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大黄素增强结肠近端平滑肌细胞钙离子依赖氯离子通道的表达
目的:研究大黄素对结肠近端平滑肌细胞钙离子依赖氯离子通道(ClCa channel)的作用,方法:采用RM6200四道仪记录黄体酮对平滑肌的等长收缩活动作用,相对定量的单细胞RT-PCR法检测平滑肌细胞ClCa通道mRNA的表达,结果:大黄素显著增强离体结肠平滑肌肌条和单个平滑肌细胞的收缩,并可使ClCa电流显著增强,作用与剂量呈正相关,DIDS和NFA可阻滞大黄素的作用.豚鼠近端结肠平滑肌细胞有ClCa1和ClCa2基因的mRNA表达,ClCa1基因的mRNA表达强度是ClCa2基因的mRNA的5.3士0.71(n=5,P＜0.01)倍,50μM大黄素孵育可以使ClCa1基因的mRNA表达增强(n=5,P＜0.01).结论:大黄素可通过兴奋氯离子通道电流引起结肠平滑肌收缩,大黄素对氯离子通道兴奋作用可能与增强结肠平滑肌细胞ClCa1基因表达有关.
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单离子通道潜在信号的阈值
提供了还原单离子通道信号的一些阈值方法.基于混合正态分布,考虑到判别错误,给出了几种阈值,判断通道开关状态.
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膜电容技术在检测中性粒细胞胞吐中的应用
中性粒细胞参与机体抗菌,抗病毒,炎症反应和免疫调节等病理生理过程.它主要通过吞噬和胞吐发挥其功能.近年来,用膜片钳技术研究中性粒细胞胞吐机制进展较快.细胞膜的特性类似电学上的电容器,因此可以通过检测细胞膜电容的改变来了解胞吐或胞吞时细胞膜表面积的变化.
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辛伐他汀对舒张功能不全大鼠心房肌细胞L型钙通道电流及蛋白表达的影响
目的 探讨辛伐他汀对舒张功能不全衰大鼠心房肌细胞L型钙通道电流和L型钙通道相关基因Cav1.2蛋白表达的影响.方法 30只雄性SD大鼠,随机分组:对照组、模型组、辛伐他汀组.采用腹主动脉缩窄建立舒张功能不全心力衰竭模型,对照组只开腹和分离腹主动脉.辛伐他汀组大鼠术后灌胃给予辛伐他汀2mg/(kg·d);对照组和模型组大鼠灌胃给予同等量的生理盐水共4周.4周末颈动脉插管记录血流动力学变化,用急性酶解法获得单个大鼠心房肌细胞和标准全细胞膜片钳技术记录通道电流.凝胶电泳法记录心房肌细胞Cav1.2的蛋白表达.结果 (1) 与对照组比较,模型组大鼠血流动力学显示左心室收缩压和左心室舒张末期压升高,左心室松弛时间常数延长,平均左心室内压大下降速率下降;辛伐他汀组左心室收缩压、左心室舒张末期压和左心室松弛时间常数明显低于模型组,平均左心室内压大下降速率明显高于模型组;三组大鼠心率、平均左心室内压大上升速率以及三组细胞膜电容无明显差异.(2)与对照组比较,模型组L型钙通道电流密度峰值明显少于对照组,激活、失活和复活动力学特征无显著差异;辛伐他汀组L型钙通道电流密度峰值明显大于模型组,失活减慢,激活和复活动力学特征差异均无显著性.(3) 与对照组比较,模型组大鼠心房肌细胞Cav1.2蛋白表达水平明显下降;辛伐他汀组心房肌细胞Cav1.2蛋白表达水平明显大于模型组.结论 辛伐他汀明显抑制舒张功能不全心力衰竭大鼠心房肌L型钙通道电流下调,此作用与增加心房肌Cav1.2蛋白表达水平有关.
