电压门控钠通道与神经元动作电位编码研究进展

电压门控钠通道（voltage—gated sodium channels,VGSCs）在脊椎动物和无脊椎动物组织中分布极其广泛,主要分布在可兴奋细胞,包括神经、肌肉和神经内分泌细胞;在非兴奋性细胞上也有少量的表达,但它们的生理作用还不清楚013。近年来,随着分子生物学、膜片钳技术等发展,有关对VGSCs的结构与功能的关系等研究已取得了大量的资料积累和知识更新,特别是对VGSCs与神经元动作电位编码的关系有了更深刻的认识。本文就钠通道的特征及其在神经元动作电位编码中的作用作一综述。     

SiRNA抑制大鼠背根神经节神经元电压依赖型钠通道Nav1.8表达的实验研究

目的 应用小片段干扰RNA(SiRNA)转染原代培养背根神经节(DRG)神经元,观察SiRNA干扰DRG神经元基因Nav1.8表达的有效性.方法 根据RNA干扰的原理及SiRNA的设计原则,设计2个长度为21 bp的以Nav1.8基因为靶点的SiRNA(SiRNAa和SiRNAb),另选择相同长度的无义双链RNA作为阴性对照RNA.T7 RNA聚合酶的作用下体外转录合成SiRNA,阳离子脂质体转染试剂将SiRNA导人体外培养DRG神经元,于转染后48 h提取RNA,采用RT-PCR和荧光定量PCR检测Nav1.8基因的表达情况.结果 在靶向Nav 1.8的两个SiRNA序列中,SiRNAa转染神经元后导致Nav1.8基因表达显著降低(48.32±6.84)％,SiRNAb使Nav1.8表达降低(23.32±3.19)％,P均＜0.01,阴性对照SiRNA对Nav1.8的表达不产生影响.结论 利用体外转录合成的SiRNA成功转染原代培养的DRG神经元,并诱导产生内源性Nav1.8基因的特异性表达抑制.具有较高干扰效应的SiRNA片段可应用于抑制Nav1.8基因表达,进而研究Nav1.8的功能及在疼痛治疗中的作用.     

糖尿病大鼠海马神经元电压门控钠离子通道的研究

[目的]研究糖尿病大鼠海马神经元电压门控钠离子通道的变化,探讨糖尿病神经系统的退化机制。[方法]用全细胞膜片钳技术记录糖尿病大鼠海马神经元Na 电流的变化。[结果]糖尿病大鼠海马神经元电压门控钠离子通道的Na 电流I-V曲线明显上移。[结论]糖尿病大鼠海马神经元钠离子通道Na 电流水平下降。     

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。     

电压门控性钠通道亚型和神经病理性疼痛

神经病理性疼痛是神经系统损伤引起的一种慢性疼痛。感觉神经元上的电压门控性钠通道在多种由外周神经损伤引起的神经病理性疼痛中具有重要的作用。近年来,随着对钠通道亚型在神经病理性疼痛发病机制中作用的阐明,发展特异性的钠通道亚型阻断药物将成为治疗神经病理性疼痛的重要研究方向。     

吗啡对培养的尾核神经元电压门控性钙通道的影响

目的　探讨尾核神经元在吗啡镇痛中的离子机制。方法　采用膜片钳全细胞记录模式观察了 2 2例尾核神经元电压门控性钙通道在吗啡给药前后的电流变化。结果　观测的 2 2例细胞中 ,9例 (40 9% )细胞加入吗啡后 ,ICa由 1 1 85 .43pA± 1 84 2pA增加到 1 4 2 4 .8pA± 2 59.5pA ,与给药前相比增加了 2 0 .2 1 % ,其差异经配对t检验 ,具有显著性意义 (P <0 .0 5)。 7例 (31 8% )细胞加入吗啡后 ,ICa由 1 350 3pA± 2 0 3 .7pA减少到 1 0 50 6pA± 1 79.6pA ,降低 2 2 .2 % ,其差异具有显著性意义 (P <0 .0 5)。吗啡作用可被纳洛酮翻转。 6例细胞 (2 7.2 % )未观察到明显改变。结论　吗啡不仅可在整体情况下 ,经不同核团神经元之间的联系对尾核神经元的电活动进行调节 ,同时 ,也可直接作用于单个尾核神经元而发挥作用     

