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HIV-1包膜糖蛋白gp120对大鼠海马脑片电生理特性的影响
目的探讨人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)的包膜糖蛋白gp120对大鼠海马脑片CA1区神经元电生理特性及突触传递的影响.方法用盲法全细胞记录技术,观察gp120对大鼠海马脑片CA1区神经元电生理特性及对高频电刺激Schaffer侧支引起的鼠海马长时程增强效应(LTP)的影响.结果①在电流钳,gp120可使终末去极化电流激发快速动作电位的数目增加;②在电压钳,gp120对大鼠海马CA1区神经元的全细胞电流无明显作用;③将gp120(100 pmol/L)与海马脑片共孵育1h后,在钳制电压为-60 mV时,发现HFS后海马CA1区的兴奋性突触后电流(EP-SC)显著减小,LTP的强度减少到(108.5±8.0)%(n=11,P＜0.01).结论gp120可使海马神经元的兴奋性增加,并可能通过抑制海马CAi区的LTP诱发参与艾滋病痴呆(HIV-1 associated dementia,HAD)的病理生理过程.
关键词： 人类免疫缺陷病毒Ⅰ型 gp120 兴奋性突触后电流 长时程增强 海马脑片 -
琥珀酸在大鼠海马 CA1区对离子型 Glu受体介导的兴奋性突触后电流的调节作用
目的:研究琥珀酸对大鼠海马CA1区的离子型 Glu受体介导的兴奋性突触后电流的调节. 方法:采用红外可视脑片膜片钳技术,观察琥珀酸对大鼠海马CA1区的谷氨酸( Glu)能自发兴奋性突触后电流( sEPSCs)和微小兴奋性突触后电流( mEPSCs)的调节作用. 结果:琥珀酸能降低大鼠海马CA1区离子型Glu受体介导的sEPSCs和mEPSCs的电流幅度,而对其频率和半衰减时间均无影响. 1 μmol/L琥珀酸组sEPSCs和mEPSCs的电流幅度分别为(24.16±2.61) pA 和(23.36±2.73) pA,与对照组比较差异显著(P<0.01). 结论:琥珀酸对突触前Glu释放无影响,但可显著降低EPSCs的电流幅度,琥珀酸可作为一种神经调质影响突触后兴奋性活动.
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三七总皂苷对海马CA1区长时程增强效应的影响
三七总皂苷(Panax notoginseng saponins,PNS)是从传统中药三七的根中提取的主要有效成分,具有改善血液循环、耐缺氧、改善记忆力、抗衰老等多方面的生理活性.本研究采用"盲法"全细胞膜片钳技术观察PNS对大鼠海马CA1区锥体神经元长时程增强效应(LTP)的影响,以分析其增强学习记忆功能的神经电生理机制.以断头法分离Wistar大鼠(3～4 周)海马半脑,用切片机切出400 μm厚度的海马脑片,以全细胞电压钳制方式记录CA1区锥体细胞的兴奋性突触后电流(EPSCs),给予高频刺激HFS(100 Hz)诱导LTP,分析PNS对大鼠海马CA1区EPSCs和LTP的影响.结果表明,PNS(0.1～0.4 g·L-1)能显著抑制EPSCs(P＜0.05),且对海马CA1区LTP无易化作用;但PNS(0.04～0.05 g·L-1)不影响CA1区的EPSCs基础突触传递(P＞0.05),却可以增强HFS诱发的LTP(P＜0.05).上述结果提示,PNS(0.04～0.05 g·L-1)能易化海马CA1区锥体神经元的长时程增强效应,该作用应是其增进学习记忆力的神经电生理机制.
