红藻氨酸对海马CAl区突触传递的作用

OBJECTIVE: To investigate the effect of activated kainate receptor on both the excitatory and inhibitory synaptic transmission in the neurons in the hippocampal CA1 region. METHOD: Blind whole-cell voltage-clamp recordings were performed on the CA1 pyramidal cells in adult rat hippocampal slices to examine and analyze the effect of bath-applied kainate (10 micromol/L) on CA1 afferent fiber-evoked excitatory postsynaptic currents (EPSCs) and inhibitory postsynaptic currents (IPSCs), respectively. RESULTS: Activation of kainate receptor significantly depressed both IPSCs (P <0.01) and EPSCs (P <0.01) in neurons in the hippocampus CA1 region. CONCLUSION: Activation of kainate receptors directly inhibit excitatory and inhibitory input in those neurons, which contributes to the development of epilepsy in the hippocampus by affecting the dynamic balance of the hippocampal neurons.     

吗啡对新生鼠海马神经元抑制性突触后电流的作用

目的 观察吗啡急性作用于新生鼠海马神经元时，对神经元微小抑制性突触后电流（mIPSC)和自发抑制性突触后电流（sIPSC)的作用。方法 应用全细胞膜片钳技术。结果 吗啡急性刺激海马神经元时，使mIPSC和sIPSC的幅度及频率减低，纳洛酮对其有翻转作用。结论 吗啡抑制了突触前膜GABA随机量子释放，使mIPSC幅度及频率降低；突触前膜GABA随机量子释放的减少间接影响了由突触前膜自发动作电位诱发的GABA量子释放数目，导致sIPSC频率与幅度降低，从而降低了突触抑制，纳洛酮对其有翻转作用。     

IGF-1对海马神经元抑制性突触传递的影响

目的观察胰岛素样生长因子1(IGF-1)对原代培养海马神经元抑制性突触传递的影响并探讨其可能机制。方法采用无血清培养基培养海马神经元,在10~14d时用于实验。电生理实验分为正常对照组和IGF-1处理组(实验前24h加入IGF-1,终浓度为10μmol/L)。细胞免疫化学实验分为正常对照组、IGF-1处理组和MAPKS转导通路抑制剂(PD98059)预处理组(IGF-1处理前1h加入PD98059,终浓度为10μmol/L)。采用全细胞膜片钳记录方法观察IGF-1对抑制性突触后电流(IPSC)的影响,用细胞免疫化学方法观察其对γ-氨基丁酸能细胞数目影响。结果IGF-1能够显著降低IPSC的频率,但与对照组比较其幅度差异无统计学意义;IGF-1能够明显减少GABA阳性细胞数目,应用PD98059后可阻断这种作用。结论IGF-1的上述作用可能参与海马对学习记忆功能的调节过程。     

红藻氨酸对海马CA1区突触传递的作用

目的研究激活海马红藻氨酸(kainate,KA)受体对CA1区兴奋性和抑制性突触递质的作用。方法对成年大鼠海马脑片CA1区锥体细胞采用“盲法”全细胞电压钳记录,分别检测和分析KA (10 μmol/L)对CA1传入纤维引出的兴奋性突触后电流和抑制性突触后电流的影响。结果KA受体的激活不仅显著性抑制抑制性突触后电流(P<0.01),而且同时显著性抑制兴奋性突触后电流(P<0.01)。结论KA受体通过激活同时抑制海马CA1区神经元兴奋性和抑制性突触的传入,对海马神经元动力学的平衡产生影响,从而促进癫痫的形成。     

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α-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。     

