七氟菊酯和溴氰菊酯对棉铃虫神经细胞大电导钙激活钾通道电流的影响

旨在明确棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)神经细胞上是否存在大电导钙激活钾通道(Largeconductance calcium-activated potassium channels,BKCa),进而探究BKCa通道是否为七氟菊酯(I型)和溴氰菊酯(II型)的作用靶标.应用全细胞膜片钳技术首次记录了棉铃虫中枢神经细胞BKCa通道电流并分析了七氟菊酯和溴氰菊酯对BKCa通道的影响.结果显示,棉铃虫神经细胞膜上表达BKCa通道,其电流为一串快速激活、有快失活成分的电流,在-40 m V左右激活,电流幅值随刺激电位的增加而增强.七氟菊酯和溴氰菊酯均能显著抑制BKCa通道的峰值电流,使BKCa通道激活的电压依赖性发生改变,使激活曲线向去极化方向移动,其中七氟菊酯使半数激活电压(V1/2)向去极化方向移动约8 m V,溴氰菊酯使V1/2向去极化方向移动约16 m V.七氟菊酯和溴氰菊酯均能显著缩短BKCa通道快失活时间常数.上述结果表明BKCa通道是七氟菊酯和溴氰菊酯的作用靶标.     

百日咳毒素对抗性及敏感棉铃虫神经细胞L型钙通道的调制作用

通过催化抑制性G蛋白α亚基(Gαi／o)的ADP核糖基化,百日咳毒素(PTX)使Gαi／o不能活化,继而抑制Gαi／o-腺苷酸环化酶(AC)-cAMP-蛋白激酶A(PKA)-L型电压门控钙(Ca(L)2 )通道．Ca(L)2 通道可能是拟除虫菊酯类杀虫剂的靶标．本实验观察了PTX对三氟氯氰菊酯(Cy)抗性及敏感棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道的影响, 以期从Ca(L)2 通道动力学的角度探讨棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的机制．急性分离并经12-16 h无菌培养3-4龄棉铃虫神经细胞．实验分4组:①Cy敏感组(Cy-S组);②Cy抗性组(Cy-R组);③Cy-S-PTX组; ④Cy-R-PTX组．400 ng／mL PTX加入培养基中．采用全细胞膜片钳技术记录各组,ICa(L)．结果显示:(1)各组 Ca(L)2 通道的激活电压均是-35--30 mV,最大激活电压是0 mV,但Cy-S-PTX组的最大激活电压是 -10 mV;(2)分别与Cy-S组和Cy-R-PTX组峰值电流密度相比,Cy-S-PTX组峰值电流密度分别增高52．06 ％和44．81％(P<0．01),提示Cy-S-PTX组Ca(L)2 通道电导可能增大．Cy-S组和Cy-R组间的峰值电流密度无统计学差异;(3)与Cy-S组相比,Cy-S-PTX组神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压向超极化方向移动5．1 mV (P<0．05),半数失活电压向超极化方向移动5．93 mV(P<0．05),提示PTX使敏感组神经细胞的Ca(L)2 通道更容易激活和失活;(4)与Cy-R组相比,Cy-R-PTX神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压几乎未变,半数失活电压向去极化方向移动2．42 mV(P>0．05),提示PTX对抗性组神经细胞的影响不明显;(5)Cy-R组与Cy-S组神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压和半数失活电压无显著性差异．结果提示:(1)棉铃虫神经细胞存在(Gαi／o)-AC- cAMP-PKA-Ca(L)2 通道信号传导途径;(2)PTX敏感的抑制性Gi／o蛋白的基础活性对棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道有影响;(3)PTX对敏感虫神经细胞的Ca(L)2 通道的影响较对抗性棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道的影响明显,提示抗性棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的机理可能与其Ca(L)2 通道对Gαi／o-AC-cAMP-PKA-Ca(L)2 通道调控不敏感有关．     

