Effect of etomidate on voltage-dependent potassium currents in rat isolated hippocampal pyramidal neurons

Background Previous studies demonstrated general anesthetics affect potassium ion channels, which may be one of the mechanisms of general anesthesia. Because the effect of etomidate on potassium channels in rat hippocampus which is involved in memory function has not been studied, we investigated the effects of etomidate on both delayed rectifier potassium current （IK（DR）） and transient outward potassium current （I_K（A）） in acutely dissociated rat hippocampal pyramidal neurons.Methods Single rat hippocampal pyramidal neurons from male Wistar rats of 7-10 days were acutely dissociated by enzymatic digestion and mechanical dispersion according to the methods of Kay and Wong with slight modification. Voltage-clamp recordings were performed in the whole-cell patch clamp configuration. Currents were recorded with a List EPC-10 amplifier and data were stored in a computer using Pulse 8.5. Student＇s paired two-tail t test was used for data analysis. Results At the concentration of 100 μmol/L, etomidate significantly inhibited IK（DR） by 49.2% at ＋40 mV when depolarized from -110 mV （P 〈0.01, n=8）, while did not affect IK（A） （/1=8, P 〉0.05）. The IC50value of etomidate for blocking IK（DR）was calculated as 5.4 μmol/L, with a Hill slope of 2.45. At the presence of 10 μmol/L etomidate, the V1/2 of activation curve was shifted from （17.3±1.5） mV to （10.7±9.9） mV （n=8, P 〈0.05）, the V1/2 of inactivation curve was shifted from （-18.3±2.2） mV to （-45.3±9.4） mV （n=8, P 〈0.05）. Etomidate 10 μmol/L shifted both the activation curve and inactivation curve of IK（DR））to negative potential, but mainly affected the inactivation kinetics.Conclusions Etomidate potently inhibited IK（DR） but not IK（A） in rat hippocampal pyramidal neurons. IK（DR） was inhibited by etomidate in a concentration-dependent manner, while IK（A） remained unaffected.     

急性分离的大鼠海马及皮层神经元快速失活钾电流特性的比较

目的 探讨海马及皮层神经元细胞膜上快速失活钾通道的特性。方法 急性分离大鼠海马及皮层神经元;利用whole-cell膜片钳技术记录IA电流。结果 海马神经元上的IA通道电流幅度较皮层神经元大、潜伏期短。结论 海马神经元与皮层神经元上的IA电流特征存在差别。     

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。     

产前应激对子代大鼠海马CA3区神经元高电压激活Ca2+通道动力学特征的影响

目的探讨产前应激对子代大鼠海马CA3神经元高电压激活(HVA)钙通道动力学特征的影响。方法给予孕鼠束缚应激,急性分离子代海马CA3神经元,应用全细胞膜片钳技术,研究产前应激对子代大鼠海马CA3区神经元高电压激活Ca2 通道的影响。结果产前应激增加了子代海马CA3神经元高电压激活钙电流幅值、电流面积,而未改变其电导-电压关系、稳态失活动力学、时间到峰等指标。对照组和产前应激组子代海马CA3神经元高电压激活最大钙电流幅值分别为(-40.89±0.31)pA/pF和(-49.44±0.37)pA/pF(P<0.01)。最大电流面积分别为(106.81±4.20)nA*ms和(133.49±2.59)nA*ms(P<0.01)。结论在胎儿发育的关键时期,给予母体应激,对子代海马神经元离子通道产生持续的影响。     

The effect of coriaria lactone on NMDA receptor mediated currents in rat hippocampal CA1 neurons

Epileptogenesis of (CL) has been verified bymany studies. We can establish an ideal animalmodel of epilepsy on the basis of these studiesll' ZJ.Homeostasis of cytoplasmic free Ca2 is the basisfor neuron to perform its normal functions. Theabnormal elevation of cytoplasmic free Ca2 is thekey step in the triggering of a series of pathologicalchanges"'. Our past findings showed that CLcould elevate LCa' j, of hippocampal neurons[4].But there was no report about the way thoughwhich CL ele…     