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钙离子通道与抗癫癎药
早在20世纪初就认识到Ca2+参与神经与肌肉的兴奋性调节,Ca2+调节膜兴奋和突触功能以及作为第二信使的重要性使之成为研究抗癫癎药新领域.近十几年,随着基础医学、神经生物学的发展和膜片钳等新技术的应用,已确定至少有5类Ca2+通道,并合成了一系列选择性Ca2+通道拮抗剂.这些新发现大大推动了脑神经科学的进展,增加了对传统抗癫癎药作用机制的新认识.抗癫癎药可通过电压依赖性Ca2+通道(voltage-dependent Ca2+channels,VDCC)和受体活化的Ca2+通道(receptor-operated Ca2+channels,ROCC)发挥作用.本文主要围绕这两类Ca2+通道,特别是VDCC和抗癫癎药作用机制研究的新进展做一综述.
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大鼠海马锥体细胞甘氨酸受体的药理学特性
目的:探讨生后早期大鼠海马CA1区神经元上功能性甘氨酸受体的分布及其药理学特性.方法:选用出生后11～13 d大鼠的海马脑片,采用膜片钳全细胞记录技术,观察外源性甘氨酸诱导的电流反应.结果:甘氨酸可诱导出士的宁敏感的甘氨酸受体电流,其作用于甘氨酸受体的EC50为123.23 μmol/L,Hill系数为1.24;印防己毒素可部分阻断该电流.结论:生后早期大鼠海马CA1区锥体神经元上存在着功能性士的宁敏感的甘氨酸受体,部分甘氨酸受体的为αβ异聚体.
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救心复脉注射液对豚鼠心室肌细胞L型钙电流的影响
目的:探讨救心复脉注射液(枳实提取液)有效成分辛弗林(311)、N-甲基酪胺(417)对豚鼠心室肌细胞膜L型钙通道电流(ICa-L)的影响.方法:用酶解法分离单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术,观察辛弗林、N-甲基酪胺对豚鼠心室肌细胞膜ICa-L的影响.结果:用辛弗林(10,25,50,100 mmol/L)时能增大 ICa-L ,增加率分别为 8.27%,27.29%,41.01% 和 48.74% (P<0.05). 用N-甲基酪胺(10,25,50,100 mmol/L) 时能增大 ICa-L ,增加率分别为 10.05%, 30.12%,43.05% 和51.90%(P<0.05).辛弗林和N-甲基酪胺只改变电流幅度,不改变I-V曲线形状.结论:辛弗林和N-甲基酪胺有浓度依赖性的增大豚鼠心室肌细胞ICa-L,促进钙通道开放的作用.
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枳实提取液对豚鼠心室肌细胞L型钙电流的影响
目的:探讨枳实提取液(CAE)对豚鼠心室肌细胞膜L型钙通道电流(ICa-L)的影响.方法:用酶解法分离单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术,观察枳实提取液对豚鼠心室肌细胞膜ICa-L的影响.结果:① CAE(4×10-3,2×10-2,4×10-2,1×10-1)g/ml增大ICa-L,增加率分别为15.89%,29.01%,52.03% 和59.76% (P<0.05).② CAE 2×10-1 g/ml和4×10-1g/ml 分别可使峰值ICa-L减少17.33%和30.09%(P<0.05).CAE只改变电流幅度,不改变I-V曲线形状.结论:低浓度CAE,可浓度依赖性的增大豚鼠心室肌细胞L型钙电流,有促进钙通道开放的作用.高浓度CAE,可抑制心室肌细胞L型钙电流,有抑制钙通道开放的作用.
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咪达普利降低舒张功能不全心衰大鼠心室肌细胞钠电流的研究
目的 初步探讨咪达普利对舒张功能不全心衰(DHF)大鼠心室肌细胞钠通道电流改变的影响.方法 50只雄性SD大鼠,随机分组:对照组、DHF组、咪达普利1.5 mg组(A1组)、3mg组(A2组)和6mg组(A3组).采用腹主动脉缩窄建立DHF型,对照组只开腹和分离腹主动脉.A1-A3组大鼠术后灌胃给予咪达普利1.5、3、6mg/(kg· d)；对照组和DHF组大鼠灌胃给予同等量的生理盐水.4周末心脏超声检测心功能,颈动脉插管检测血流动力学,标准全细胞膜片钳技术记录通道电流.结果 ①与对照组比较,DHF组大鼠IVS、LVPW、LVM、SBP、DBP、LVSP和LVEDP升高,Tau延长,LV-dp/dtmax下降；咪达普利降低DHF大鼠IVS、LVPW、LVM、SBP、DBP、LVSP和LVEDP,缩短Tau,升高LV-dp/dtmax,该作用随咪达普利剂量增加而增大；各组大鼠LVEDs、LVEDd、LVEF、心率和LV+dp/dtmax无明显差异；②与对照组比较,DHF大鼠心室肌细胞膜电容明显增大,心室肌细胞INa峰值电流密度明显增加,激活、失活和复活动力学特征未发生改变；咪达普利降低DHF大鼠心室肌细胞膜电容和INa峰值电流密度,使失活加快,该作用随着咪达普利剂量的增加而增大；咪达普利不影响DHF大鼠心室肌细胞激活和复活动力学特征.结论 咪达普利降低舒张功能不全心衰大鼠心室肌INa峰值电流密度,使失活加快,该作用具有剂量依赖性.