三氟氯氰菊酯对棉铃虫中枢神经细胞高电压激活Ca~(2+)通道激活的影响

用全细胞膜片钳技术分析了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)幼虫中枢神经细胞电压门控Ca~(2+)通道的电生理学特性,并检测了三氟氯氰菊酯(cyhalothrin,Cyh)对Ca~(2+)通道功能特性的影响.结果表明,Ca~(2+)通道电流(I_(Ca))激活阈值-40 mV,峰值电压介于-10 mV-10 mV.约82%细胞的I_(Ca)在-20 mV激活,93%细胞的I_(Ca)在0 mV左右达峰值.棉铃虫表达高电压激活、对Cd~(2+)敏感的Ca~(2+)通道和高电压激活、对Cd~(2+)不敏感的Ca~(2+)通道.Cyh作用后,I_(Ca)在幅值减小的同时,I-V曲线和激活曲线均向超极化方向移动10-20 mV,表明Cyh不仅对I_(Ca)有抑制作用,对Ca~(2+)通道的激活也有影响,棉铃虫幼虫腹神经索中枢神经细胞高电压门控Ca~(2+)通道也是Cyh的作用靶标之一.     

白细胞介素-1β对三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠电流的双相调节作用

应用全细胞膜片钳技术记录急性分离的小鼠三叉神经节细胞电压门控性钠通道电流,观察白细胞介素-1β对河豚毒素敏感性钠电流的影响,拟从离子通道水平探讨白细胞介素-1β调节颜面部痛的分子机制.结果发现白细胞介素-1β双相调节三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠通道,低浓度白细胞介素-1β(1ng/mL和10ng/mL)抑制三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠电流锋值,其中1ng/mL白细胞介素-1β使河豚毒素敏感性钠通道半失活电压向超极化方向偏移,复活时间常数延长.高浓度白细胞介素-1β(100ng/mL)在给药即刻增强三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠电流锋值,使河豚毒素敏感性钠通道半激活电压向超极化方向偏移,而不影响其失活及复活特性.高、低浓度白细胞介素-1β对三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠电流锋值的效应具有可逆性特点.结果表明白细胞介素-1β双相调节三叉神经节细胞河豚毒素敏感性钠通道,可部分解释白细胞介素-1β双相调节痛觉的产生及对神经元的损害和保护双相效应.     

敏感及抗性棉铃虫不同龄期幼虫神经细胞Na+通道电生理特性的比较研究

用膜片钳技术分析了棉铃虫三氟氯氰菊酯抗性品系(R)及其同源对照品系(S)不同龄期幼虫神经细胞电压门控Na^ 通道的电生理特性．结果表明，S幼虫神经细胞Na^ 通道的激活电压介于-50～-30mV，约70％细胞的Na^ 通道在-40mV左右激活．Na^ 通道电流(1Na)的峰值电压介于-30～0mV，约72％细胞的1Na在-20mV左右达峰值．R幼虫Na^ 通道的激活电压介于-50～-20mV，约60％细胞的Na^ 通道在-40mV左右激活，约30％的在-30～-20mV激活．2龄幼虫(R2)约76％细胞的1Na在-20mV左右达峰值．R3和R4均有60％以上细胞的INa在-10～OmV达峰值，即R3和R4多数细胞1Na的峰值电压向正电位方向移动．上述结果表明R幼虫神经细胞Na^ 通道功能发生了变异，同时也提示R幼虫在不同发育阶段其Na^ 通道的表达不同．     

大鼠海马锥体神经元外向电流特征分析

利用全细胞膜片钳技术研究了大鼠海马锥体神经元去极化激活的外向电流的特征.结果表明,短时去极化至-60mV以上电位可引发快速上升的外向电流,之后缓慢衰减至一平台.当保持电位改变时,该峰电流与平台电流的幅度均会发生变化,但前者较后者变化显著.试验中测得峰电流与平台电流的逆转电位分别为-(76.1±5.97)mV和-(83.6±4.13)mV,与用Nerst方程计算出的本试验细胞外液与电极内液的钾离子平衡电位Ek=-88mV接近,说明该外向电流是钾电流,且提示此外向电流包括两种成分.试验结果还表明,此外向电流的衰减过程可用双指数方程很好地拟合,而在500ms预脉冲刺激后再经去极化激活的快成分的失活过程则适合用单指数方程进行拟合,从而进一步证实大鼠海马锥体神经元的外向钾电流包括快慢两种成分(IA和IK).IA的稳态激活和失活过程均可用Boltzmann方程进行拟合,半数激活和半数失活电压分别为(7.40±3.01)mV和-(66.27±3.62)mV,但其稳态失活在测试电压范围内(-100mV至+30mV)不完全.     

