中枢内存在谷氨酸型神经元

　　谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，然而 对其转运蛋白的研究至今还不十分清楚。Reinhard Jahn等在纯化谷氨酸转运蛋白BNPI(依赖 Na＋的磷酸转运囊泡结合蛋白)后，发现它的底物选择性和能量依赖性与突触囊泡对谷氨 酸的摄取非 常相似。他们首先确定BNPI定位于脑中含有谷氨酸的囊泡中，并且，在非洲蟾蜍的卵母细胞 中，BNPI的确是作为一种囊泡谷氨酸转运物而发挥其功能的。在表达BNPI的神经细胞内，谷 氨酸的释放是量子式的，其能量来源为质子型ATP酶产生的电化学质子浓度梯度。　　另外，一些含有GABA的神经元也表达BNPI。当刺激这些神经元时，可导致突触后电流的出现 。当加入AMPA受体(谷氨酸受体亚型之一)拮抗剂NBQX时，这种突触后电流被大幅度地抑制； 而加入GABAA受体拮 抗剂荷包牡丹碱时，则不会改变这种电流。由此说明，这种突触后电流是由谷氨酸介导的。 当刺激外源性表达BNPI的GABA神经元时，可导致兴奋性神经递质谷氨酸和抑制性神经递质GA BA的同时释放。　　以上结果提示，BNPI是作为囊泡谷氨酸转运物而存在的，它的表达足以表明该神经元为谷氨 酸型神经元。而且，BNPI代表了一类有功能的囊泡谷氨酸转运蛋白家族。

三环哌酯对海马脑片神经元烟碱受体及谷氨酸能兴奋性突触传递的阻断作用

目的 研究中枢抗胆碱药三环哌酯(TCPN)对海马脑片神经元烟碱受体(nAChR)及谷氨酸能兴奋性突触传递的阻断作用.方法 采用海马脑片盲法全细胞记录技术,以自发兴奋性与抑制性突触后电流(sEPSC和sIPSC)为观测指标.结果 TCPN(10～500 μmol·L-1)浓度依赖地对抗nAChR激动剂碘化二甲基苯基哌嗪(DMPP)增强海马脑片CA1锥体神经元sEPSC的作用,500 μmol·L-1完全阻断DMPP的增强作用.同时,TCPN浓度依赖地直接抑制神经元的sEPSC.但TCPN不抑制神经元的sIPSC,也不阻断DMPP对sIPSC的增强作用.结论 TCPN对海马脑片神经元突触传递的影响具有双重作用,既能通过阻断谷氨酸能突触前末梢nAChR而抑制sEPSC,同时还能直接抑制sEPSC.

米诺环素抑制甲醛炎性痛及机制

目的:观察米诺环素对脊髓背角胶状质(substantia gelatinosa,SG)区神经元突触传递的影响,以阐明其在甲醛炎性痛中的作用机制.方法:行为学和免疫组织化学实验:将30只3～5周龄雄性SD大鼠,随机分为对照组(8只)、模型组(8只)、生理盐水模型组(6只)和米诺环素模型组(8只).对照组采用右后足背皮下注射生理盐水,模型组(甲醛炎性痛模型)采用右后足背皮下注射5％(体积分数)甲醛溶液,生理盐水模型组和米诺环素模型组分别在模型制备前1h腹腔注射生理盐水和米诺环素.记录4组大鼠足背皮下注射生理盐水或甲醛溶液后1h内每5 min缩足和舔爪的时间,共记录1h.痛行为学记录结束1h后,行4％多聚甲醛心脏灌流取脊髓组织,以免疫组化实验的方法观察脊髓背角c-Fos蛋白的表达.电生理实验:选取26只3～5周龄雄性SD大鼠制作离体脊髓纵切片,每只大鼠随机选取2～5个神经元进行全细胞膜片钳记录,分别记录米诺环素、氟代柠檬酸和多西环素对SG神经元的自发性兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic currents,sEPSCs)或自发性抑制性突触后电流(spontaneous inhibitory postsynaptic currents,sIPSCs)的作用.结果:模型组与对照组比较,右侧缩足和舔爪等炎性痛行为及脊髓背角c-Fos蛋白表达显著增加;腹腔注射米诺环素可显著减轻大鼠第二相的炎性痛行为(t=2.957,P＜0.05),并减少脊髓背角浅层(Ⅰ～Ⅱ)和深层(Ⅲ～Ⅳ)c-Fos蛋白的表达(tⅠ-Ⅱ=3.912,tⅢ-Ⅳ=2.630,P＜0.05).米诺环素显著增加SG神经元的sIPSCs的频率至用药前的220％±10％ (P ＜0.05),但对sEPSCs的频率(100％±1％,t=0.112,P=0.951)和幅度(98％±1％,t=0.273,P=0.167)、sIPSCs的幅度(105％±3％,t=0.568,P=0.058)均无显著影响.氟代柠檬酸和多西环素对sIPSCs的频率[分别为:(99％±1％,t=0.366,P=0.099);(102％±1％,t=0.184,P=0.146)]和幅度[分别为:(98％±1％,t=0.208,P=0.253);(99％±1％,=0.129,P=0.552)]均无显著影响.结论:米诺环素可抑制甲醛炎性痛及减少脊髓背角c-Fos蛋白的表达,这些效应与其增强SG神经元的抑制性突触传递有关,而与其抑制小胶质细胞的激活及抗生素的效应无关.