电压门控性钾通道与三叉神经痛

电压门控性钾通道维持神经元静息膜电位,参与细胞兴奋性的改变。在三叉神经痛发病过程中,三叉神经节神经元作为初级感觉神经元,在痛觉的传导和传递过程中起重要作用。电压门控性钾通道的多种类型在三叉神经节神经元中均有表达,激活时产生不同类型的钾电流。电压门控性钾通道功能的改变,及其与多种神经递质、炎性介质和受体间的相互作用,在三叉神经痛的发病过程中起到了重要作用。     

电压门控钠通道Nav1.6在骨癌痛模型大鼠背根神经节中的表达

目的建立大鼠胫骨癌痛模型,并观察电压门控钠通道亚型Nav1.6在其背根神经节(DRG)中的表达。方法雌性Wistar大鼠随机分为3组:癌痛组(n=15)大鼠左胫骨骨髓腔内注射Walker256乳腺癌细胞,假手术组(n=10)注射生理盐水,以正常大鼠作为空白对照组(n=10)。于造模后第4、8、12、16、20日,观察大鼠体质量变化,评估机械性痛觉过敏以及热痛觉过敏。造模后20 d,取接种侧胫骨做病理切片,观察肿瘤生长情况,real-time PCR检测大鼠L5~L6DRG中Nav1.6 mRNA的表达。结果癌痛组大鼠出现进行性加重的疼痛行为学改变,癌痛组大鼠DRG中Nav1.6 mRNA的表达量明显高于假手术组和空白对照组(P<0.05)。结论 Walker256乳腺癌细胞制备的大鼠胫骨癌痛模型是骨转移瘤相关疼痛较可靠的模型。Nav1.6mRNA在骨癌痛模型大鼠DRG中的表达上调,提示该通道可能参与骨癌痛的发生过程。     

电压门控性钠通道Nav1.7 及其特异性阻断剂在神经病理性痛中的研究进展

电压门控性钠通道（voltage gated sodium channel,Nav）在痛觉的产生和传导中具有重要作用。在痛觉传导通路中,Nav1.7选择性表达于小直径外周感觉神经元和交感神经节神经元,可通过强化阈下刺激并设定Nav1.8和Nav1.9激活开放的阈值,从而影响神经元兴奋性。该本综述将重点阐述由Nav1.7通道基因突变所致的神经病理性痛的研究进展。Nav1.7可作为治疗疼痛的有效靶点,高选择性的Nav1.7阻断剂将对治疗疼痛具有重要的临床应用价值。     

出生后大鼠螺旋神经节神经元形态学研究

目的 证实出生后第2周是大鼠耳蜗螺旋神经节神经元发育的关键时刻。方法 选用60只出生后1—49d(postnatal day 1 to 49，PND l—49)的SD大鼠(分为10组)和6只成年(4月龄)SD大鼠。取平行蜗轴的中轴切片，光镜下观察螺旋神经节神经元形态；通过形态学测量神经元细胞面积、细胞核面积、Rosenthal隧道截面积并计数神经元，计算核浆比和细胞密度。结果 PND l—14大鼠神经元细胞面积逐渐增大；PND l—3大鼠细胞核面积较小，此后无明显变化趋势；PND 7大鼠细胞密度和核浆比明显下降，PND l4大鼠核浆比有明显下降。发育最早从钩回开始，逐渐向顶回发展。结论 出生后第2周是大鼠耳蜗螺旋神经节神经元发育的重要阶段。     

水杨酸钠对幼年豚鼠螺旋神经节GAD蛋白表达和ABR阈值的影响

目的:观察水杨酸钠给药对幼年豚鼠螺旋神经节谷氨酸脱羧酶(GAD)蛋白表达和听性脑干诱发电位(ABR)阈值的影响.方法:将48只出生7 d的幼年健康豚鼠分为4组,每组12只.A组:对照组;B组:低剂量水杨酸钠给药组(200 mg/kg·d-1);C组:中剂量水杨酸钠给药组(300 mg/kg·d-1);D组:高剂量水杨酸钠给药组(450 mg/kg·d-1).给药前和给药15 d后检测ABR阈值,然后处死动物采用免疫组织化学染色方法检测豚鼠螺旋神经节GAD蛋白表达.结果:①给药15 d后B、C、D 3组ABR阈值较对照组均有明显提高(P<0.05), B、C、D 3组以D组ABR阈值提高最为明显,C组次之,B组ABR阈值改变最小;②B、C、D 3组GAD蛋白表达积分光密度值较对照组显著降低(P<0.01);B、C、D 3组以D组GAD蛋白表达积分光密度值降低最为明显,C组次之,B组GAD蛋白表达改变最小.结论:水杨酸钠可显著提高豚鼠ABR阈值并使豚鼠螺旋神经节GAD蛋白表达降低,其改变豚鼠螺旋神经节GAD蛋白表达以及ABR阈值与给药剂量有关.     

