Electrophysiological characterization of sodium channel types in the HCN-1A human cortical cell line

Electrically evoked sodium currents were recorded under whole-cell patch clamp from undifferentiated HCN-1A cells. Peak sodium currents had a half-maximal activation, V_m0.5, of −22.6 ± 1.0 mV with a voltage dependence, K_m, of 7.28 ± 0.39 mV⁻¹. Steady-state inactivation indicated the presence of two types of sodium channel. One type inactivated with V_h0.5 = −93.8 ± 1.2 mV and k_h = −6.8 ± 0.4 mV⁻¹. The second type of sodium channel inactivated w V_h0.5 = −44.6 ± 1.5 mV and k_h = −7.3 ± 0.4 mV⁻¹. The occurrence of each channel type varied from cell to cell and ranged from 0 to 100% of the total sodium current. No variation in the rate of inactivation was seen when the holding potential was adjusted to eliminate the more negative of the two inactivation components. Application of tetrodotoxin (TTX) or saxitoxin (STX) revealed channel types with two different affinities for each toxin. TTX blocked peak sodium conductance with apparent IC50s of 22 nM and 5.3 μM. STX was more potent, with apparent IC₅₀s of 1.6 nM and 1.2 μM. There was no statistical correlation between toxin sensitivity and steady-state inactivation voltage, suggesting that these properties varied independently among sodium channel types.     

丙戊酸对脊髓性肌萎缩症患者神经元样细胞SMN2基因mRNA表达的影响

目的探讨丙戊酸(VPA)对脊髓性肌萎缩症(SMA)患者神经元样细胞SMN2基因mRNA表达的影响。方法用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)的方法对SMA患者进行基因诊断。诱导患者的骨髓间质干细胞(MSCs)分化为神经元样细胞作为细胞模型,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和测序检测SMN2基因转录产物,半定量RT-PCR检测VPA干预前后SMN2mRNA的表达。结果RT-PCR扩增出266bp和212bp两条带,分别为全长转录产物(fl-SMNmRNA)和转录时跳过外显子7的产物(SMNΔ7mRNA);VPA干预后,fl-SMNmRNA和SMNΔ7mRNA表达均比干预前明显增加,有量效关系(干预前以及1、2、5、10mmol/LVPA干预后fl-SMNmRNA和SMNΔ7mRNA的表达分别为0·210±0·035、0·282±0·041、0·351±0·020、0·450±0·052、0·553±0·035,P<0·05和0·670±0·026、0·703±0·050、0·750±0·024、0·807±0·042、0·870±0·034,P<0·05);且fl-SMNmRNA增加的幅度大于SMNΔ7mRNA,fl-SMNmRNA/SMNΔ7mRNA的比值也逐渐增大。结论SMA患者神经元样细胞SMN2基因存在选择性剪接,VPA可能抑制选择性剪接并改善SMN2的转录,从而有望成为治疗SMA的药物。     

组胺对N-甲基-D-天门冬氨酸诱发的神经元损伤的改善作用

目的:在细胞水平探讨组胺对N-甲基-D-天门冬氨酸 (NMDA) 诱发的神经元损伤的改善作用及初步机制.方法:采用原代新生大鼠皮层培养的方法,以形态学和二苯基四氮唑溴盐染色为指标观察神经元的损伤和药物的改善作用.结果:组胺在10-4、10-6、10-7、10-8 mol/L浓度时能显著改善NMDA 50 μmol/L作用3 h引起的神经元死亡,并在10-4和10-7 mol/L浓度时分别呈现保护双峰.组胺10-7 mol/L的改善作用只被组胺H2受体西米替丁逆转,而组胺10-4 mol/L的改善作用只被H1受体吡拉明逆转.结论:组胺能减弱NMDA诱发的神经元兴奋性死亡,其保护作用在低浓度时可能与H2受体有关,在高浓度时可能与H1受体有关.     

