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缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的作用
目的:观察缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的直接作用,以探讨其可能的抗心律失常作用.方法:采用Langendorff主动脉逆行灌流酶解分离法分离单个心室肌细胞.采用全细胞膜片钳记录,电流钳模式记录单个心室肌细胞的动作电位.实验分3组:对照组(n=5),普通细胞外液灌流,不含缬沙坦;缬沙坦5 μM组(n=5);缬沙坦100 μM组(n=5).结果:缬沙坦5 μM对豚鼠心室肌细胞静息膜电位、动作电位幅度、动作电位时程均无明显影响.缬沙坦100μM可延长心室肌细胞动作电位时程,尤其是APD50从(334.2±14.4)ms延长至(375.2±12.0)ms(P＜0.01)及APD90从(395.4±13.3)ms延长至(451.4±9.5)ms(P＜0.01),对细胞静息膜电位、动作电位幅度无显著影响.结论:高浓度缬沙坦延长心室肌细胞动作电位时程APD50及APD90,而不影响动作电位的静息膜电位及动作电位幅度.适度延长动作电位时程,从而延长心室有效不应期,有助于折返引起的快速室性心律失常的防治,类似Ⅲ类抗心律失常药物的作用.提示缬沙坦可能通过此机制起抗心律失常的作用.
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豚鼠耳蜗外毛细胞的钾通道
目的研究外毛细胞钾离子通道的生物物理学和药理学特性.方法用细胞贴附式和内面向外式膜片钳技术,研究豚鼠耳蜗单离外毛细胞底侧膜的钾离子单通道电流.结果记录到两种钾离子单通道电流:(1)大电导型钙激活钾通道,在等渗140mmol/L KC1溶液时电导为161+26pS(内面向外式)或155±27pS(细胞贴附式),反转电位为0mV;浴液为Hanks液而电极内液为140mmo/L KC1液时,电导为133±9pS(细胞贴附式).当膜内面浴于无钙液时通道活动消失.通道呈簇状发放或快速簇状发放方式,其开启和关闭时程直方图均可用三阶指数方程拟合.双氢链霉素能够可逆性地抑制外毛细胞的大电导型钙激活钾通道,表现为电流幅度减少,在链霉素浓度增大以及细胞膜电位偏正时更明显,新霉素的抑制作用更强.(2)～44pS钾通道.结论豚鼠耳蜗外毛细胞底侧膜具有两种钾离子通道,研究了其大电导型钙激活钾通道的生物物理学和药理学特性.
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基于隐Markov 模型的离子单通道信号恢复及参数估计
离子单通道信号是皮安级的随机离子流,用膜片钳技术可以记录下来.由于信号的微弱性,记录中噪声往往占明显优势,传统上采用阈值检测器来恢复通道信号,这需要人为的设定阈值,受主观影响很大,尤其是信噪比低时,阈值检测器失效.文章对此进行分析,采用一种基于隐Markov模型的通道信号恢复及参数估计技术,其性能远比阈值检测器优越.
关键词： 膜片钳记录 离子单通道 信号恢复及参数估计 隐M arkov模型 -
急性分离的脊髓腹角神经元膜片钳记录技术
目的:建立急性分离的脊髓腹角神经元膜片钳记录技术以深入研究脊髓腹角神经元上受体的作用.方法:选用6~11 d的新生SD大鼠,麻醉后分离出含腰骶膨大的脊髓,制备切片,给予酶消化,切除背角,将腹角吹打分离出单细胞,进行膜片钳记录.结果:①分离的腹角神经元形态良好,胞体呈纺锤形、三角形和多边形伴多条细长突起;②7个神经元记录到自发动作电位,其细胞电生理特性为:静息电位(-61.88±16.70)mV;阈电位(-47.39±8.02)mV;锋电位幅值(55.79±17.17)mV;超射(8.39±7.70)mV;放电频率(13.54±9.97)Hz;③7个神经元给予1 mmol/L谷氨酸诱发电流幅值(324.56±90.54)pA,翻转电位(19.43±12.10)mV;8个神经元给予2 mmol/L尼古丁诱发电流幅值(296.91±77.44)pA,翻转电位(29.06±14.88)mV.结论:急性分离脊髓腹角神经元膜片钳记录技术切实可行,可用于脊髓腹角神经元相关调质或药物的作用机理研究.