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氟灭酸对豚鼠微动脉平滑肌细胞BKCa通道的增强作用
目的 观察氟灭酸对微动脉平滑肌细胞电生理学特性的影响.方法 应用全细胞膜片钳技术在离体豚鼠脑动脉(BA)和肠系膜动脉(MA)的平滑肌细胞上,观察氟灭酸(100～1 000 μ mol/L)对微动脉平滑肌细胞膜电流的影响.结果 4-氨基吡啶(1 mmol/L)和四乙胺(1mmol/L)都可以部分抑制微动脉平滑肌细胞膜电流.氟灭酸可以浓度依赖的增强微动脉平滑肌细胞膜电流,100、300和1000μmol/L氟灭酸分别使BA平滑肌细胞膜电流幅度(+40 mV)增强了(36±14)％、(136±26)％和(223±24)％,使MA平滑肌细胞膜电流幅度(+40mV)分别增强了(45±11)％、(166±24)％和(278±24)％.氟灭酸增强平滑肌细胞膜电流具有电压依赖性,氟灭酸主要增强0～+40 mV电压区间的激活电流,其中对+40 mV激活电流的增强作用强.背景灌流四乙胺(1mmol/L)能显著抑制氟灭酸对微动脉平滑肌细胞膜电流的增强作用.结论 氟灭酸可以浓度和电压依赖的激活微动脉平滑肌细胞膜上BKCa通道.
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GABAA受体α2亚基参与神经病理性痛
目的 探讨GABAA受体α2亚基参与神经病理性痛的可能机制.方法 分别运用全细胞膜片钳和免疫荧光技术观察坐骨神经压榨性损伤(CCI)模型手术侧、手术对侧及假手术组背根神经节(DRG)神经元GABAA受体特异性激动剂Muscimol激活电流幅度以及GABAA受体α 2亚基表达.结果 ①CCI模型鼠热缩足反射潜伏期与假手术组或手术对侧组相比显著缩短(P＜0.01).②Muscimol在DRG上记录到3种典型的反应形式,均对特异性GABAA受体阻断剂Bicuculline敏感.③在3组DRG神经元上,Muscimol(0.1～1 000.0μmol/L)引起浓度依赖的内向电流.假手术组、CCI模型鼠手术侧和对侧组DRG神经元上1000μmol/L Muscimol引起内向电流幅度分别为(1487.0±92.9)、(541.0±63.3)和(1 945.0±284.4 )pA,组间比较差异有统计学意义,3组的EC50值差异无统计学意义.④GABAA受体α 2亚基表达于DRG神经元膜上,CCI模型手术侧组DRG神经元GABAA受体α2亚基较假手术组表达减少,而手术对侧表达增强.结论 神经病理性痛可能通过下调GABAA受体α2亚基的表达使GABA介导的突触前抑制作用减弱,易化伤害性信息的传入,产生痛觉敏化.
