大鼠海马神经元钠离子通道电流的记录与分析

现物医 Progress in Modern Biomedicine V〇L20 NO^O OCT^020•3815 •doi: 10.1324 l/ki.pmb.2020.20.003电针对术后认知功能障碍大鼠认知功能及海马a7iiAChR受体表达的影响*周玉弟张杰田伟千崔耀梅解珂△(南京中医药大学附属医院(江苏省中医院)麻醉科江苏南京210029)摘要目的：探讨电针对术后认知功能大鼠认知功能及海马〇[7型神经烟碱胆城能受体(nicotinic acetylcholine receptor,a7nAChR) 表达含量的影响。

方法：选择120只雄性S D大鼠，将其随机分为以下5组：对照组（C trl组)、手术组（O p组)、电针组(EA)、a7nAChR抑制剂（EA+oi-BGT)组、〇t7nAChR激动剂（PHA-543,613组),每组12只，每组又分为1d和3 d两个亚组。

采用Morris 水迷宫检测认知功能，ELISA检测血清种瘤坏死因子(Tumor necrosis factor，TNF)和白细胞介素- ip(interleukin-ip,IL-ip)、高迁移 率族蛋白丨(拓旦11111〇13丨丨办沒〇叩13(«^1^08-丨)含量，11丁-?01检测海马71^-£»和11^1择、11\«38-丨111-1^八表达，蛋白印迹法检测海马a7nA C hR表达，甲笨胺蓝法检测海马C A1区肥大细胞活化情况,T unel法检测海马C A1区细胞凋亡情况。

结果：与O p组相 比，E A组、PHA-543,613组术后第1d、第3d逃避潜伏期显著缩短，穿越平台次数增加（P<0.05);与E A组相比，EA+ot-BGT组术 后第l d、第3d逃避潜伏期显著延长，穿越平台次数明显减少(P<0.05)。

与O p组相比,E A组、PHA-543,613组鼠术后第1d、第3d 血清TNF-a和IL-l(3、H M G B-l含量显著降低，海马TNF-ot和IL-ip、HMGB-l m-RNA表达亦明显下调，海马oi7aAChR蛋白含 量表达上调、海马C A1区肥大细胞活化数目、T unel阳性细胞数目减少，两组比较差异有统计学意义（P<0.05)。

麻醉药对大鼠海马锥体神经元钠通道电流的影响及其机制孛文摘要弼蟊全麻原理楚麻醉学最重癸的基本理论之一，德全麻药俸蕉的确切棱Ｉ镅楚今不明。

一般认为吸入全麻药的作用机制较为复杂，其中可能包涵静脉全麻药的作最视翱。

不管吸入全麻药宏鬣秘徽蕊承平的作震部位如衙，现在可以肯定分子水平的作用部位是在神经细胞膜。

越来越多的证据表明吸入麻醉药发挥效应的部位是缫臆膜上的离子逶道。

在诸多的离子通道中，麻醉药对１３．一乙酰胆碱受体（ｎＡＣｈＲ）和ｒ一氨基丁酸度受体（ＧＡＢＡ。

歉）通遘影嚷的研究最多，因实验条件翻药物裁量簿嚣索不同，研究结果不一。

一般认为ｎＡＣｈＲ通道不是全麻药作用的主要靶位。

尽管ＧＡＢＡ。

受体透道燕丈家公认豹全麻药主要靶位之一，在其蕊臻麻醉浓度主要增强ＧＡＢＡ对该受体通道的效应，但融发现许多用对该通道作鲻不能解释的现象，敬全麻药对其它兴奋性离子遥道的作蔫邑受蓟鬟视。

在中枢神经系统（ＣＮＳ）主要的兴奋性离子通道中，钠通道为主要的兴奋性电压｝－】控登离子通道，是可兴奋缨魏产生动作电彼及传释神经摔凌的关键部位和决定因索，虽以前的实验发现枪乌贼巨轴突模型的钠通道对全麻药不敏感，僵磊聚的研究证臻ｌ瓶床浓度的全麻药对鬣脑钠遵遂、肺泡ｌｌ登缅胞钠通道及心肌细胞钠通道都有显著的抑制作用，且遵循Ｍｅｙｅｒ—Ｏｖｅｒｔｏｎ规则。