NMDA受体在培养神经元突触内和突触外发育中的变化

目的 观察培养大鼠海马神经元NMDA受体在突触内和突触外发育中的变化.方法 采用膜片钳的全细胞模式和外面向外模式分别记录突触内和突触外NMDA受体通道电流.结果 培养2周海马神经元突触内NMDA受体通道介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCNMDA)幅度比培养1周神经元小,对NMDA受体亚单位NR2B的特异拮抗剂ifnprodil的敏感性远低于培养1周神经元;培养2周神经元突触外NMDA受体的单通道电流幅度和开放概率比培养1周神经元增大,但两者的电导和翻转电位无显著差异.ifenprodil降低培养1周和2周神经元突触外NNDA受体单通道电流的电导和开放概率,且对培养2周神经元开放概率的抑制作用更显著.结论 NMDA受体通道电流在培养海马神经元突触内和突触外有发育变化,提示NMDA受体NR2亚单位在培养1周的神经元突触内和突触外均主要为NR2B亚单位;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A亚单位取代,突触外仍主要为NR2B亚单位.     

吗啡通过突触前机制抑制视上核神经元兴奋性突触传递

目的：研究吗啡对大鼠视上核神经元兴奋性突触后电流（excitatory postsynaptic currents,EPSCs）的影响,并对其突触机制进行探讨,方法采用脑片膜片钳全细胞记录技术,在电压钳状态下,记录吗啡对大鼠视上核神经元EPSCs和mEPSCs(miniature EPSCs)的影响。结果20μmol.L^-1的吗啡可分别使大鼠视上核神经元的EPSCs的频率下降65％,幅度养活,mEPSCs频率下降45％,幅度减少12％,结论吗啡通过突触前机制抑制视上核神经元突触前兴奋性递质的传递。     

大鼠睁眼前后视皮层神经元突触后电流变化

目的：研究大鼠发育过程中视皮层神经元的突触后电流变化，探讨视皮见视觉依赖性突触的形成和重新分布的细胞内机制。方法：应用脑片钳全细胞记录技术，获得4－28d Sprague-Dawleg(SD)大鼠视皮层神经元的细胞内微电极记录，记录突触后电流（Post synaptic currentsd,PSCs)的变化，结果：（1）共记156个大鼠视皮层神经元，根据其电生理学特性可将神经元分为3种类型：无反应型，单突触反应型和多突触反应。睁眼后无反应型细胞数量显著减少，而多突触反应型细胞数量明显增多。（2）在同一刺激强度和钳制电压下，对视皮层神经的输入阻抗和PSCs的各项指标进行组间比较；（1）输入阻抗IR：睁眼前与睁眼后组之间有显著性差异，3周龄与4周龄组之间有显著性差异。（2）PSCs的峰值，到达峰值所需的时间，10％－90％上升时间，10％－90％下降时间，半波宽和潜伏期；1周期组与2周龄，3周龄，4周龄组之间有显著性或非常显著性差异。结论：视皮层神经元在出生后发 过程中，其功能的成熟表现为在形觉刺激以及局部神经元网络的整合作用下，视觉依赖性突触的形成和重新分布。     

三七总皂苷对大鼠海马CA1区突触传递的作用及机制

目的研究三七总皂苷(Panax notoginseng saponins,PNS)对大鼠海马脑片CA1区锥体神经元兴奋性和抑制性突触传递的作用。方法断头法分离3~4周雄性Wistar大鼠海马半脑,用切片机切出400μm厚度的海马脑片,对CA1区锥体细胞采用"盲法"全细胞膜片钳技术记录,分别检测和分析PNS(0.05~0.4g/L)对刺激CA1传入纤维引出的兴奋性突触后电流(EPSCs)和抑制性突触后电流(IPSCs)的影响,继而以脉冲间隔为50ms的配对刺激代替单刺激,通过EPSC2/EPSC1(P2/P1)值的变化观察PNS对双脉冲易化(paired-pulse facilitation,PPF)的影响。结果0.1~0.4g/L PNS显著抑制EPSCs(P<0.05),且PNS在抑制P1、P2的同时明显升高P2/P1值(P<0.05),加强了双脉冲易化,但PNS对IPSCs无显著影响(P>0.05)。结论PNS显著减小大鼠海马CA1区锥体神经元的EPSCs而不影响IPSCs,说明PNS不是通过强化抑制性中间神经元的功能间接地抑制兴奋性神经元,而是对兴奋性突触传递直接产生抑制;PNS明显升高P2/P1值,说明PNS是通过突触前机制抑制CA1区兴奋性突触传递。     