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依托咪酯对大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流成分的影响
目的 观察依托咪酯对大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流成分(EPSC)的影响.方法 20张脑片分为2组:对照组(脂肪乳剂组,n=10)和实验组(10μmol·L-1依托咪酯组,n=10).以脂肪乳剂或依托咪酯孵育海马脑片40 min,在Schaeffer侧支/联合纤维连续给予配对刺激,记录EPSC2/EPSC1值.给予单刺激,同时改变膜钳制电压,制作电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)曲线.结果 在膜钳制电压为-70 mV,2组EPSC2/EPSC1值比较差异无统计学意义(P＞0.05).依托咪酯组反转电位由-53 mV降为-60 mV,Ⅰ-Ⅴ曲线左移.结论 本浓度的依托咪酯对突触前膜的影响较小,主要使构成EPSC的离子成分发生了变化.
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5-HT1B受体亚型对小脑顶核介导的运动行为的影响
目的:探讨5-羟色胺(5-HT)能神经系统在经小脑顶核介导的运动行为中的作用.方法:采用大鼠离体脑片膜片钳及大鼠走步机的行为学测试方法.结果:阻断5-HT1B受体能够增强小脑顶核兴奋性突触传递,行为学试验中给予5-HT及5-HT1B受体阻断剂SB224289,发现注射5-HT到小脑顶核后,大鼠在Rota-rod走步机上的持续时间显著延长,而给予其阻断剂SB224289后,能够反转此作用.结论:5-HT很可能通过5-HT1B受体抑制顶核神经元的兴奋性突触传递从而调节小脑核团神经元环路的活动,继而影响小脑的终输出,实现对小脑顶核介导的运动平衡和协调能力的调控.
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丙泊酚拮抗戊四氮对大鼠海马CA1区动作电位和突触传递的影响
目的:观察戊四氮对大鼠海马CA1区动作电位(action potential,AP)和兴奋性突触后电流(excitatory postsynaptic current,EPSC)的影响和丙泊酚的拮抗作用.方法:断头法分离Wistar大鼠海马半脑,切片机切出400μm厚度的海马脑片,全细胞电流钳记录CA1区锥体神经元动作电位发放情况,全细胞电压钳记录电刺激Schaeffer侧支/联合纤维诱发的CA1区锥体神经元EPSC的变化.结果:戊四氮使动作电位发放频率增加,EPSC值降低;丙泊酚拮抗戊四氮的作用,使动作电位发放减少甚至消失,EPSC值上升至加入丙泊酚前的2倍左右.结论:丙泊酚拮抗戊四氮对动作电位和EPSC的作用,所以临床上可用于抗癫痫治疗.
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异丙酚对新生大鼠海马CA1区兴奋性突触反应的影响
目的:研究异丙酚对新生大鼠海马CA1区兴奋性突触反应的影响.方法:取1周龄Wistar大鼠,快速断头取脑,用振动切片机切取400 μm厚的海马脑片,电刺激靠近海马CA1区的Schaffer纤维,用全细胞膜片钳技术记录CA1区锥体细胞的兴奋性突触后电流(excitatory post-synaptic current,EPSC).循环液中加入不同浓度的异丙酚,观察其对EPSC的影响.然后给与低频刺激(900 pulse,3 Hz)诱导长时程抑制(long-term depression,LTD),并观察异丙酚对LTD诱导的影响.结果:异丙酚呈剂量依赖性地抑制EPSC,其作用可被印防己毒素(picrotoxin, pic)阻断;异丙酚可易化由N-甲基-D-门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体介导的LTD的诱导.结论:异丙酚可影响新生大鼠海马CA1区的兴奋性突触传递和突触可塑性,从而对大鼠的学习和记忆产生影响.