移动电话微波辐射对大鼠神经细胞凋亡状态的影响

目的建立微波辐射大鼠动物模型,研究移动电话微波辐射对大鼠神经细胞凋亡状态的影响.方法健康成年雄性SD大鼠80只,随机分为4组空白组、辐射组、单纯去颅骨组、去颅骨辐射组,每组20只.辐射完成后用TUNEL法检测凋亡细胞阳性率,用免疫组织化学方法检测辐射后相应时间的脑组织中Bcl-2、Bax蛋白的表达情况.结果去颅骨辐射组TUNEL阳性率[(26.45±9.27)%]和Bax、Bcl-2阳性细胞数(分别为23.5±3.58、11.1±2.55)与相应的空白组[分别为(9.59±2.55)%、14.2±2.46、7.0±1.14]、单纯去颅骨组[分别为(9.52±1.93)%、15.5±1.77、7.4±1.76]、辐射组[分别为(10.04±3.62)%、15.9±2.02、7.2±1.07]比较,差异均有显著性(P＜0.01).各组的Bax/Bcl-2比值均未见明显异常.结论微波辐射对完整颅骨大鼠的神经细胞凋亡状态未产生明显影响,而在去颅骨大鼠中则促进了细胞凋亡的发生,Bax、Bcl-2基因与细胞凋亡的发生相关,完整的颅骨为保护神经细胞免受微波辐射损伤的重要因素.     

The Role of cAMP in Ethanol-Regulated β-Endorphin Release from Hypothalamic Neurons

We have previously shown that ethanol acutely stimulates immuno-reactive β-endorphin (IR-β-EP) release from hypothalamic neurons, whereas chronic administration of ethanol desensitizes these neurons. In the study reported herein, the role of the intracellular cAMP system in the ethanol-regulated IR-β-EP release from hypothalamic cells in primary cultures was investigated. Acute treatment with ethanol or with the cAMP analog, dibutyryl cAMP, revealed that both agents stimulate the release of IR-β-EP from the hypothalamic cells. Combined treatment of ethanol and the cAMP analog produced a synergistic effect on IR-β-EP release. Treatment with ethanol and a cAMP-elevating agent, forskolin, increased cAMP levels in cultured hypothalamic cells. However, prior exposure to ethanol reduced the cAMP-elevating responses of these neurons to ethanol and forskolin. These results indicate that the stimulatory and adaptive responses of IR-β-EP neurons to ethanol may involve the cAMP system.     

成人骨髓间充质干细胞的培养及其向神经元样细胞诱导分化的实验研究

目的探讨在体外诱导成人骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的方法。方法采用梯度离心法和全骨髓法,利用含血清的DMEM培养基培养成人骨髓间充质干细胞,以β-巯基乙醇诱导其向神经元样细胞方向分化。应用免疫细胞化学技术对培养细胞及其分化细胞进行鉴定。结果骨髓细胞培养至第10d时,全骨髓法收获的细胞数为(1.73±0.44)×107/ml,而梯度离心法收获的细胞数为(7.65±0.52)×107/ml,其差异有统计学意义(P<0.01);但两种方法所得细胞的生物学特性没有差别。骨髓间充质干细胞经β-巯基乙醇诱导后细胞形态发生改变,伸出突起并交织成网;免疫细胞化学法检测显示54.76%±3.65%的细胞表达神经元特异性蛋白NSE,同时36.28%±4.27%的细胞表达神经胶质细胞特异性蛋白GFAP。结论梯度离心法较全骨髓法收获细胞数量大。在体外条件下,利用β-巯基乙醇和适宜的培养液可使骨髓间充质干细胞定向分化为神经元。     