罗哌卡因对CCI模型鼠DRG神经元GABA 激活膜电流的影响

目的观察罗哌卡因对坐骨神经慢性压榨损伤(CCI)模型大鼠的背根神经节(DRG)神经元γ-氨基丁酸(GABA)激活膜电流的影响,探讨罗哌卡因可能存在的镇痛机制。方法运用全细胞膜片钳技术,分3组记录CCI模型大鼠手术侧、手术对侧及假手术组急性新鲜分离的DRG神经元在预灌流罗哌卡因30s后,GABA受体激活电流(IGABA)的变化。结果 (1)与手术对侧、假手术组及对照组比较,CCI模型大鼠手术侧组的热缩足潜伏期显著缩短(P<0.05);(2)CCI手术对侧组DRG神经元上不同浓度(0.1~1 000μmol/L)GABA激活电流幅值显著大于手术侧组和假手术组;(3)预灌流罗哌卡因(0.1~1 000μmol/L)后CCI模型大鼠手术侧组、手术对侧及假手术组DRG神经元对100μmol/L GABA激活电流均表现为不同程度的增强作用,并且CCI手术对侧组的增强幅度显著大于手术侧组和假手术;(4)预灌流100μmol/L的罗哌卡因后CCI模型大鼠手术侧组DRG神经元GABA(0.1~1 000μmol/L)激活电流的量效曲线左移,两EC50之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论罗哌卡因对CCI模型大鼠DRG神经元GABA激活电流具有增强作用,可能是罗哌卡因产生麻醉和镇痛作用的原因之一。     

大鼠海马神经元急性分离法

作者设计和使用的海马神经元细胞分离法是一种结合酶消化和机械分离的方法，既不损伤神经元的形态，又保留了神经元细胞膜的电学特征。形态上有差异的细胞易于分辨。用内面向外式膜片钳和全细胞膜片钳技术证实，约95％的神经元可观测到电流活动。     

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.     

体外培养大鼠海马神经元NMDA受体离子通道的电生理学特性

目的　研究神经元发育过程中离子通道电生理学特性的变化规律。方法　用膜片钳记录仪记录体外培养海马神经元在不同发育时期NMDA受体离子通道电生理学特性的变化。结果　体外培养海马神经元NMDA受体离子通道全细胞电流幅度在培养的第 3天、第 7天和第 10天 ,分别为 83 0 3± 11 2 4 pA、189 34± 4 95pA和376 5 4± 33 4 6 pA ;时间常数呈单指数拟合 ,分别为 2 4 2± 0 6 4ms、2 12± 0 5 6ms和 1 92± 0 4 3ms ;通道电流的衰减时间逐渐延长 ,需要用双指数和来拟合 ,其衰减时间常数分别为τ1=6 14± 2 6 4ms,τ2 =2 39± 0 6 2ms ,τ1=8 2 3± 3 2 4ms,τ2 =3 4 2± 0 4 6ms和τ1=9 4 7± 3 5 4ms,τ2 =4 0 2± 0 74ms。但通道的电导在不同的培养时期保持不变 ,为 34 6 0± 3 0 6pS。结论　体外培养海马神经元NMDA受体离子通道的全细胞电流 ,随着培养时间延长在一定时期内逐渐增加 ,上升时间常数逐渐缩短 ,衰减时间逐渐延长 ,而电导不变。表明离子通道经历了功能的发育成熟过程。     

白藜芦醇对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的影响

目的:研究白藜芦醇对正常豚鼠心室肌细胞L-型钙电流(ICa-L)的影响. 方法:采用全细胞膜片钳技术,记录不同浓度白藜芦醇作用前后对ICa-L的影响. 结果:①白藜芦醇呈浓度依赖性阻断ICa-L,但对激活电位、峰电位、反转电位均没有影响;②白藜芦醇使ICa-L稳态激活曲线右移,V1/2由对照的(-18.97±4.08) mV变为(-15.97±4.13) mV (n=7,P=0.02),κ由(3.64±0.56)变为(3.82±0.60)(n=7,P=0.67);③对失活曲线无影响,不改变ICa-L失活特性;④白藜芦醇使ICa-L失活后再恢复时间常数τ缩短,从(98.50±9.00) ms变为(54.53±4.27) ms(n=6,P=0.000). 结论:白藜芦醇对ICa-L有阻断作用,主要作用于钙通道激活和恢复过程.     