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脊髓薄片制备方法的改进及其脊髓Ⅱ板层神经元突触后电流的记录
目的 探讨记录脊髓Ⅱ板层神经元兴奋性和抑制性突触后电流的方法.方法 SD雄性大鼠,160～180g,2%氟烷和100%氧气吸入麻醉后快速取腰段脊髓,迅速放入冰冷充氧的人工脑脊液,将约1cm长的脊髓粘立于振动切片机载物台上,同时覆以冰冷的人工脑脊液进行横切片,片厚350～450μm,Kreb'S液提前30min用95%CO2和5%O2预充氧,将切好的脊髓薄片转移其中,34～35℃孵育至少1h后,以备实验记录用.结果在倒置显微镜下可清楚分辨出脊髓Ⅱ板层神经元.采用全细胞电压钳记录技术,给予选择性受体阻断剂以分离不同的突触后受体电流.在钳制电压为-70mV时,可以记录到谷氨酸能的兴奋性突触后电流(EPSCs);而在钳制电压为0mV时,可以记录到抑制性突触后电流(IPSCs).结论该方法为研究脊髓Ⅱ板层神经元递质释放提供了有效的途径.
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突触前细胞内钙的释放能增强Mossy Fiber-CA3突触间的突触传递
opiazonic acid(CPA)在30 μmol/L浓度时降低了100 Hz 10个突触串刺激的兴奋性突触后电流的幅度和曲线下面积.用光学方法测量突触前细胞内钙离子水平的实验结果显示,在脑片灌流液中分别加入10和50 μmol/L浓度的ryanodine以及30 μmol/L浓度的CPA都能减小串刺激引起的细胞内钙的反应.电生理学和光学实验结果显示突触前细胞内钙的释放能够影响mossy fiber末端的神经介质的释放.
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γ-氨基丁酸受体和甘氨酸受体在大鼠丙泊酚麻醉中的作用
目的 研究丙泊酚对大鼠海马CA1区电刺激诱发兴奋性突触后电流(EPSC)的影响,分析γ-氨基丁酸(GABA)受体和甘氨酸受体在丙泊酚麻醉中的作用.方法 断头法分离wistar大鼠(13～19 d)海马半脑,切出400 μm厚度的海马脑片,全细胞膜片钳技术记录CA1区锥体神经元EPSC.80张脑片分为八组:脂肪乳剂组,50 μmol/L丙泊酚组,100 μmol/L丙泊酚组,200 μmol/L丙泊酚组,SR95531组,士的宁组,SR95531+100 μmol/L丙泊酚组,士的宁+100 μmol/L丙泊酚组,每组10张.SR95531+100 μmol/L丙泊酚组和士的宁+100 μmol/L丙泊酚组先在循环液中加入10 μmol/L SR95531或4 μmol/L士的宁预孵脑片30 min.八组均记录基础EPSC 10 min,然后加入不同药物,继续记录EPSC 40 min.膜钳制电压为-70 mV.结果 脂肪乳剂、SR95531和士的宁对EP-SC幅值无影响;丙泊酚呈剂量依赖性的抑制EPSC幅值,50、100、200 μmol/L丙泊酚大抑制EPSC幅值为14.4%、52.3%、67.8%;SR95531+100 μmol/L丙泊酚组加入丙泊酚后,EPSC幅值基本无改变;士的宁+100 μmol/L丙泊酚组加入丙泊酚后,EPSC幅值仍然下降,大抑制程度为34.7%.结论 丙泊酚主要通过增强GABAA受体功能使兴奋性突触活动降低,甘氨酸受体在其中起到协同和调节作用.