云南血竭及血竭素对三叉神经节细胞电压门控性钠通道电流的影响

目的：探讨云南血竭及其提纯物血竭素高氯酸盐对三叉神经节细胞电压门控性钠通道电流的影响．材料与方法：在急性分离的TRG细胞膜上，阻断电压门控性钙通道和钾通道，在-70mV的钳制电位下，从-60mV起，给予10mV步幅递增、80ms步宽的去极化脉冲刺激，进行全细胞膜片钳记录．观察不同浓度的云南血竭及其提纯物血竭素高氯酸盐对TRG细胞电压门控性钠通道电流的影响．结果：各种浓度的云南血竭均显著抑制TRG细胞膜上电压门控性钠通道电流，并呈浓度依赖性，而血竭素高氯酸盐无此效应．结论：除了因消炎而止痛外，云南血竭尚可能通过直接干预TRG细胞的痛觉信息传入而发挥其镇痛作用，其有效作用成分有待进一步探讨．     

TNF-α对大鼠皮层神经元钠通道电流的影响

以原代培养的胎鼠皮层神经元为材料,使用全细胞膜片钳技术,研究了10ng/mL与50ng/mL的肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)分别处理6h和24h后对皮层神经元电压依赖性钠电流的影响.结果显示,50ng/mL的TNF-α对钠电流具有显著抑制作用,而对钠通道的激活性质与失活性质没有影响.     

七氟菊酯和溴氰菊酯对棉铃虫神经细胞内钙离子浓度的影响

以急性分离的棉铃虫神经细胞为实验材料,利用激光扫描共聚焦显微镜技术,探究2种拟除虫菊酯类杀虫剂——七氟菊酯(Ⅰ型)和溴氰菊酯(Ⅱ型)对神经细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i)的影响,并进行机理初探.研究结果表明:七氟菊酯和溴氰菊酯都可刺激神经细胞内钙离子浓度升高,但这种反应只有在细胞外存在钙离子时才会发生,且该反应可以被河豚毒素(tetrodotoxin,TTX,电压门控钠通道阻断剂)阻断.这表明七氟菊酯和溴氰菊酯触发的胞内钙离子浓度升高与电压门控钠通道有关,很可能是拟除虫菊酯作用于电压门控钠通道后所引发的反应.     

动物多肽与钠通道选择性互作的微基序空间等电点

电压门控钠通道(Voltage-gated sodium channels, Nav,钠通道)是产生和传播神经冲动的重要离子通道,是动物多肽类毒素靶通道之一。动物多肽结合不同的钠通道受体位点,改变Nav的构象和通道动力学特性。本文聚焦钠通道与动物多肽的功能性结合,以经典动物多肽AaH2、Protoxin-II与Nav1.7互作的冷冻电镜颗粒结构为模板,探究多肽结合与钠通道激活、失活相关的电压感受器构象变化,提出多肽与钠通道互作的微结构域、氨基酸基序和空间等电点效价模型,以期为新型钠通道亚型特异性人工肽的设计和研制提供新思路。     

Navβ1亚基对KCNQ通道电流特性的调控

Navβ1亚基是电压门控钠离子通道的辅助亚基之一，调控通道的门控特性，以及通道的激活和失活。而Navβ1亚基对KCNQ通道的调控作用尚不清晰。文章利用全细胞膜片钳技术检测了Navβ1亚基对异源表达的KCNQ通道及其亚型的电流调控特征。实验结果发现，Navβ1亚基可以差异性调控KCNQ通道的电流特性，抑制KCNQ1和KCNQ2通道的活性，而激活KCNQ3和KCNQ4通道，延缓KCNQ1通道的激活，易化KCNQ3和KCNQ4通道的激活。研究首次发现了Navβ1亚基对KCNQ通道的差异性调控作用，为解析KCNQ通道的功能以及相关疾病的诊疗提供新思路。     

防治橘臀纹粉蚧药剂的室内筛选

为有效地控制橘臀纹粉蚧Planococcus citri(Risso)发生,测定了6种农药在田间使用浓度下对该虫的致死效果.结果表明,在室内条件下,吡虫啉、烯啶虫胺、啶虫脒、阿维菌素和高效氯氰菊酯对1龄若虫的防治效果较好,用药后72 h校正死亡率均在80.0％以上,而杀扑磷仅74.8％.在防治应用中,建议推荐吡虫啉,烯啶虫胺,啶虫脒3种药剂,同时应针对不同虫态适当调整用药浓度和施药时间,以达到理想的防治效果.     