因茈，全麻药对脑钠通道的影响以及此影响在全麻串的地位值得研究。

本课题分三部分研究异丙酚（静脉麻酩药）、异氟醚（吸人麻醉药）和利多卡因（局部麻醉药）对急健分离的ＣＮＳ铺通道的影响。

第一部分异丙酚对大鼠海马锥体神经元钠通道电流的影响材料和方法选用１０～１４ｄＳＤ大鼠，雌雄不拘，体重２０—３０９，由徐州医学院实验动物中心提供。

将实验大鼠快速断头，置于０～４℃氧饱和的人工脑脊液（ＡＣＳＦ）中分离出海马，手工切成约５００１山ｍ厚的脑片。

将脑片放人孵育槽中用ＡＣＳＦ漂浮孵育６０ｒａｉｎ，连续通以９５％Ｏ：＋５％ＣＯ：维持ｐＨ在７．３５～７．４０。

发育早期大鼠海马脑片CA1区锥体神经元离子通道特征研
究的开题报告
研究背景：
大脑海马是哺乳动物的重要记忆和学习中心。

在海马CA1区，锥体神经元是主要的兴奋性细胞，它们的活动与学习和记忆形成密切相关。

离子通道是神经元膜电位的关键调节者，它们的特性和表达模式能够影响神经元的兴奋性和抑制性，影响神经元的信息处理和传递。

然而，在大鼠海马CA1区锥体神经元发育早期离子通道的表达和功能特征尚不清楚，这是进一步了解海马神经元发育过程中离子通道的变化和神经元活动调节机制的重要问题。

研究目的：
本研究旨在探究发育早期大鼠海马CA1区锥体神经元的离子通道特征，研究离子通道的表达和功能特点，以深入了解海马神经元发育过程中离子通道对神经元活动的调节作用。

研究内容和方法：
1.实验动物：选取3天、7天、14天和21天龄的大鼠作为实验对象。

2.海马脑片的制备：将大鼠取出，迅速将其头部分离，取出海马组织，制备成400 um的脑片。

3.脑片的细胞外记录：利用多通道挠性阵列技术记录大鼠海马CA1区锥体神经元的电位变化，探究神经元的兴奋性和抑制性变化。

4.全细胞膜片钳技术：应用全细胞膜片钳技术记录大鼠海马CA1区锥体神经元的膜电位和离子通道电流，在不同发育时期分析离子通道的表达和功能特点。

5.基于荧光定量PCR和免疫印迹技术，分析大鼠海马CA1区锥体神经元的离子通道基因表达和蛋白表达水平的变化。

研究预期：
通过实验数据的分析，本研究预计可以揭示大鼠海马CA1区锥体神经元离子通道表达和功能特征在发育早期的变化规律。

揭示离子通道对神经元兴奋性和抑制性的调节作用，为深入了解海马神经元发育过程中离子通道的可塑性提供科学基础。

离体大鼠海马神经元自发放电活动一般特征的研究离体大鼠海马神经元自发放电活动一般特征的研究作者：杨润生，潘盛武，方颖，杨盛昌【摘要】观察离体大鼠海马锥体细胞的生理电发放模式。

在脑脊液孵育下，将玻璃微电极插入到离体大鼠海马脑片锥体细胞附近，进行胞外电脉冲记录，微机记录并保存电信号。

共观察到海马部神经元自发放电主要呈5种特征，分别为不规则发放、单波规则发放、紧张发放、阵发排放及周期排放型等形式。

说明神经元的生理电发放模式可能与细胞的排列次序、生理应答呈一定的相关性。

【关键词】大鼠海马；微电极；脑片；自发放电Abstract：T o study the general characters of the rat hippocampus of the spontaneous electric activity of the ex-vivo pyramidal cells. We recorded the electrophysiology near the hippocampal pyramidal cells of the rat limbic system by capillary glass microelectrode with continous perfusion of the artificial cerebrospinal fluid(ACSF).Results showed that five characters of spontaneous were recorded by the rat hippocampal cells,they were un-regulation release,single wave regular release,intension release,paroxysm release and period release.It proves that the characters of the rat hippocampus of the spontaneous electric activity may connect with the arrangement of the cells,and the respondence of the stimulants.Key words：Rat hippocampus；Microelectrode；Brain slice；Spontaneous discharge1 引言边缘系统是大脑皮层内侧皮质包裹的部分脑区之一，其主要组成包括了海马结构 (hippocampal)［1］。

膜片钳常见问题解答膜片钳常见问题解答（一）1.什么是电压钳和膜片钳，有什么区别？答：电压钳技术是通过向细胞内注射一定的电流，抵消离子通道开放时所产生的离子流，从而将细胞膜电位固定在某一数值。

由于注射电流的大小和离子流的大小相等、方向相反，因此它可以反映离子流的大小和方向。

膜片钳技术钳制的是“膜片”，是指采用尖端经过处理的微电极和细胞膜发生紧密接触，使尖端下的这片细胞膜在电学上和其它细胞膜分离，这大大降低了背景噪声，使单通道微弱的电流得以分辨出来。

