转基因小鼠荧光神经元结构与功能之间关联的建立——膜片钳记录结合激光共聚焦三维重建

目的在细胞水平建立神经元结构和功能之间的关联。方法利用D1多巴胺受体表达红色荧光蛋白的细菌人工染色体(bacterial artifical chromosome,BAC)转基因小鼠制备脑片,对D1多巴胺受体荧光阳性纹状体中等多棘神经元(medial spiny neurons,MSNs)进行膜片钳电生理记录和细胞标记,再经激光共聚焦系统对该神经元进行结构的三维重建,观察MSN树突分支密度以及树突棘形态学特点。结果 (1)电生理结果提示所标记的细胞具有偏超级化的静息膜电位(-87mV)、较小的输入电阻(16.4 MΩ)及较长的动作电位潜伏期(172ms)等典型的MSN电生理学特征。(2)三维重建结果可见细胞胞体略成圆锥体,树突呈放射状向四周发散。(3)进行树突棘重塑后发现MSNs平均树突棘长度(2.37±0.14)μm,平均宽度为(1.39±0.14)μm。结论描述神经元功能的膜片钳数据与三维重建的细胞形态学数据相结合的方法可建立神经元结构和功能之间的关联。