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丙泊酚对大鼠海马CA1区兴奋性突触传递的影响
目的观察500 μmol/L丙泊酚对大鼠海马CA1区电刺激诱发的兴奋性突触后电流(EPSC)的影响,分析丙泊酚的可能作用机制.方法断头法分离Wistar大鼠(13～19 d)海马半脑,用切片机切出400 μm厚度的海马脑片,全细胞膜片钳技术记录CA1区锥体神经元EPSC.实验分两组:脂肪乳剂组(n=6)和丙泊酚组(n=10).先以50μmol/L印防己毒素预孵脑片30 min后,记录基础EPSC 10 min,然后加入450μl脂肪乳剂或丙泊酚(相当于500 μmol/L),继续记录EPSC40 min;继而以配对刺激代替单刺激,观察EPSC2/EPSC1比率的变化;改变膜钳制电压(-80～+60mV),观察电流-电压(I-V)曲线的变化.结果脂肪乳剂对EPSC无影响,500μmol/L丙泊酚降低大鼠海马CA1区EPSC值,25～30 min左右达大抑制效果,EPSC幅值下降至基础值的67.5%,明显低于脂肪乳剂组(P<0.05);而且500μmol/L丙泊酚明显降低EPSC2/EPSC1比率,也使I-V曲线左移,降低反转电位至-35 mV左右.结论500 μmol/L丙泊酚对大鼠海马CA1区兴奋性突触传递产生抑制作用,这可能与其增强突触前膜、突触后膜GABAA受体活性有关.
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依托咪酯对大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流的影响
目的 探讨依托咪酯对大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流的影响.方法 将32只Wistar大鼠海马脑片均分为四组:脂肪乳剂组；10μM依托咪酯组；荷包牡丹碱+10μM依托咪酯组；士的宁+10μM 依托咪酯组.记录用药前和40 min后膜钳制电压为-70 mV时的兴奋性突触后电流(EPSC)幅值.结果 在膜钳制电压为-70 mV时,脂肪乳剂对CA1区锥体神经元细胞EPSC幅值无明显影响,而10μM依托咪酯可明显降低EPSC幅值(P＜0.05).应用荷包牡丹碱预孵脑片可完全消除10μM依托咪酯对大鼠海马CA1区EPSC值的抑制作用(P＜0.05).在应用士的宁预孵脑片后,10μM依托咪酯可使EPSC值下降约16.2％;但与依托咪酯组相比,该抑制作用被明显削弱(P＜0.05).结论 依托咪酯可能主要通过增强突触 γ-氨基丁酸A受体功能而抑制兴奋性突触活动.甘氨酸受体在其中亦起到一定的调节作用.
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皮质酮对大鼠海马CA1区长时程抑制的影响
目的 观察皮质酮对大鼠海马CA1区锥体神经元产生的长时程抑制(LTD)的影响.方法 断头法分离Wistar大鼠海马半脑,切片机切出400μm厚度的海马脑片.对照组不加任何药品,皮质酮组、D-APV组和D-APV+皮质酮组的脑片分别以10μmol/L皮质酮、50μmol/L D-APV和50μmol/L D-APV+10μmol/L皮质酮预孵60min.记录基础兴奋性突触后电流(EPSC)10min,然后给予低频刺激(LFS),记录LTD的表达情况.结果 对照组给予LFS后,产生LTD,LFS后EPSC值为基础值的58.2 %(P＜0.05);皮质酮组给予LFS后EPSC值为基础值的45.4 %(P＜0.05),明显低于对照组(P＜0.05);给予NMDA受体特异性拮抗剂D-APV后,D-APV组和D-APV+皮质酮组大鼠海马CA1区LFS不能诱发LTD.结论 该实验条件诱发的LTD是NMDA受体依赖型的,10 μmol/L皮质酮使大鼠海马CA1区锥体神经元LTD表达增强.