PROPERTIES OF VOLTAGE-GATED SODIUM CHANNELS IN DEVELOPING AUDITORY NEURONS OF THE MOUSE IN VITRO

Objective. To investigate the properties of voltage-gated sodium (Na+) channels in developing auditory neurons during early postnatal stages in the mammalian central nervous system.Methods. Using the whole-cell voltage-clamp technique, we have studied changes in the electrophysi-ological properties of Na+ channels in the principal neurons of the medial nucleus of the trapezoid body (MNTB).Results. We found that MNTB neurons already express functional Na+ channels at postnatal day 1 (P1), and that channel density begins to increase at P5 when the neurons receive synaptic innervation and reach its maximum (~3 fold) at P11 when functional hearing onsets. These changes were paralleled by an age-dependent acceleration in both inactivation and recovery from inactivation. In contrast, there was very little alteration in the voltage-dependence of inactivation.Conclusion. These profound changes in the properties of voltage-gated Na+ channels may increase the excitability of MNTB neurons and enhance their phase-l     

实时荧光定量PCR检测大鼠耳蜗螺旋神经节神经元NMDA受体亚单位的基因表达

目的了解大鼠耳蜗螺旋神经节神经元(SGN)中NMDA受体亚单位的基因表达水平,为进一步探讨SGN中NMDA受体的功能提供依据。方法利用倍比稀释的出生3 d的大鼠正常脑组织CDNA构建NMDA受体亚单位NR1、NR2(A～D),NR3(A～B)与甘油醛-3磷-酸脱氢酶(GAP-DH)基因的相对标准曲线,通过实验验证NR1、NR2(A～D),NR3(A～B)分别和内参基因GAPDH是否有一致的扩增效率,应用△Ct法对NMDA受体各亚单位的表达进行相对定量。结果 NMDA受体亚单位中由高到低依次为NR2B、NR3A、NR1、NR2D、NR3B、R2A、NR2C;除NR2D与NR3B外,其余各亚单位之间比较均有统计学意义(P<0.01)。结论实时荧光定量PCR可以对SGN中NMDA受体亚单位的表达进行全面定量分析,进一步证实了NMDA受体各亚单位在耳蜗SGN中的表达水平。     

5—羟色胺对大鼠新鲜分离背根神经节神经元膜电流的影响

应用全细胞膜片钳技术，观察５－羟色胺在大鼠新鲜分离背根神经节膜电流的影响，结果发现，在部分细胞（２４／４０），５－羟色胺（１０＾－４～１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ）可引起浓度依赖性的同向电流，部分细胞（１２／４０），未检测到膜电流以的变化，部分细胞（４／４０）可引起微弱的外向电流，并就其可能机制进行了讨论。     

乌鸡白凤丸有效成分对Aβ1-40诱导的电压门控性钙通道电流增强作用的影响

①目的研究β-淀粉样蛋白(Aβ1-40)对大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤(PC12)细胞电压门控性钙通道(VGCC)电流的影响,以及乌鸡白凤丸有效成分(BFP)对此效应的干预作用.②方法将PC12细胞分成空白对照组、Aβ1-40组、BFP组、Aβ1-40+BFP组,分别应用培养液、含1μmol/L Aβ1-40的培养液、含100 mg/L BFP的培养液以及含1 μmol/L Aβ1-40和100 mg/L BFP的培养液进行孵育6 h.在膜片钳全细胞记录模式下,记录各组细胞VGCC电流峰值,计算细胞的电流密度(电流值/膜电容),作为Ca2+内流指标.③结果 Aβ1-40组VGCC平均电流密度为(45.26±29.29)pA/pF,对照组为(23.00±21.35)pA/pF,两组相比,差异有极显著性(t=286, P<0.01);Aβ1-40+BFP组的平均电流密度为(12.67±11.55)pA/pF,与Aβ1-40组比较,差异有显著意义(F＝29.326,q＝7.554,P<0.01).④结论 Aβ1-40能够促进VGCC开放,使Ca2+内流增多,引起细胞损伤;BFP能有效抑制Aβ1-40所引起的VGCC电流增强效应,在一定程度上避免了细胞内钙超载,从而阻止Aβ1-40的毒性作用.     