关键词： GABAA受体α2亚基 神经病理性痛 背根神经节 膜片钳 免疫荧光 -
新生大鼠海马神经元原代培养及钾离子通道特性研究
目的建立大鼠海马神经元原代培养方法,记录钾电流并观察其特性.方法无血清培养法进行海马神经元原代培养,从形态学和电生理学方面鉴定细胞活性;全细胞膜片钳技术记录钾电流,从药理学和动力学观察钾通道特性.结果经5～7 d培养,获得胞膜完整、胞质均匀的海马神经元,并记录到典型的全细胞电压依赖性钾电流(IK)、延迟整流钾电流(IKDR),IK和IKDR均为外向电流,激活电压分别为-50 mV和-40 mV,随着去极化程度增加而增加,能被已知的钾通道的阻断剂4-AP和TEA-Cl阻断,IK和IKDR的半数大激活膜电位(V1/2)分别为(22.1676±2.1778)mV(n=6)和(17.8457±1.7767)mV(n=6),斜率因子(κ)分别为(-6.1541±3.0541)mV(n=6)和(-6.5193±2.1894)mV(n=6).结论在该实验条件下培养的海马神经元形态和生理特性良好,较好的表达了电压依赖性钾离子通道特性,适合电生理研究.
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阿米洛利对甲状腺素诱发大鼠肥厚心肌的瞬时外向钾电流的作用
目的研究阿米洛利对甲状腺素诱发大鼠肥厚心肌瞬时外向钾电流(Ito)的作用,观察正常组、肥厚组及阿米洛利处理组心肌细胞Ito特性的不同,以阐明肥厚大鼠心肌细胞动作电位的变化及阿米洛利抗心肌肥厚的电生理机制.方法大鼠ip L-甲状腺素造成心肌肥厚模型后,用标准微电极技术记录大鼠右心室乳头状肌动作电位;用膜片钳技术记录大鼠单个心室肌细胞的Ito.结果肥厚大鼠心肌细胞动作电位时程(尤其是APD20)明显延长,阿米洛利可使过度延长的APD20恢复或接近于正常值.肥厚组心肌细胞Ito幅度和密度均增加,激活动力学特性无改变.Amiloride [0.5mg/(kg·d),p.o]能抑制Ito电流幅度及电流密度的增加.结论在甲状腺素诱发大鼠心肌肥厚模型中,Ito特性发生了变化,这是造成肥厚心肌电生理异常的离子基础.Amiloride能对抗甲状腺素致肥厚的心肌细胞Ito的变化,这可能与其抗心肌肥厚的作用有关.
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成年大鼠海马CAI区锥体细胞的急性分离方法
目的建立一种膜片钳技术(patch clamp technique,PCT)的成年大鼠海马CAI区锥体细胞(adultra hippocampal CAI pyramidal neuron,ARHCPN)的急性分离方法.方法采用酶加机械分离的方法制备ARHCPN,用相差显微镜观察其形态特征,并用PCT的细胞贴附模式记录L-型Ca2+通道的单通道电话动.结果所分离的ARHCPN不仅形成学特征保存完好,而且保存了L型Ca2+通道的电生理学特性.结论成功地建立了一种简单、快速、可靠的适用于膜片钳单通道记录的ARHCPN的急性分离方法.
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兔心肌梗死后右心室肌细胞离子通道电流的变化
目的探讨心肌梗死后右心室肌细胞离子通道电流的变化.方法该研究采用结扎兔冠状动脉左前降支的方法建立心肌梗死动物模型,应用膜片钳全细胞记录方法,记录心肌梗死后2个月右心室心肌细胞钠通道电流(INa)、L-钙通道电流(ICa-L)、瞬间外向钾电流(Ico)的变化.结果心肌梗死后2个月,心肌梗死组INa电流密度峰值[(20.42±1 73)pA/pF,n=15]较对照组[(35 40±3.43)pA/pF,n=16]明显下降(P＜0.05);心肌梗死组ICa-L电流密度峰值[(5.71±0.93)pA/pF,n=12]与对照组[(6.28±1.03)pA/pF,n=10]略下降,但无明显差异(P＞0.05);心肌梗死组Ito电流密度(+60 nV时)[(8.61±0.95)pA/pF,n=16]较对照组[(14.38±1.24)pA/pF,n=17]明显下降(P＜0.05).结论心肌梗死可引起右心室肌细胞INa和Ito的下降,造成心肌传导速度下降和动作电位时程相对延长、复极异常,可能是导致心肌梗死后出现室性心律失常的离子机制.