体外培养新生大鼠海马神经元GABA-A受体通道的电生理学特性

目的研究体外培养大鼠海马神经元在发育过程中,GABA-A受体离子通道的电生理学特性的变化规律。方法用膜片钳记录仪在体外培养的不同时期,记录大鼠海马神经元GABA-A受体离子通道全细胞通道电流、电导的变化。结果海马神经元GABA-A受体全细胞离子通道平均电流,在培养的第3天、第7天、第10天分别为12.04±3.12、18.21±3.68和20.15±4.03 pA,相对于第3天,第7天和第10天分别增加了50%和70%。平均电流从10%到90%的上升时间为2.93±0.23 ms,电流衰减呈现单指数衰减,衰减的时间常数为16.39±4.23ms。离子通道电导,在膜电位钳制于氯反转电位以下时为20.60±2.46 pS,反转电位以上时为50.83±8.51 pS。结论体外培养海马神经元的GABA-A受体全细胞离子通道平均电流随培养时间延长逐渐增加,到培养10时达最大,同时离子通道电导在不同钳制电位下显著不同。     

Effect of Captopril on Membrane Currents of Ventricular Myocytes

ＥｆｆｅｃｔｏｆＣａｐｔｏｐｒｉｌｏｎＭｅｍｂｒａｎｅＣｕｒｒｅｎｔｓｏｆＶｅｎｔｒｉｃｕｌａｒＭｙｏｃｙｔｅｓＷＡＮＧＹａｎｇ－ｇａｎ（王扬淦）；ＬＵＺａｉ－ｙｉｎｇ（陆再英）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ＴｏｎｇｊｉＨｏｓｐｉｔ...     

2-花生四烯酸甘油对海人酸诱导损伤的大鼠尾状核神经元电压门控钠电流的调制作用

目的 探讨内源性大麻素2-花生四烯酸甘油（2-AG）对海人酸（KA）损伤的大鼠尾状核神经元电压门控钠通道电流（INa）的调制作用及其分子机制。方法 原代培养大鼠尾状核神经元,分为空白对照组、KA组、2-AG+KA组、RIM（CB1受体拮抗剂）+2-AG+KA组。培养7 d后,各组细胞于培养基中处理12 h;其中,2-AG+KA组和RIM+2-AG+KA组在添加2-AG、RIM 30 min后添加KA。应用全细胞膜片钳技术检测大鼠尾状核神经元电压门控钠通道电流：包括各组电流密度的变化、通道的电流-电压特性、通道的激活动力学特性和失活动力学特性。结果 在培养的大鼠尾状核神经元中,与对照组相比,KA显著增加神经元电压门控钠通道电流密度（P=0.009）;并使VGSCs的激活电压曲线向超极化方向偏移,半激活电压绝对值明显增大（P=0.008）。与KA组相比,直接给与2-AG提高2-AG水平可阻止KA诱导的钠电流密度增加（P=0.009）和钠电流激活曲线超极化方向移动（P=0.009）,且2-AG的这种作用是通过CB1受体依赖性途径介导的。2-AG本身对尾状核神经元电压门控钠通道电流密度、激活及失活等电流特性均不产生效应。结论 2-AG可通过CB1受体途径调控尾状核神经元VGSCs电流朋而起到神经保护作用。     

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5～7d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-50mV和-40mV,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的半数最大激活膜电位(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。     

缺氧对小鼠背根神经节细胞IK电流的影响

目的:探讨氧感受过程参与对钾通道调制的假设。方法:应用新鲜分离的小鼠背根神经节小细胞,采用全细胞膜片钳记录IK电流。结果:当小细胞缺氧时,钾通道在3 min之内即可发生变化,表现为绝大多数(86%,6/7)细胞的IK减弱,1个细胞(14%,1/7)的IK电流增强;缺氧1 min时IK减弱,3 min时产生最大抑制。当测试电位从 10 mV至 70 mV时,急性缺氧显著性降低IK,IK电流密度降低最大幅度从(304.4±122.9)降为(253.9±106.4)pA.pF-1,但IK稳态激活曲线无明显变化。结论:急性缺氧抑制小鼠背根神经节小细胞IK电流,而IK电流的抑制作用可能是外周神经细胞对缺氧的一种适应和保护机制。     