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趋化因子 MCP-1对大鼠海马区NMDA受体介导的兴奋性突触后电流的影响
目的：研究趋化因子MCP-1对大鼠海马CA1区NM-DA受体介导的兴奋性突触后电流的影响。方法采用全细胞膜片钳技术，记录2.3 nmol · L－1 MCP-1对大鼠海马脑片CA1区NMDA受体尤其是其重要受体亚型NR2BR介导的兴奋性突触后电流的影响，观察MCP-1是否对海马CA1区神经元有易化兴奋性作用；应用微管相关蛋白-2（ MAP-2）抗体染色的方法，观察海马CA1区神经元轴突结构的完整性，研究在NMDAR、AMPAR、CCR2受体拮抗剂分别存在的情况下，MCP-1引发海马脑片神经元结构损害的差异，观察上述各种拮抗剂是否对MCP-1导致的神经细胞结构损害有保护作用。结果灌流液内加入MCP-1能明显增加EPSCs、EPSCAMPAR、EPSCNMDAR电流幅度（P＜0.05），MCP-1能增加EPSCNR2BR的电流幅度，冲洗掉MCP-1后上述电流可恢复到接近给药前基础值，说明MCP-1对EPSCNR2BR的易化和促进作用是可逆的。在海马脑片上所做的MAP-2免疫组化染色的实验结果显示MCP-1对神经元轴突结构有损害作用，该作用可被NMDA和AMPA受体拮抗剂或CCR2受体拮抗剂逆转。结论 MCP-1对大脑海马CA1区NMDA受体，尤其是NR2B受体介导的突触后神经元的兴奋性有明显易化作用，神经元过度兴奋引发兴奋性神经毒性而导致神经损伤。NMDA和AMPA受体拮抗剂或CCR2受体拮抗剂对MCP-1诱导的神经元轴突结构损伤起到明显保护作用，这些拮抗剂的神经保护效应可为寻找神经退行性疾病的潜在治疗方法提供非常有价值的线索。
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白藜芦醇对培养海马神经元的突触功能活动的调控作用
目的 探讨白藜芦醇(Res)对原代培养海马神经元细胞间突触传导的影响.方法 将C57BL/6品系24 h内的乳鼠海马神经元原代培养2周,海马神经元形成突触联系,应用全细胞膜片钳方法 记录微小兴奋性突触后电流(mEPSC)、微小抑制性突触后电流(mIPSC)和诱发兴奋性突触后电流(eEPSC).结果 对海马神经元分别用含0.67%酒精(对照组)或0.67%酒精和100 μmol/L Res(给药组)的正常外液灌流或孵育,两组间海马神经元的mEPSC、mIPSC和eEPSC差异均无显著性.结论 100 μmol/L Res对正常海马神经元的突触功能活动无调控作用.
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丙泊酚对大鼠海马CA1区突触传递长时程抑制的作用
目的 研究丙泊酚对大鼠海马CA1区兴奋性突触反应及突触可塑性的影响.方法 取3周龄Wistar大鼠,快速断头取脑,用振动切片机切取400μm厚的海马脑片,电刺激靠近海马CA1区的Schaffer纤维,用全细胞膜片钳技术记录CA1区锥体细胞的兴奋性突触后电流(excitatory post-synaptic current,EPSC).循环液中加入不同浓度的丙泊酚,观察其对EPSC的影响.然后给与低频刺激(900pulse,3Hz)诱导长时程抑制(10ng-term depression,LTD),并观察丙泊酚对LTD诱导的影响.结果 丙泊酚呈剂量依赖性地抑制EPSC,其作用可被印防己毒泰(picrotoxin)阻断;丙泊酚可易化由N-甲基-D-门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体介导的LTD的诱导.结论 丙泊酚可影响大鼠海马CA1区的兴奋性突触传递和突触可塑性,从而对大鼠的学习和记忆产生影响.
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大鼠视觉发育可塑性关键期终止前后视皮层AMPA受体电流的发育变化
目的 为了探索视觉发育可塑性关键期终止机制,对可塑性关键期终止前后,正常大鼠视皮层α-氨基-3-羟基-5-甲基4-异恶唑丙酸(amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionicaeid,AMPA)受体介导的兴奋性突触后电流进行了研究.方法 采用脑片膜片钳全细胞记录技术,记录生后3～8周正常大鼠视皮层AMPA受体介导的兴奋性突触后电流.结果 在大鼠视皮层Ⅱ-Ⅳ层,95例神经元形成全细胞记录,其中记录到AMPA受体电流43例;生后3～8周,视皮层神经元的输入阻抗、静息膜电位差异无统计学意义;生后3～8周,AMPA受体电流的潜伏期、上升时间、下降时间及半波宽差异无统计学意义;生后3～6周AMPA受体电流的幅值随发育逐渐增加,6～8周幅值变化不显著.结论 视觉发育可塑性关键期高峰到成年阶段,大鼠视皮层神经元被动膜学特性无明显变化;AMPA受体电流幅值随发育逐渐增加,关键期终止时达顶峰;突触后AMPA受体的功能变化可能参与了视觉发育可塑性关键期的终止过程.