异丙酚对大鼠海马CA1区自发性兴奋性突触后电流的影响

目的：研究异丙酚对大鼠海马CA1区自发性兴奋性突触后电流（sEPSC）的影响。方法：断头法分离Wistar大鼠（13～19d）海马半脑,用切片机切出400μm厚度的海马脑片,全细胞膜片钳记录CA1区锥体神经元sEPSC。20张脑片分为两组：脂肪乳剂组（n=10）和异丙酚组（n=10）。两组细胞稳定10～15min后,加入90μl脂肪乳剂或异丙酚（相当于100μmol／L）,记录40min sEPSC。膜钳制电压为-70mV。结果：100μmol／L异丙酚降低sEPSC的频率达68．1％,降低sEPSC的幅值达29．1％,缩短sEPSC的半衰期达49．3％;另外,异丙酚缩短sEPSC的上升时间达29．1％,减少曲线下面积达74．7％。结论：异丙酚通过影响突触前膜递质释放和突触后膜受体功能两个因素抑制兴奋性突触活动。     

姜黄素对离体培养大鼠海马神经元突触传递的影响

目的 探讨姜黄素对离体培养的大鼠海马神经元突触传递的影响.方法 离体培养胚胎18 d SD大鼠海马神经元,9 d后加入姜黄素(终浓度10 μmol/L),继续培养24 h,采用全细胞膜片钳技术,自由记录模式,观察姜黄素对海马神经元自发兴奋性突触后电流(sEPSC)和微小兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和幅度的影响.结果 (1)姜黄素干预的海马神经元sEPSC频率(1.4 Hz±0.5 Hz)明显高于对照组(0.8 Hz±0.4 Hz,P＜0.01);但姜黄素组海马神经元sEPSC幅度(1834 pA±244 pA)和对照组海马神经元sEPSC幅度(1721 pA±391 pA)比较差异没有统计学意义(P=0.115).(2)姜黄素干预的海马神经元mEPSC频率(6.4 Hz±0.8 Hz)明显高于对照组(5.1 Hz±0.9 Hz,P＜0.01);但姜黄素组神经元mEPSC幅度(34 pA±10 pA)和对照组海马神经元mEPSC幅度(30 pA±9pA)比较差异没有统计学意SL(P=0.057).结论 姜黄素可以增强海马神经元突触传递,这可以为最近研究发现姜黄素具有缓解脑缺血、改善AD大鼠认知功能提供神经电生理学依据.     

三七总皂苷对大鼠海马CA1区兴奋性突触活动的影响

目的：研究三七总皂苷（Panax notoginseng saponins,PNS）对海马脑片CA1区锥体神经元兴奋性突触活动的作用和机理。方法：采用＂盲法＂全细胞膜片钳技术,记录PNS（0.05～0.4 g/L）对3～4周雄性wistar大鼠海马脑片（400μm）CA1区兴奋性突触后电流（excitatory post synaptic currents,EPSCs）和自发的微小兴奋性突触后电流（miniature excitatory post synapticcurrents,mEPSCs）幅度及频率的影响。结果：0.1～0.4 g/L PNS显著抑制海马脑片CA1区EPSCs（P〈0.05）;0.05～0.4 g/LPNS可明显增加CA1区锥体神经元自发mEPSCs的产生频率,但并不影响mEPSCs的幅度。结论：PNS可作用于突触前位点对海马神经元兴奋性突触活动产生调节作用,PNS增加mEPSCs频率的作用可能与促进突触前膜nAChR的激动有关,这可能是其调节海马神经元的兴奋性进而发挥益智作用的机制之一;PNS对EPSCs和mEPSCs的不同作用说明PNS是选择性抑制膜去极化所诱发的递质释放过程,PNS的这种选择性作用对于其发挥神经保护作用十分有利。     