血竭总黄酮对小鼠三叉神经节细胞河豚毒素敏感型钠通道电流的抑制作用

目的:观察血竭总黄酮对小鼠三叉神经节(TG)细胞河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道电流的影响,确定血竭对TG细胞电压门控性钠通道电流产生抑制效应的有效部位.方法:酶解法急性分离昆明种小鼠(1月龄)三叉神经节细胞,应用全细胞膜片钳技术记录TG 细胞TTX-S钠通道电流,观察血竭总黄酮对其影响.结果:在钳制电位为-90 mV时,3种浓度(0.001 %,0.01 %,0.1 %)的血竭总黄酮对锋钠电流的抑制率分别为17.02±5.42 %,33.23±5.12 %,49.30±5.14 %(P值均小于0.05),抑制效应呈典型的浓度依赖性,血竭总黄酮对TG细胞TTX-S锋钠电流的半数抑制浓度(IC50)为0.101 3 %.结论:血竭总黄酮是血竭抑制TG细胞TTX-S钠通道电流的有效部位,该研究为血竭有效成分的提取缩小了研究范围.     

膜片钳法研究钡离子对SV通道电流特性的影响

利用全液泡膜片钳技术，研究了氯化钡对慢液泡阳离予通道电流特性的影响．外液中加入氯化钡后，在低浓度时，促进通道电流，且促进效率随着浓度的增大而增大，并随刺激电压而变化；而在高浓度时，则抑制通道电流，抑制率随刺激电压的增大先增大而后又有所减小。同时加入氯化钡后，通道的激活时间常数明显减小，激活电压在20mY-120mV时，减小的比较明显，而大于120mY时，则不太明显。这些提示SV通道上可能存在着钡离予的结合位点，而且此结合位点结合钡离予以后，可以加快通道的开放几率。     

塞来昔布对心脏钠离子通道Nav 1.5电生理特性的影响

针对塞来昔布对与心脏毒性密切相关的钠离子通道Na_v1.5电生理特性的影响进行了研究.采用全细胞膜片钳技术,检测塞来昔布对Na_v1.5的电生理特性的影响,包括电流峰值、电压依赖性激活、电压依赖性失活以及恢复动力学.研究结果表明,塞来昔布对Na_v1.5的峰电流具有抑制作用,且呈浓度依赖性,其抑制作用的IC₅₀值为1.54×10^-8mol/L;塞来昔布促进了Na_v1.5的激活及失活过程,使其难以恢复到静息状态.塞来昔布对Na_v1.5峰电流的明显抑制作用,表明其潜在的心脏风险可能与Na_v1.5密切相关.     

液质联用法测定水稻中烯啶虫胺及其代谢物

建立了测定水稻中烯啶虫胺及其代谢物2-[N-(6-氯-3-吡啶甲基)-N-乙基]氨基-2-甲基亚氨基乙酸(CPMA)、N-(6-氯-3-吡啶甲基)-N-乙基-N’-甲基甲脒(CPMF)的液相色谱-质谱检测方法。水稻样品采用QuEChERS前处理技术,经Shim-pack GIST C18色谱柱分离,采用电喷雾正离子模式,通过多反应监测方式测定,基质匹配标准曲线外标法定量。试验结果表明,稻壳、秸秆和糙米基质中烯啶虫胺及其代谢物在选择的浓度范围内线性关系良好,相关系数(r)均不小于0.9982,方法检出限为0.0025 mg/L。在3个不同的添加浓度水平下,烯啶虫胺及其代谢物CPMA、CPMF在水稻稻壳、秸秆、糙米3种基质中的平均添加回收率为80.13%～104.42%,相对标准偏差为0.97%～2.94%。该方法操作简单、高效、快速,对于定量检测同类样品中烯啶虫胺及其代谢物残留量有较好的实际应用效果。     

亚致死剂量烯啶虫胺对褐飞虱体内脂肪、蛋白质、可溶性糖及游离氨基酸含量的影响

 测定了烯啶虫胺亚致死剂量LC₁₀与LC₃₀胁迫12 h与24 h下,褐飞虱5龄若虫与成虫体内可溶性蛋白、糖类、甘油酯及游离氨基酸含量的变化。结果表明：LC₃₀与LC₁₀胁迫下的5龄若虫与胁迫12 h后的成虫体内可溶性糖的含量显著高于对照组;12 h胁迫下,LC₃₀与LC₁₀的烯啶虫胺均能提高5龄若虫与成虫体内游离氨基酸的含量,而24 h处理下的成虫体内游离氨基酸的含量显著低于对照;烯啶虫胺胁迫12 h后,褐飞虱成虫与若虫体内甘油酯的含量显著高于对照,而24 h处理下的5龄若虫体内甘油酯的含量显著低于对照;烯啶虫胺亚致死质量浓度胁迫下的褐飞虱5龄若虫与成虫体内蛋白质含量的变化趋势与游离氨基酸含量的变化有着相似之处。     