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离体成年非洲爪蟾视顶盖区突触后电流的研究
用盲法对成年非洲爪蟾视顶盖区的自发微突触后电流(mPSCs)进行全细胞膜片钳记录，观察到了突触后膜分别由AMPA受体和GABA受体介导的微兴奋性突触后电流(mEPSCs)和微抑制性突触后电流(mIPSCs)，mIPSC的发放频率远高于mEPSC，GABA受体的阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline,BM)却能使mEPSC的振幅增加。可能是由于成年期AMPA受体介导的兴奋性活动受到同处于突触后膜的抑制性CABA受体的制约。尽管因NMDA受体的效能大大下降而记录不到自发电流中的NMDA成分，但远高于生理浓度的外源性NMDA可以诱发去极化的宏电流，说明突触后膜的确仍有NMDA受体存在。而muscimol则能诱发超极化的宏电流，这也表明突触后膜上有GABA受体存在。估计各种受体的一系列变化，使关键期特有的可塑性随神经系统的成熟逐渐降低。
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膜片钳记录技术
膜片钳记录(patch clamp recording)是利用玻璃微电极吸引封接面积仅为几个μm2的细胞膜片,在10-12A水平,记录单个或几个通道的离子电流,已达到当今电子测量的极限.
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BK8644对河豚毒素引起的大鼠海马锥体神经元AMPA受体介导的微小兴奋性突触后电流频率和幅度的影响
目的 观察L-型钙通道(LTC)开通剂BK8644对河豚毒素(TTX)引起的大鼠海马锥体神经元á-氨基-羟基-5-甲基-4-异唑-丙酸(AMPA)受体介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCAMPA)的影响,探讨LTC是否作为神经环路兴奋性的感受器在调节突触稳态中发挥作用.方法 建立培养海马神经元的稳态可塑性离体模型,并采用膜片钳全细胞模式记录突触内自发的mEPSC.结果 TTX组mEPSCAMPA的频率显著高于对照组(P<0.05),而mEPSCAMPA电流幅度无显著差异(P>0.05);BK8644组和TTX+BK8644组与对照组比较,mEPSCAMPA的频率和幅度均无显著差异(P>0.05);TTX+BK8644组与TTX组比较,mEPSCAMPA频率降低(P<0.05),电流幅度无显著差异(P>0.05).结论 BK8644可对抗TTX引起的mEPSCAMPA 频率升高,提示L-型钙通道可能参与稳态突触可塑性的调节.
关键词： L-型钙通道 海马神经元 膜片钳记录 微小兴奋性突触后电流 -
失血性休克后血管低反应期血管平滑肌细胞内钙与钙通道变化及其阿片受体的调控作用
目的:失血性休克后血管低反应性与血管平滑肌细胞内钙及钙通道变化的关系及其阿片受体的调控作用.方法:按以前我们报导的方法复制大鼠失血性休克及用急性酶分离法分离肠系膜动脉2-3级分支的血管平滑肌单个细胞,将细胞悬液滴加在涂有多聚赖氨酸的盖玻片上使细胞贴壁,用"全细胞”(whole-cell)膜片钳记录Ca2+通道电流.使用Fluo-3-AM为一种脂溶性钙荧光指示剂,通过共聚焦显微镜激光扫描系统检测血管平滑肌细胞[Ca2+ ]i变化.结果:1. 失血性休克血管低反应期(休克后2.5 h)大鼠肠系膜动脉平滑肌Ca2+通道活动呈抑制状态,Ca2+电流密度显著减小,Ca2+内流减少,通道开放表现低水平模式. 2.非特异性阿片受体阻断剂naloxone及δ、κ、μ阿片受体阻断剂naltrindole,Nor-BNI ,B-FNA均可以明显加强休克血管低反应期内Ca2+通道活动,使Ca2+电流密度显著增大,Ca2+ 内流增加.3.PKC阻断剂H7抑制PKC活性后各阿片受体阻断剂的上列作用显著减弱,甚至不出现增加钙通道活动的影响.证明阿片受体阻断剂的该作用是通过激活PKC信号分子引起的.4.naltrindole,N or-BNI,B-FNA及NE均可增加正常大鼠血管平滑肌[Ca2+]i,部分[Ca2+ ]i升高也表现为钙振荡现象.5.休克后3 h,给予上列药物升高血管平滑肌[Ca2+ ]i的作用也存在,但与正常动物相比,明显减弱.6.将naltrindole,Nor-BNI,B-FNA分别与NE伍用于失血性休克 3 h后的血管平滑肌,它们都能明显加强NE所致的[Ca2+]i增高,即有明显的协同作用.结论:失血性休克失代偿期Ca2+通道活动抑制,从而导致Ca2+ 转运功能障碍,这些病理变化可能与阿片受体激动有关,即阿片受体通过抑制VSMCs中的Ca2+通道活性而介导休克血管低反应性的发生.因而将阿片受体阻断剂与血管活性药物伍用,是减轻血管低反应性的有效措施之一.