5-羟色胺通过5-HT2型受体在中缝背核的含5-羟色胺细胞引起自发抑制性突触后电流的增加

大鼠发育过程中视皮层神经元视觉依赖性突触反应的变化

目的:研究大鼠不同发育阶段视皮层各层次神经元的被动膜学特性和突触传递特性,探讨视觉经验在视皮层发育过程中对神经元突触的修饰作用.方法:依年龄将57只4～28d龄SD大鼠分为两组:睁眼前组(即1,2周龄组);睁眼后组(即3,4周龄组),应用脑片膜片钳全细胞记录技术获得视皮层神经元的全细胞记录,在电压钳下应用强度为0.1～1.0mA刺激来引起神经元的突触后电流(postsynaptic currents,PSCs).结果:156个大鼠视皮层神经元的PSCs可分为无反应型、单突触反应型和多突触反应型三种类型.大鼠睁眼前无反应型细胞的百分率为57.3%,而睁眼后下降至11.94%(P＜0.001);多突触反应型细胞所占的百分率则由睁眼前的12.36%上升至睁眼后的31.34%(P＜0.05).出生后1周内的细胞属于不成熟细胞:阻抗高(RN＞1.0 GΩ)、峰值低(约0.87 mA)、下降时间短(约0.98ms).4周龄(22～28d)的神经元则属于成熟型细胞:阻抗低(RN＜310 MΩ)、峰值高(约66 mA)、下降时间长(约225ms).1～3周龄神经元的电生理学特性则是介于上述两者之间.钳制电压为-70 mV时,随着刺激强度的增大,神经元PSCs的波幅也逐渐增大.与Ⅳ层组相比,Ⅱ～Ⅲ层组神经元PSCs的峰值明显增高(约34 pA),下降时间延长(约69 ms)、潜伏期延长(约5ms).结论:无形觉刺激的情况下,神经元突触多处于静息状态,出生后静息突触向功能突触的转变可能是突触联系的活动依赖性修饰的一种形式.视皮层神经元在出生后发育过程中,其功能的成熟表现为在视觉刺激下,视觉依赖性突触的形成和重新分布,表明了相邻神经元之间的相互作用和局部神经元网络的整合功能.在视皮层神经元突触联系的修饰中,视觉经验起决定性作用.

新生大鼠海马 CAl神经元突触反应和树突分枝的关系

应用盲法脑片膜片钳记录并结合biocytin细胞内染色方法,研究了新生大鼠(生后3～5 d)离体海马脑片CA1锥体神经元突触反应和树突分枝的关系.发现,在生后3～5 d锥体神经元的形态呈现多形性.52%的神经元具有分枝很少的树突,并且既无自发性也无诱发性的突触后电流(postsynaptic currents,PSCs);48%的神经元具有较为发达的树突分枝且当刺激海马辐射层时,可引起突触反应.而且在半大刺激强度时引起的PSCs的幅值与神经元顶树突的长度及终末分枝数呈正相关.上述研究结果表明,CAl锥体神经元的反应性是与顶树突的分枝状况相关的.

双眼形觉剥夺对成年大鼠视皮层兴奋性突触后电流的影响

目的 探讨双眼形觉剥夺(FD)对成年大鼠视皮层神经元兴奋性突触传递特性的影响.方法 采用视皮层脑片膜片钳全细胞记录和电流分离技术,分别记录9周龄正常大鼠和7周龄大鼠双眼FD后14d的视皮层神经元膜学特性、突触后电流(PSCs)与NMDA兴奋性突触后电流(EPSCs).结果 双眼FD不改变成年大鼠视皮层神经元的膜学特性和PSCs电学指标.双眼FD对成年大鼠视皮层神经元EPSCs、NMDA-EPSCs的峰值以及NMDA-EPSCs在总EPSCs中所占比例,NMDA-EPSCs的复极化时间无明显影响.结论 双眼FD不影响成年大鼠视皮层神经元兴奋性神经传递功能.

小鼠初级听皮层第6层同侧响应神经元对对侧响应特征频率的修饰加工

目的 研究C57BL小鼠初级听皮层第6层(L6)双耳整合的反应特点.方法 采用在体清醒动物膜片钳技术和双重免疫荧光标记法相结合.结果 电生理结果表明具有同侧响应的神经元在双耳反应中特征频率(CF)有所改变,抑制性输入和兴奋性输入的听觉优势度指数(ADI)相比差异有统计学意义(P＜0.01);跟不给声的空白对照组相比,免疫荧光双染结果进一步证实实验组中有同侧响应的神经元大部分为抑制性中间神经元(P＜0.01).结论 L6同侧响应神经元对对侧响应的CF具有抑制性修饰加工作用.

异丙酚对小鼠海马锥体神经元膜特性和突触后电流的影响

目的 观察异丙酚对小鼠鼠海马锥体神经元膜特性和突触后电流的影响.方法 用冰冻切片的方法将C57小鼠海马半脑切成300 μm厚度.运用全细胞膜片钳技术记录海马锥体神经元在异丙酚作用前后动作电位反应、Ⅰ-Ⅴ曲线及突触后电流反应后变化情况.结果 异丙酚明显减少不同刺激强度下胞体动作电位产生的个数,加入异丙酚后使锥体细胞动作电位发放个数由5±3个降至2±1个(P<0.01),而对动作电位幅度无显著影响.异丙酚可改变海马锥体神经元对兴奋性电压刺激的I-V曲线平台期反应,使大电流幅度由1647.63±124.02 pA增加至2955.08± 119.10 pA(P<0.01).异丙酚可降低锥体神经元突触后电流,加入异丙酚前为146.5±25.89 pA,加入异丙酚后为72.8±18.71 pA(P<0.01),20 min洗脱异丙酚后电流幅度恢复至132.1±30.2 pA(P<0.01).结论 异丙酚可降低海马锥体神经元动作电位发放数,改变Ⅰ-Ⅴ曲线兴奋性平台期反应和可逆地降低神经元突触后电流反应.