γ氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的反应,并结合选择性拮抗剂和激动剂的使用进行了GABA受体研究.在电流钳模式下,依据不同Nernst Cl^－电位,三种类型细胞均对GABA产生去极化或超级化反应.在电压钳模式下,GABA激活Cl^－通道电流（I_GABA）.I_GABA在灌流GABA后约1 200 ms内激活,800 ms内达到峰值,没有明显的脱敏反应,反转电位接近Nernst Cl^－电位.I_GABA幅值呈浓度依赖性,激活阈值为0.01 mmol/L,约在0.5 mmol/L达到饱和.药理学实验结果表明,中华绒螯蟹眼柄神经内分泌细胞GABA受体是Cl^－通道蛋白,对Cl^－离子通道阻断剂Picrotoxin和Niflumic acid敏感,但是对GABA_A受体拮抗剂Bicuculline和GABA_C受体激动剂cis-4-aminocrotonic acid (CACA)和trans-4-aminocrotonic (TACA)均不敏感.