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硫化氢抑制糖基化终末产物引起上皮细胞钠通道异常激活的机制研究
目的：探讨糖基化终末产物（ AGEs）激活上皮细胞钠通道（ ENaC）的作用，及H2 S对抗AGEs引起ENaC异常激活的机制研究。方法：应用膜片钳记录爪蟾肾皮质集合管上皮细胞ENaC电流，研究H2 S对抗AGEs引起ENaC激活的机制；应用共聚焦显微镜技术观察H2 S对AGEs引起胞内活性氧水平升高的调节作用；应用分子生物学实验检测AGEs处理后过氧化氢酶的表达水平变化。结果：AGEs通过抑制过氧化氢酶的表达引起胞内活性氧水平升高进而上调ENaC活性；H2 S通过削弱AGEs引起活性氧水平增高从而逆转AGEs引起ENaC的激活；PTEN／PI3 K通路参与了AGEs上调ENaC活性。结论：AGEs通过抑制过氧化氢酶的表达上调胞内活性氧水平，并通过PTEN／PI3K途径调节ENaC活性，该作用可被H2 S逆转，并且AGEs上调ENaC活性具有代谢记忆现象。
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一氧化氮合成酶在培养海马神经细胞上的分布及其激活对细胞兴奋性的影响
目的:观察一氧化氮合成酶(NOS)在培养海马神经细胞上的分布情况和酶激活时对细胞兴奋性的影响.方法:NOS的分布情况采用免疫荧光标记方法,细胞兴奋性的变化采用膜片钳全细胞的模式来记录膜电位的变化.结果:发现两种结构型NOS包括nNOS和eNOS均分布在神经元上.另外,eNOS还分布在胶质细胞上.当给予NOS的底物L-精氨酸时,海马神经元的膜电位出现去极化,并产生动作电位.结论:以上结果显示NOS广泛分布在海马神经细胞中,当其激活时对海马神经元有兴奋作用.
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突触内NMDAR通道电流在培养神经元发育中的变化
[目的]观察培养大鼠海马神经元突触内NMDA受体(NMDAR)通道电流在发育中的变化.[方法]取新生1 d SD大鼠海马制成细胞悬液,接种在培养板上进行培养.培养到1周和2周时,采用膜片钳全细胞模式记录神经元突触内自发的微小兴奋性突触后电流(mEPSC).[结果]培养2周海马神经元突触内NMDA受体介导的mEPSC(mEPSCNMDA)幅度比培养1周神经元小,对NR2B的特异拮抗剂ifenprodil的敏感性降低.Ifenprodil对培养1周神经元mEPSCNMDA的抑制作用达到(80.47±6.12)%,却只抑制(12.27±2.02)%培养2周神经元的mEPSCNMDA.[结论]培养海马神经元突触内NMDA受体通道电流有发育变化,提示培养1周神经元突触内NMDA受体NR2亚单位主要为NR2B;而神经元培养到2周时.突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A取代.
关键词： 海马神经元 N-甲基-D-天冬氨酸受体 膜片钳记录 突触 mEPSC -
培养海马神经元突触外NMDA受体通道电流在发育中的变化
为观察培养大鼠海马神经元突触外NMDA受体通道电流在发育中的变化,本研究采用膜外面向外模式记录突触外NMDA受体介导的单通道电流.结果显示:培养2周神经元的电流幅度和开放概率比培养1周神经元大,但电导和翻转电位无显著差异.培养2周神经元只出现高电导开放,培养1周神经元同时出现高电导和低电导两种开放形式.NR2B受体亚型的特异性拮抗剂ifenprodil可降低培养1周和2周海马神经元的电流幅度、电导和开放概率,且对培养2周神经元开放概率的抑制作用更明显.以上结果表明,培养海马神经元突触外NMDA受体通道电流有发育变化,且培养1周神经元突触外NMDA受体的NR2亚型可能为NR2B和NR2D;而神经元培养到2周时,突触外主要为NR2B亚型,且数量有所增加.
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QT离散度在冠心病中的应用
1 QTd的心电生理基础 体表ECG上的QT间期，由心室肌除极的QRS波，复极的ST段和T波组成。在进行心肌细胞电生理的基础研究中，用细胞微电极或膜片钳记录到的心肌单细胞动作电位，其静息电位为-90mv，由K~+平衡电流形成。除极时Na~+内流形成O位相，由-……