1mT工频磁场对小鼠皮层神经元电压依赖性钾通道的影响

为研究工频磁场在细胞水平上对神经电活动的影响,利用1mT,50Hz工频磁场照射(15min,30min)急性分离的小鼠皮层神经元,记录神经元电压依赖性钾通道电流,研究工频磁场对钾通道特性的影响.结果表明,工频磁场抑制钾通道电流,并且具有时间依赖性.另外,工频磁场减小了瞬时外向钾通道的半数激活电压,斜率因子变大,增大了延迟整流钾通道的半数激活电压,斜率因子不变.研究表明工频磁场改变了电压依赖性钾通道的特性,进一步影响神经元的一系列电活动.     

碘化N-正丁基氟哌啶醇对大鼠缺氧复氧心肌细胞钠钙交换体电流的抑制作用

碘化N-正丁基氟哌啶醇(N-n-butyl haloperidol iodide,F2)为本研究室改造合成的新化合物。前期研究发现F2作为L-型钙通道拮抗剂,能剂量依赖地拮抗缺血再灌注所导致的大鼠心脏损伤。研究F2对缺氧复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)大鼠心肌细胞钠钙交换体电流的作用并探讨其保护机制。采用Langendorff灌流系统灌流SD大鼠心脏,标准酶解法消化分离得到单个心室肌细胞。正常台式液灌流5min,立即灌流充90%N2-10%CO2的缺氧液,建立体外心肌细胞H/R模型,采用全细胞膜片钳技术记录对照、模型以及不同浓度F2(0.1、1、10μmol/L)对心肌细胞钠钙交换体电流,观察H/R状态F2对心肌细胞钠钙交换体电流的影响。结果显示:缺氧抑制钠钙交换体电流主要是抑制外向电流;H/R引起钠钙交换体电流增大,尤其是外向电流的增大。F2呈浓度依赖地抑制钠钙交换体电流,钠钙交换体电流I-V曲线上移。以上表明:F2能抑制钠钙交换体电流,尤其是外向电流,防止H/R时心肌细胞的钙超载,保护心肌细胞。     

抗心律失常药物作用最佳靶点研究

目的:通过研究乌头碱、哇巴因致心律失常作用的离子靶点,揭示抗心律失常药物作用的最佳靶点。方法:采用全细胞膜片钳技术研究乌头碱、硅巴因对大鼠单个心室肌细胞动作电位时程(APD)、L-型钙电流(ICa)、钠电流(INa)、内向整流钾电流(IK1)以及瞬时外向钾电流(Ito)的作用。结果:乌头碱(1μM)使大鼠单个心室肌细胞90%复极化动作电位时程(APD90)从给药前的150.23±7.02ms延长至236.03±23.22ms(n=8,p<0.01)。ICa在0mV刺激电位下从-727.9±178.0pA增加至-1082.1±222.2pA(n=6,p<0.01);IK1在-110mV刺激电位下从-2122.0±511.1pA增加到-2536.3±386.5pA;乌头碱(1μM)抑制Ito,在+50mV刺激电压下,Ito从3203.6±617.1pA下降到2809.0±547.3pA。同时增加INa。哇巴因5μM使大鼠心肌细胞APD缩短(APD90从86.3±25.2ms缩短至58.9±20.8msn=5,p<0.01),ICa在+10mV刺激电位下从-1326.9±318.9pA减少到-782.3±395.3pA;使Ik1从-1868.3±187.8pA增加到-2392.8±366.7pA(刺激电压-120mV,n=10,p<0.01);使Ito从1272.7±317.6pA增加到1706.6±485.5pA(刺激电压+60mV,n=5,p<0.01)。结论:乌头碱、哇巴因诱发心律失常发生的活性点或最佳靶点是ICa,INa,IK1,Ikr和Iks。APD缩短或过度延长均可致心律失常,一个理想的抗心律失常药物应对心