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下丘脑神经元L-型Ca2+通道的温度效应
目的：研究温度对下丘脑神经元电压依赖性L-型Ca2+通道的影响。方法：神经元的急性分离技术，膜片钳细胞贴附式记录方式。结论：不同温度下，单通道电流、电导及开放概率均有明显不同，显示L-型Ca2+通道对温度敏感。
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血管内皮TRPP2／TRPV4通道复合体参与调节盐敏感性高血压大鼠血管内皮功能
目的：探讨肠系膜动脉内皮细胞上（ MAECs）是否天然共定位TRPP2／TRPV4通道复合体，且该复合体在盐敏感高血压发展过程中的作用。方法：利用免疫沉淀技术证实MAECs形成天然TRPP2／TRPV4复合体；将盐敏感（ SS）和盐抵抗（ SR）大鼠分别喂养正常盐和高盐饲料，3周后检测血压和血浆醛固酮水平；利用血管开放式膜片钳，观察高盐饮食是否影响MAECs上TRPP2／TRPV4活性；利用分子生物学和膜片钳体外观察高盐和醛固酮对该复合体的影响。结果：TRPP2／TRPV4在MAECs上天然定位，并介导内皮细胞NO产生；在SS鼠中，高盐导致该通道活性和表达降低；体外实验证明高盐和醛固酮均抑制TR－PP2／TRPV4活性。结论：在盐敏感高血压发展过程中，MAECs上TRPP2／TRPV4通道活性和表达下降，其机制可能是由高盐和醛固酮协同介导。
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基于EM算法的自适应离子单通道信号参数估计技术研究
许多离子通道的电流信号特别微弱,运用标准的阈值检测器方法不能估计出通道信号的各种参数.基于隐Mark-ov模型(HMM)的各种算法运算量大,不具有自适应功能.本文借用增广小二乘法(ELS)参数辩识算法中的运算技巧,应用随机逼近原理,在EM算法的基础上推导出一种具有自适应能力的离子通道信号参数估计技术,仿真证明其估计精度较高,稳健性强,而且易于实现.
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一氧化氮供体SNP和DEA对培养海马神经元L-型钙电流的影响
目的观察NO供体DEA和SNP对大鼠海马培养神经元L-型钙电流的影响并对其机理进行初步探讨.方法L-型钙电流用膜片钳的全细胞模式进行记录.结果DEA和SNP这二种NO供体的主要效应为抑制作用.3 mmol/L DEA可抑制L-型钙电流,当电压去极化至10 mV时,电流被抑制了29%.SNP对通道也主要起抑制作用,并且呈现剂量依赖性.当用NEM预处理以阻断S-亚硝化通路后,SNP仍对L-型钙电流产生相似的抑制作用,表明S-亚硝化机制不参与该调控作用.用10μmol/LODQ预处理以阻断cGMP途径后,SNP仍对通道有抑制作用,表明存在另一种非cGMP通路的抑制性机制.结论上述结果表明,NO供体DEA和SNP对海马神经元L-型钙电流具有抑制作用,其作用机理主要是通过与cGMP途径和S-亚硝化修饰无关的途径.
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星形胶质细胞诱导成年大鼠骨髓基质细胞分化前后的电生理功能鉴定
目的探讨骨髓基质细胞向神经元方向分化后是否具备神经元的电生理功能.方法应用膜片钳技术,采用全细胞记录方式,对由星形胶质细胞诱导的分化前、分化3 d、分化7 d的成年大鼠骨髓基质细胞进行电生理功能测定.结果分化前后的骨髓基质细胞未记录到内向Na+电流,但成功记录到了静息膜电位,分别为:(-12.71±3.25)mV(n=7)、(-26.29±10.34)mV(n=7)、(-45.0±8.46)mV(n=6);刺激脉冲为40 mV时三组的外向延迟整流K+电流分别为:(0.31±0.17)nA(n=7)、(1.34±0.59)nA(n=8)、(1.99±0.97)nA(n=7);刺激脉冲为-40 mV时的内向整流K+电流为:(79±58)pA(n=7)、(260±150)pA(n=8)、(420±120)pA(n=7),伴随着分化时间的逐渐延长,两种K+电流及膜电位逐渐增高.结论(1)骨髓基质细胞表达弱的外向延迟整流K+电流及内向整流K+电流可能是其特征性的电生理指标.(2)骨髓基质细胞经过星形胶质细胞的诱导能够向功能性神经元方向分化.