大鼠海马CA3区神经元和星形胶质细胞三维结构重塑

目的 观察大鼠海马CA3区神经元锥体细胞及其周围星形胶质细胞(AST)的分布,重塑两者之间的三维构象。方法 采用脑片膜片钳全细胞记录、细胞内荧光黄(LY)染色、免疫荧光和激光共聚焦显微镜检查(LSCM)相结合的技术。结果 根据放电形式的不同把海马锥体细胞分为位相型和非位相型放电神经元。LSCM下单层光学图像和三维立体重建显示许多AST紧密围绕在LY染色锥体细胞周围并形成紧密接触。2类神经元与AST形成接触的部位存在区别。非位相型放电神经元的树突和胞体周围都有许多AST形成接触的部位在,而位相型放电神经元则仅位于树突。结论 不同特性海马神经元周围AST的空间分布可能存在差异。     

体外培养视网膜神经元电压门控钾离子通道特性的研究

目的探讨体外培养不同时期新生小牛视网膜神经元电压门控钾离子通道的特性。方法分别取培养2、4、6周的视网膜神经元,进行全细胞膜片钳记录,并进行统计学分析。结果去极化刺激可诱导3组细胞产生IK电流,各组检出率差异无统计学意义(P>0.05);随培养时间延长,IK电流平均峰值增高(P<0.05)。超极化刺激可诱导培养6周的部分细胞产生内向整流钾电流。结论体外培养新生小牛视网膜神经元表达不同电压门控钾电流。某些神经元的电生理学特性在不同培养阶段发生变化。     

犬左右心室肌细胞L型钙电流不均一性的研究

目的测定犬左、右心室3层心肌细胞上参与离子流平衡的内向电流L型钙电流(ICa.L)的特性。方法经酶解分离获得犬左、右心室外膜下细胞、M细胞和内膜下细胞,应用全细胞膜片钳技术,记录并比较不同部位心肌细胞的ICa.L,分析电流-电压曲线。结果ICa.L的峰值电流密度(pA/pF)在右心室外膜下细胞、M细胞和内膜下细胞分别为:-4.896±1.907(n=31),-3.406±0.904(n=37)和-2.788±0.756(n=33),心外膜下心肌细胞与M细胞比较,差异有统计学意义(P<0.05);在左心室分别为:-3.824±1.201(n=18),-4.854±1.485(n=20)和-2.988±1.082(n=17),3者之间两两比较,差异有统计学意义(P<0.05)。ICa.L的峰值电流密度在右心室心外膜下心肌细胞大于左心室(P<0.05),而右心室M细胞小于左心室(P<0.01),心内膜下心肌细胞左、右心室之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论ICa.L在犬左、右心室肌的不同细胞(外膜下心肌细胞、M细胞、内膜下心肌细胞)存在不均一性,导致右心室跨室壁的电不均一性较左心室明显。     

α-突触核蛋白对大脑海马神经元NMDA受体影响的研究

目的 研究α-突触核蛋白(α-Synuclein,α-Syn)对海马神经元N-甲基-D-天门冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptors,NMDARs)功能的影响.方法 采用全细胞膜片钳记录模式记录正常培养10～ 12 d左右的海马神经元和经α-Syn处理1h的海马神经元NMDA诱发电流.结果 与正常培养10～12 d左右的海马神经元相比,经α-Syn处理的海马神经元NMDA诱发电流明显减小.结论 α-Syn可减少海马神经元膜上NMDARs数量,并抑制NMDARs活性.     

大鼠心肌细胞容积敏感性与钾离子通道的关系

目的观察大鼠心肌细胞调节性容积减小(regulatory volume decrease,RVD)过程,研究参与RVD过程的钾离子通道及其亚型。方法采用膜片钳全细胞记录法,记录急性分离的大鼠心肌细胞在低渗刺激下钾离子电流的变化及特征,分析其所属亚型;用细胞容积测定法观察大鼠心肌细胞RVD的过程。结果膜片钳全细胞记录法证实,低渗刺激激活了心肌细胞的K+通道电流,该K+通道电流可被CsCl和格列苯脲所阻断。同时钾离子通道阻断剂可明显阻断大鼠心肌细胞的RVD过程。结论大鼠心肌细胞在低渗溶液作用下具有RVD过程,钾离子通道,尤其ATP敏感性钾离子通道在大鼠心肌细胞RVD过程中可能具有十分重要的作用。