钙激活钾通道及ATP敏感性钾通道在海马神经元缺氧超极化中的作用

研究缺氧超极化缺氧海马神经元中的电生理机制,以提示缺氧超极化在脑损伤中的作用。方法：应用膜片钳制技术的细胞贴附式膜片记录缺氧海马神经元的单通道电流活动,经p-CLAMP软件进行采样储存数据和数据的分析处理。结果：缺氧引起钙激活钾通道（KCa通道）和ATP敏感性通道（KATP通道）的激活,增加通道的开放概率。结论：缺氧超极化可能是缺血性脑损伤早期的重要代偿机制。     

大鼠心肌细胞L型和T型钙通道的特性

目的研究大鼠心肌细胞Ｌ型和Ｔ型钙通道的特性。方法参照Ｈａｍｉｌ法记录全细胞跨膜钙电流。结果Ｔ型和Ｌ型钙通道可并存于大鼠心肌细胞膜上。Ｔ型钙通道激活电压在－７０～－６０ｍＶ，持续时间在２０～３０ｍｓ，电流幅度较小；Ｌ型钙通道激活电压在－３０～－２０ｍＶ，持续时间在１５０～２００ｍｓ，电流幅度较大。在细胞外钙离子浓度为０．５、２和１０ｍｍｏｌ／Ｌ时，Ｌ型钙通道的平均电流分别为（１．４３±０．３６）、（１．９６±０．３９）和（４．１３±０．７５）ｐＡ／ｐＦ；峰电流分别为（５．５０±１．５８）、（８．１７±２．１４）和（１３．６３±３．５９）ｐＡ／ｐＦ；电流幅度随时间变化可分为无明显衰减、缓慢衰减和快速衰减３种方式。与豚鼠心肌细胞相比，大鼠心肌细胞对钙通道特异性阻断剂相对不敏感。结论Ｌ型钙通道是大鼠心肌细胞膜上的主要电压依赖性钙通道，而Ｔ型钙通道在心室肌细胞上不起主要作用。     

粉防己碱对豚鼠心肌细胞钾通道的影响

目的 :研究粉防己碱对豚鼠心肌细胞钾通道的影响。方法 :用内面向外膜片钳单通道记录法。结果 :Tet10 μmol·L-1时对钾通道影响不大 (P >0 .0 5 ) ,2 0 ,30 μmol·L-1使开放概率分别由药前的 0 .775± 0 .35 6降至 0 .2 31± 0 .2 73和 0 .2 2 1± 0 .2 30 ;变化幅度 (% )为 - 6 9.13± 2 9.6和 - 74 .93± 2 3.6 3(P <0 .0 5 )。结论 :一定浓度下Tet对心肌细胞钾通道具有阻滞作用。     

MPTP对体外培养大鼠中脑多巴胺神经元毒性作用研究

本文研究１－甲基－４－苯基－１，２，３，６－四氢吡啶（ＭＰＴＰ）对体外培养大鼠中脑多巴胺（ＤＡ）神经元的毒性作用。取胚胎腹侧中脑，制成细胞悬液，常规体外培养。实验分为：正常对照组、高浓度ＭＰＴＰ（３０μｍｏｌ／ｍｌ）组、低浓度ＭＰＴＰ（３μｍｏｌ／ｍｌ）组和胆碱能神经元对照组。培养细胞定期抽出作免疫组化和荧光组化染色。高浓度ＭＰＴＰ组培养１０天，荧光组化阳性细胞已基本消失，此后酪氨酸羟化酶（ＴＨ）免疫反应的阳性细胞开始减少，至体外培养２周，每孔平均仅剩１４．５个，与正常对照组相比有显著性差异。残存的ＤＡ神经元突起缩短或消失。低浓度ＭＰＴＰ组培养２周后，大部分荧光组化阳性细胞消失，但对ＴＨ免疫反应阳性细胞的数量无明显影响。基底前脑胆碱能神经元体外生长不受ＭＰＴＰ干扰。实验结果提示ＭＰＴＰ对大鼠中脑ＤＡ神经元同样具有特异性损伤作用，其损伤程度与ＭＰＴＰ浓度有关。