马桑内酯对神经元内游离钙作用的研究

目的研究致癫痫剂马桑内酯对大脑皮质神经元内游离钙（［Ｃａ２＋］ｉ）的作用及其作用途径，以探讨马桑内酯的致癫痫机制。方法利用培养１４天的大鼠大脑皮层神经元和ＡＲ－ＣＭ－ＭＩＣ阳离子检测系统，观察不同浓度的马桑内酯对［Ｃａ２＋］ｉ的作用，并分别用钙通道阻滞剂维拉帕米和２－氨基膦酸基戊酸（ＡＰ５）及钙螯合剂ＥＧＴＡ，观察马桑内酯作用的可能途径。结果马桑内酯使［Ｃａ２＋］ｉ水平升高，在（２５～５００）×１０－６ｍｏｌ／Ｌ范围内，呈明显的剂量效应关系；加入５×１０－３ｍｏｌ／ＬＥＧＴＡ至介质中后，马桑内酯作用消失，补充１０－３ｍｏｌ／Ｌ氯化钙后作用又出现；预先加入５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ维拉帕米可明显拮抗其升钙作用，而加入１０－５ｍｏｌ／ＬＡＰ５则阻断作用不明显。结论致癫痫剂马桑内酯可使神经元内［Ｃａ２＋］ｉ升高，其升高［Ｃａ２＋］ｉ的作用依赖于细胞外钙，电压依赖性钙通道可能是其升高［Ｃａ２＋］ｉ的主要途径。     

异丙酚混合氯胺酮对大鼠海马神经元钠电流的影响

目的研究异丙酚混合氯胺酮对大鼠海马神经元钠电流的影响。方法酶消化法急性分离SD大鼠(出生10～14 d)海马神经元,全细胞膜片钳技术记录不同浓度氯胺酮、异丙酚或异丙酚混合氯胺酮对海马神经元钠电流的影响。结果在钳制电压-80 mV、刺激电压0 mV条件下,5．6- 560μmol·L-1异丙酚对钠电流的抑制作用逐渐增加,其抑制钠电流的IC50为(44±4)μmol·L-1;0．18 mmol·L-1氯胺酮对钠电流没有影响,0．54、1．8、5．4、10．8 mmol·L-1氯胺酮对钠电流均有抑制作用,其抑制钠电流的IC50为(2．7±0．7)mmol·L-1。1/4和3/4 IC50的异丙酚与0．54、1．8、5．4、10．8 mmol·L-1氯胺酮混合应用抑制钠电流的IC50分别为1．14±0．21、(0．97±0．32)mmol·L-1,异丙酚与氯胺酮混合应用产生相加作用。结论异丙酚混合氯胺酮对抑制大鼠海马神经元钠电流产生相加作用。     

基于神经细胞活性评价高功率微波照射安全性研究

目的研究平均功率密度5mW／cm^2的高功率微波（HPM）对神经细胞活性的影响，为制定微波照射的安全标准提供参考数据。方法出生后12h内Wistar大鼠乳鼠皮层神经细胞常规培养7d后，进行HPM照射。采用细胞内ATP酶活性测定法，检测HPM对原代培养神经细胞总ATP酶、钙镁ATP酶和钠钾ATP酶活性的影响，并用MTT法检测照射后细胞琥珀酸脱氢酶（SDH）活性的变化，观察时间点分别为HPM照射后1和6h，1、3和7d。结果原代培养神经细胞经平均功率密度5mW／cm^2的HPM连续照射6min后，同一时间点内HPM照射组和对照组之间细胞SDH活性和各ATP酶活性均无显著差异。结论平均功率密度为5mW／cm^2的HPM照射对原代神经细胞的活性无显著影响，提示就神经细胞活性而言，该功率密度的HPM照射是安全的。     

培养的胚胎视网膜神经细胞Ca2+分布与Ca2+通道特征

目的 检测分析培养的胚胎早期视网膜神经细胞游离钙（Ca^2 )分布与钙（Ca^2 ）通道特征。方法 体外培养11－15周胎儿视网膜神经细胞，在含Ca^2 与不含Ca^2 的Hepes缓冲液中与钙荧光指示剂Fluo3孵育染色，同时加入或不加入异博定、佩尔地平或地塞米松，共聚焦显微镜观察记录游离Ca^2 分布，以及受不同浓度K^ 刺激后Ca^2 通道开放与Ca^2 转移情况。结果 培养的11－15周胎儿视网膜神经元及神经胶质细胞受K^ 刺激后均出现明显的Ca^2 转移与再分布，在缺乏细胞外Ca^2 的情况下，细胞浆内钙库仍可迅速释放Ca^2 并转移至细胞核内。异博定、佩尔地平及地塞米松能够抑制细胞外Ca^2 进入视网膜神经细胞内。结论 胚胎早期视网膜神经元及神经胶质细胞存在L型Ca^2 通道，并已基本发育成熟。