采用电压钳技术将这片膜的电位钳制在某一数值，可记录到单通道电流。

从这点上看，膜片钳技术是特殊的电压钳技术。

随着膜片钳技术的发展，它已经不仅仅局限于“膜片”的概念，也不仅仅采用电压钳技术，还常采用电流钳技术。

2. 离子通道电导的单位是什么？如何换算？答：离子通道电导的单位是西门子（Siemens, S），旧称姆欧，即安培/伏特。

常用皮西门子（pS），1pS＝10E-12 S，1,000 pS＝1 pA/mV。

3. MultiClamp 700A中，在放大器和信号器的连接中，放大器的raw output是否需要连接信号器的 ANALOG IN 接口? scaled output，raw output有什么区别?答：Raw output为原始信号输出，放大器输出的信号没有经过处理（如滤波、放大等），scaled output为定标输出，输出的信号经过了处理。

后者的灵活度大，因此多采用。

目前膜片钳放大器多设有scaled output，你可将其和数模转换器（你所说的信号器）的ANALOG IN连接，这样放大器的输出信号就能传送给计算机了，此时已经没有必要再使用Raw output了。

若你想记录两个输出，则需要将Raw output和数模转换器的另一个ANALOG IN连接。

4. 在Clampex的Edit protocol/Wave中，Step和ramp各有什么适用范围？答：Ramp多用于电流衰减缓慢的离子通道以及失敏不明显的受体通道的I-V曲线制作，如多用于钾、钙离子通道。

海马微量注射Ｌ－ＮＡ对大鼠学习记忆的影响及Ｎ０、ＳＳ相关性研究研究生麻琳导师郭洪志教授前言学习和记忆是大脑高级功能之一，学习记忆过程受神经递质和神经肽的调节已引起人们的广泛重视。

正常情况下，神经递质和神经肽在学习记忆过程中可能是相互作用的，因此研究它们之间的相关性非常重要。

近年来的研究发现生长抑素（Ｓｏｍｏｔｏｓｔａｔｉｎ，ｓｓ）是一种与学习记忆等智能活动相关的神经活性多肽，在Ａ１ｚｈｅｉｍｅｒ’Ｓ病和血管性痴呆病人各重要脑区的含量均显著下降，较其它神经肽类递质损害严重面广泛。

一氧化氮（ＮｉｔｒｉｃＯｘｉｄｅ，ＮＯ）是中枢神经系统（ＣＮＳ）中一种扩散性细胞问信使分子，研究证明ＮＯ与神经元的突触可塑性有关，参与海马的长时程增强效应，可能在学习记忆过程中起逆行信使的作用。

国内外虽有采用一氧化氮合酶（ＮｉｔｒｉｃＯｘｉｄｅＳｙｎｔｈａＳｅ，ＮＯＳ）抑制剂抑制大鼠脑内Ｎ０的合成，造成大鼠学习功能障碍的动物模型，然而关于ＮＯ影响学习功能的机制目前还不十分清楚，有的学者分析可能与调节某些神经递质和神经肽的释放有关，也有报道在ＣＮＳ内ＮＯ可促进乙酰胆碱、多巴胺和ｙ一氨基丁酸等神经递质的释放，这些递质对学习记忆功能均有重要影响ｎ１。

然而目前国内外尚无对ＮＯ与Ｓｓ在学习记忆过程中的相关性研究。

本课题采用大鼠海马微量注射ＮＯＳ抑制剂Ｎ”一硝基一Ｌ一精氨酸（Ｎ—ｃ１）一Ｎｉｔｒｏ—Ｌ－Ａｒｇｉｎｉｎｅ，Ｌ－ＮＡ）的方法，研究了ＮＯ、ｓｓ对学习记忆功能的影响，通过海马内ＮＯ与ＳＳ含量改变的相关性分析，探讨Ｎ０、ｓｓ在学习记忆过程中的相互作用，从而进一步揭示Ｎ０在学习记忆过程中的作用机制。

材料和方法材料：１、动物：ＷｉＳｔａｒ大鼠，雄性，１８０－２００９，由山医大实验动物部提供。

２、试剂：Ｌ－ｂｌＡ系ｓｉｇｍａ—Ａｌｄｒｉｃｈ产品ＮＯ试剂盒购自南京聚力生物医学研究所ｓｓ放免药盒购自海军放免技术中心３、仪器：脑立体定向仪（ＳｕｍｍｉｔｍｅｄｉｃａｌＣｏ、Ｊａｐａｎ）Ｙ型电迷宫（ＭＧ一２型，江苏省沙洲县三兴声电公司）半自动生化分析仪（美国原子能研究所研制）放免ｒ一计数器（ＦＭＧ一１８２型；上海日环仪器厂）方法：１、动物模型的制作：Ｗｉｓｔａｒ雄性大鼠３６只，随机等分为海马微量注射Ｎ—ＬＡ组、海马微量注射生理盐水组和正常对照组。