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(s EPSCs)和微小兴奋性突触后电流(m EPSCs)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s EPSCs和m EPSCs的电流幅度,而对其频率和半衰减时间均无影响。1μmol/L琥珀酸组s EPSCs和m EPSCs的电流幅度分别为(24.16±2.61)p A和(23.36±2.73)p A,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。     

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1dSD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。     

D-丝氨酸对大鼠视皮层神经元突触后NMDA受体功能的调制作用

目的：观察在发育大鼠视皮层脑片标本上D-丝氨酸对大鼠视皮层神经元突触后NMDA受体功能是否具有调制作用．方法：应用脑片膜片钳全细胞记录技术,记录13～15dSD大鼠视皮层Ⅱ-Ⅲ层椎体神经元的微小兴奋性突触后电流（mEPSCs）,观察D-丝氨酸对mEPSCs的调制作用．结果：mEPSCs包含两种受体电流成分,即AMPA受体与NMDA受体电流成分;应用外源性D-丝氨酸（1,10和100μmol／L）均增强了mEPSCs的NMDA受体电流成分（P〈0．01）,并呈现浓度依赖性,而应用NMDA受体阻断剂D—APV（50μmol／L）完全阻断这种增强效应．此外,D-丝氨酸没有影响mEPSCs的AMPA受体电流成分．结论：在大鼠视皮层Ⅱ-Ⅲ层锥体神经元上,突触后NMDA受体的甘氨酸结合位点是不饱和的,应用外源性D-丝氨酸可以增强NMDA受体功能,本研究为精神分裂等精神疾病的治疗提供有意义的资料．     

大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化

目的 为研究脑老化过程中学习、记忆功能减退的神经结构基础提供实验依据.方法应用透射电子显微镜,观察比较从出生1 d至24月龄(1 d、1月龄、3月龄、6月龄、18月龄、24月龄)的Sprague Dawley大鼠海马神经元突触超微结构的随增龄变化,同时观察与脑老化密切相关的指标脂褐素沉积.结果在大鼠6月龄之前,随着月龄的增加,海马神经元突触超微结构的发育逐渐完善,至6月龄大鼠突触数量明显增多;此后突触数量逐渐减少,至24月龄大鼠神经元突触数量最少.从1月龄开始海马神经元内即可见少量脂褐素颗粒沉积,随着月龄的逐渐增加,至24月龄时脂褐素颗粒沉积显著.结论青年期大鼠的海马神经元突触发育最好,进入老年期后,突触结构受损,老年期损伤最为严重,同时伴有大量的脂褐素颗粒沉积.     

蛋白激酶C对缺血海马突触体谷氨酸摄取的调控作用

采用大鼠脑片体外缺血模型,观察海马突触体内蛋白激酶C(PKC)活性的变化,以及这种变化对突触体谷氨酸(Glu)摄取的影响。结果显示:海马脑片体外“缺血”10min,突触体内PKC活性基本不变,而缺血30min,突触体内PKC活性显著上升(P<0.01,n=6);非NMDA受体拮抗剂DNQX有效地抑制PKC活性的同时,降低胞外Glu的堆积,而NMDA受体阻断剂AP_6无作用。进一步实验证明,PKC激活剂PDB浓度依赖性地抑制突触体对~3H-Glu的摄取(IC_(60)为131±9.8μmol·L~(-1)),此抑制作用可由PKC抑制剂H-7(100μmol·L~(-1))抵消。提示脑缺血诱发Glu堆积的分子机理可能是:脑缺血引起钙内流导致Glu过量释放,Glu又通过突触前非NMDA受体激活PKC,抑制其自身摄取,正反馈性加重胞外Glu的堆积。