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热性惊厥对大鼠海马齿状回谷氨酸受体功能的影响
目的 了解热性惊厥导致神经损伤的详细机制,以筛选更有效的治疗药物.方法 选取出生10 d的新生雄性Wistar大鼠建立热性惊厥模型.通过大鼠脑片灌流和全细胞记录的膜片钳技术检测了热性惊厥时海马齿状回颗粒细胞3种谷氨酸受体的兴奋性突触后电流(EPSC):分别由NMDA和AMPA受体介导的EPSC和混合EPSC.并与正常对照组大鼠进行比较.结果 对照组大鼠齿状回的混合EPSC为(138±23)pA,而热性惊厥组混合EPSC为(186±29)pA,较前者明显上升(P＜0.05).同时发现热性惊厥组齿状回由NMDA受体介导的EPSC也较对照组明显升高,两者分别为(92±14)pA和(60±10)pA(P＜0.05).但由AMPA受体介导的EPSC热性惊厥组与对照组相比无明显改变,两者分别为(65±17)pA和(68±11)pA(P＞0.05).结论 热性惊厥选择性使齿状回NMDA受体兴奋性增加,但不影响AMPA功能,这构成了热性惊厥神经损伤的一个重要环节.
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缺血缺氧对神经细胞突触后电流的影响及其作用机制
神经细胞缺血缺氧后突触后电流的频率或幅度出现变化,提示氨基酸类神经递质释放的变化.急性缺血缺氧时,自发性兴奋性突触后电流和抑制性突触后电流均受到抑制,诱发性兴奋性突触后电流幅度增高.长期慢性缺氧情况下,NMDA受体介导的兴奋性突触后电流受到抑制.缺氧预适应后,γ-氨基丁酸释放增加,谷氨酸释放减少.多次重复急性缺氧抑制诱发性兴奋性突触后电流的幅度,说明长期慢性缺氧及缺氧预适应启动神经细胞的保护机制.腺苷通过调节氨基酸递质的释放,对神经细胞具有明显的保护作用,但对于缺血缺氧所造成的损伤却未见修复作用.
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酸中毒诱导小鼠大脑皮层GABA能神经元损伤的机制研究
目的：探讨酸中毒诱导大脑皮层GABA能神经元功能损伤的机理。方法：制备小鼠大脑冠状切片，灌流pH为7．35～7．45的人工脑脊液，选择感觉皮层GABA能神经元为正常组，全细胞电流钳模式记录其动作电位的阈电位（ Vts ）、绝对不应期（ ARP）和动作电位的锋间距（ ISI），电压钳模式记录兴奋性突触后电流（ sEPSCs）和抑制性突触后电流（ sIPSCs），将灌流人工脑脊液pH调为6．75，模拟胞外酸中毒为胞外酸中毒组；通过玻璃微电极胞内灌注酸性电极液，模拟胞内酸中毒为胞内酸中毒组，观察上述变化。结果：与正常组比较，胞内外酸中毒均能使GABA能神经元ISI和ARP延长（P＜0．01），Vts升高（P＜0．01）， sEPSCs幅度和频率增加（P＜0．01），sIPSCs幅度和频率减少（P＜0．01）。结论：酸中毒通过影响大脑皮层GABA能神经元内在特性和突触传递，进而诱导其功能损伤。
