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不同类型突触输入对电突触连接神经元同步化放电的调控
目的 同步化放电在神经信息传递和编码过程中极为重要,如何调控神经元之间的同步化放电也一直是脑科学研究的热点之一.本文利用计算机模拟的方法,研究突触输入类型和相对强度的不同对同步化放电活动的调控作用.方法 首先基于Izhikevich神经元模型,构造一个三神经元网络,然后添加不同类型的突触输入(电突触、兴奋性化学突触及抑制性化学突触),后设定其中一个神经元为调控器,分析另外两个神经元的同步化放电活动.结果 对于电突触和兴奋性化学突触输入,当两个神经元接收到的输入强度接近时,同步性会增强,反之则会减弱.而对于抑制性化学突触输入,当调控器神经元的放电频率较低时,同步性的变化与电突触和兴奋性化学突触的情况类似;当调控器神经元的频率较高时,同步化活动显著地被压制.结论 电突触连接神经元之间的同步化活动会受到外界突触输入类型及相对大小的调控,为进一步探索神经系统中同步化活动的起源和调控提供了参考.
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缝隙连接与癫痫形成机制的研究进展
缝隙连接(gap junction, GJ)是细胞间唯一能直接交换物质和信息的通道,是位于2个相邻细胞膜间的一对中空的连接小体(connexon),位置相当,管孔对应,每个连接小体由6个连接蛋白(connexin, Cx)组成,它们围绕中央的亲水小管排列成环形.细胞内的离子和小分子可借此在相邻的细胞间扩散.在电镜下,GJ成簇排列,它跨越2层细胞膜,偶合细胞之间的通道[1],这也是GJ具有各种生理功能(包括通讯功能、电突触传递)的结构基础.由于GJ对神经细胞的生长、分化及其生理功能的调节具有重要作用,因而,有关神经元之间由GJ形成的电突触与癫痫发病机制之间关系的研究也日益受到人们的重视.现将GJ在神经系统的作用以及GJ功能异常与癫痫之间关系的研究进展综述如下.
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电突触电流在单个吸气性气管运动神经元中的选择性显示
在呼吸相关神经元或其它任何类型的神经元中,与生理性自发活动相对应的电突触电流(gap junction currents,GJCs)尚未在单个神经元中被记录到,因此电突触如何参与呼吸相关的或其它类型的生理性活动,目前所知甚少.在本研究中,我们假设GJCs可在电压钳记录条件下通过消除跨膜电化学梯度在单个神经元实现选择性记录,并在单个吸气性气管迷走神经节前神经元(inspiratory tracheal preganglionic vagal motor neurons,I-TPVMs)进行验证.结果显示,用这种方法在所有I-TPVMs中均记录到GJCs,且这些神经元的GJCs可被节律性中枢吸气活动所激活.此法可用于快速探测具自发活动的神经元网络中的GJCs.
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缝隙连接、缝隙连接蛋白43与癫痫
缝隙连接(Gap junction,GJ)为细胞膜上的一种特殊结构,构成相邻细胞间的通道,离子及小分子可经其进行细胞间转运,通过缝隙连接可以介导细胞间的通讯和电传导,是电突触的基本结构[1].缝隙连接蛋白(Connexin,Cx)是缝隙连接的组成部分,缝隙连接蛋白43(Cx43)在哺乳动物的中枢神经系统中数量多,表达活性强,其主要在脑组织星形胶质细胞中表达,和细胞信息传导等多个方面关系密切.Cx43在中枢神经系统的同步化放电、信息传递及生长发育等诸多方面都起着重要的作用,也可能在癫痫的发病机制方面扮演着重要的角色,现回顾相关文献,综述如下.
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缝隙连接在外伤性癫痫发病机制中的研究
中枢神经系统中,神经元之间突触传递过程主要是化学性的,但也有部分神经元之间通过缝隙连接(gap iunction,GJ)形成电突触.GJ是电突触的结构基础,电突触通过GJ完成信息传递.GJ是目前发现的细胞间惟一能够直接进行物质信息交换的通道,它可能是神经胶质细胞一神经元信息交流的部位之一.
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哺乳动物神经系统中电突触功能的研究进展
机体神经系统中电突触常见的形式为间隙连接,其他形式的电突触也有报道[1].目前研究认为[2～4],电突触主要也是基本的功能在于同步化神经元的活动,随着在哺乳动物神经系统不同区域相继发现电突触,有关它其他功能的证据与推测也愈发丰富.但相较于化学突触,电突触的研究仍然处于起步阶段,它与化学突触并行存在的意义也尚无定论.电突触在哺乳动物神经系统发育过程中可能具有先导作用,与脑神经环路的形成密切相关.
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探索经络(11)——针刺的作用机制Ⅱ
传统针刺的作用机制调实补虚也就是中医的五行权衡,主要是痛觉神经敏感性的调节.通过五行权衡促进阴阳自和.经络突触电传导的条件是由两侧神经的敏感性决定的.针刺提高了穴位处的神经敏感性,满足了传导条件.
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间隙连接蛋白家族新成员Cx36
Cx36是哺乳动物间隙连接蛋白(connexin,Cx)家族γ亚类的第一个成员,它参与形成间隙连接,介导相邻细胞间的物质和信息的直接交换.间隙连接是神经系统构成电突触的结构基础,参与调控神经冲动信息的传递和复杂神经网络的整合,而Cx36是唯一一个在神经系统中优先表达的Cx,因此成为电生理研究领域的热点.就Cx36的发现过程、结构和定位进行了总结,并着重介绍它在神经系统中的功能和调节机制.
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Cx37和Cx40在自发性高血压大鼠不同动脉间的表达差异
目的：观察自发性高血压和正常血压大鼠肠系膜动脉和主动脉上连接蛋白（Cx）表达的变化。方法应用RT‐PCR和Wersternblot技术比较自发性高血压大鼠（SHR组）和正常血压大鼠（对照组）肠系膜动脉和主动脉上Cx37和Cx40的mRNA和蛋白表达水平。结果SHR组肠系膜动脉Cx37mRNA的表达降低（P＜0．05），主动脉降低更为显著（P＜0．01）；肠系膜动脉Cx40mRNA的表达显著降低（P＜0．01），而主动脉则没有变化（P＞0．05）。SHR组肠系膜动脉Cx37蛋白的表达降低（P＜0．05），主动脉降低更为显著（P＜0．01）；肠系膜动脉Cx40蛋白的表达降低（P＜0．05），而主动脉则没有变化（P＞0．05）。结论高血压可能通过降低血管细胞上Cx37和（或）Cx40的表达造成细胞间缝隙连接通讯异常。
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缝隙连接与神经系统疾病
突触是细胞间信息交流的结构基础.哺乳动物神经细胞之间存在着化学性突触和电突触,而缝隙连接是电突触的物质基础.为加强对缝隙连接的认识,本文就近年来国内外神经系统缝隙连接的研究进展综述如下:
