神经放电节律的不同复杂分岔序列的实验研究

神经放电节律在参数空间的分岔结构不仅是重要的动力学问题,对于揭示神经信息编码也具有重要的意义．在大鼠损伤坐骨神经模型,研究了不同K^＋通道阻断剂的浓度下神经自发放电随Ca^2＋浓度变化的分岔序列规律．结果发现,包含节律模式种类较少的简单分岔序列可以与包含多类周期和混沌的复杂分岔序列相互转换,复杂分岔序列之间也可以转换．分岔点附近的混沌节律的不同是识别分岔序列不同的主要标志．研究结果不仅丰富了神经放电的非线性动力学现象,也会为建立神经放电在参数空间的分岔序列结构进而揭示神经编码机制提供帮助．     

BK通道在血管平滑肌细胞迁移中的作用

观察BK通道在血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)上的功能及数量发生变化时,对VSMC迁移速度的影响。用脂质体转染法使BK通道在VSMC上过表达,或用BK通道特异性阻断剂IBTX(iberiotoxin)阻断VSMC上BK通道的功能,在这两种情形下,观察VSMC迁移速度的变化。研究结果表明,当过表达BK通道于VSMC,与正常对照相比,其迁移速度明显减慢;反之,当BK通道功能被特异性阻断剂IBTX阻断后,VSMC的迁移速度明显加快。最后认为BK通道的表达水平与VSMC的迁移速度呈负相关,过表达BK通道抑制VSMC的迁移。     

钾通道阻断剂对胶质瘤细胞迁移和侵袭的影响

为了检测电压门控钾通道阻断剂4-氨基吡啶(4-AP)、四乙胺(TEA)和ATP敏感钾通道阻断剂格列苯脲(Glibenclamide,Gli)对胶质瘤细胞迁移和侵袭的影响,选用人胶质瘤细胞系U87和U251,其中钾通道阻断剂4-AP、TEA及Gli处理作为实验组,未处理的作为对照组.采用划痕实验和Transwell小室法检测钾通道阻断剂对U87和U251细胞迁移和侵袭能力的影响; Western blot检测药物处理后细胞高迁移率蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)表达水平.结果表明:5 mmol·L^-1的4-AP、40 mmol·L^-1的TEA及400 μmol·L^-1的Gli可以显著抑制胶质瘤细胞的迁移、侵袭,并降低HMGB1表达水平.电压门控钾通道和ATP敏感钾通道对胶质瘤细胞迁移和侵袭具有重要调控作用,3种钾通道阻断剂对胶质瘤细胞迁移和侵袭有不同程度的抑制作用,可能通过调控HMGB1相关通路实现.     

侧脑室注射腺苷对家兔尾核痛神经元自发放电活动的影响

采用侧脑室给药法及常规神经元放电引导法,研究了腺苷(Ado)对家兔尾核痛神经元自发放电的影响及其可能机制.结果表明Ado能不同程度的抑制尾核痛神经元自发放电活动,且呈明显的剂量依赖性.其作用机理可能与Ado和其A1受体结合后,间接激活ATP敏感性K 通道,引起尾核痛神经元细胞膜超极化有关.     

腺苷及其阻断剂茶碱对大鼠尾状核脑薄片神经元自发放电的影响

本实验采用脑薄片电活动胞外记录法，研究腺苷及其非特异性阻断剂茶碱对大鼠尾状核脑薄片神经元自发放电的影响，在记录的３１个细胞中，对２１个细胞灌流了腺苷，其中３个细胞自发放电频率无明显变化，占３／２１＝１４２８％；在另外１８个对腺苷有反应的细胞中，有６个细胞自发放电频率增加，占６／２１＝２８５７％；有１２个细胞自发放电频率减少，占１２／２１＝５７２２％。腺苷的兴奋和抑制效应都有量效关系。茶碱对大鼠尾状核神经元自发放电的效应与腺苷相反。结果提示，大鼠尾状核内存在两种类型的腺苷受体：Ａ１和Ａ２；腺苷对大鼠尾状核脑片神经元自发放电的抑制效应是通过激活Ａ１受体实现的，而其兴奋效应是由于激活了Ａ２受体。     

Na~+、K~+、Ca~(2+)对柞蚕幼虫在体胸神经节自发放电活动的影响

以柞蚕五龄幼虫为材料 ,运用微电极电生理技术 ,以胞外记录的方法 ,记录了柞蚕幼虫在体胸神经节的自发放电活动 .并观察了胞外Na+、K+、Ca2 +的浓度变化对放电活动的影响 .结果表明 ,柞蚕幼虫胸神经节胞外自发放电有 3种形式 ,即慢节律单个放电、簇状放电及连续放电 ,其离子机制可能既有Na+动作电位 ,又有Ca2 +动作电位     

钙激活的大电导钾离子通道在成年斑胸草雀脑中的分布

BK 通道，即钙离子激活的大电导钾离子通道，它通过产生快速的后超极化（fA HP）来控制动作电位的持续时间、发放频率。为研究BK通道在鸣禽鸣唱学习中的作用提供形态学依据，用免疫组化法观察了BK通道在成年雄性斑胸草雀脑中的分布。证实了其在端脑、基底节纹状体、中脑、小脑等脑区都有广泛的表达，其中 RA、HVC、LM AN、X区、DM 等与鸣唱系统相关的核团都有显著的表达。这暗示了BK通道可能与鸣禽鸣唱信息整合、听觉反馈、鸣曲可塑性和稳定性以及呼吸调节都有密不可分的联系。     

皮质神经元网络同步自发钙振荡的特性

通过实验证实培养的皮质神经元网络存在一种同步自发钙振荡．这种钙振荡是突触活动驱动的,可以被TTX,谷氨酸受体拮抗剂CNQX/APV所阻断．而GABAA受体阻断剂picrotoxin对其没有影响,表明这种自发钙振荡完全依赖于谷氨酸能突触活动．同样证实这种同步自发钙振荡依赖于外钙的内流,而不需要胞内钙库钙的释放,L型钙通道阻断剂nifeclipine完全阻断这种自发钙振荡,表明钙的内流主要通过L型钙通道．     

青蒿提取物舒张小鼠气管平滑肌的作用机理

分别使用L型钙离子通道(VDCCs)激动剂高钾溶液(80 mmol/L KCl)和M受体激动剂乙酰胆碱(ACh)对小鼠离体气管环进行预刺激,研究了青蒿提取物(WEAA)对激动剂诱导的收缩反应的抑制作用.结果表明:WEAA能够抑制高钾和ACh诱导的预收缩,且呈剂量依赖性,浓度为10 mg/m L时完全抑制,而对静息状态下的气管环无作用.此外,WEAA阻断了VDCCs电流,抑制了高钾和ACh引起的胞外钙离子内流.而在ACh诱导的收缩反应中,该抑制效果不仅涉及VDCC通道,还有其他离子通道的参与.WEAA能够抑制ACh引起的内质网中钙离子的释放,且对气管环的收缩能力几乎无影响.结论:WEAA能够通过阻断VDCC通道和ACh激活的其他离子通道抑制外钙内流和细胞内钙释放,从而舒张小鼠气管平滑肌.WEAA有望作为一种潜在的气管扩张剂,用于治疗哮喘病.     

柞蚕幼虫在体胸神经节自发放电活动的观察

本文以柞蚕五龄幼虫为材料,运用微电极电生理技术,以胞外记录的方法,记录了柞蚕虫在体胸神经节的自发放电活动．结果,柞蚕幼虫胸神经节胞外自发放电有三种形式慢节律单个放电、簇状放电及连续放电．     

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.     

多磷酸肌醇对细胞膜钾通道协同作用的比较研究

本工作用膜片钳全细胞电流记录技术,研究了各种多磷酸肌醇在小白鼠泪腺单细胞的内外灌流实验中对膜钙依赖性钾通道的激活作用,证明了(1,4,5)三磷酸肌醇和(1,3,4,5)四磷酸肌醇具有协同激活作用,并比较了多种磷酸肌醇联用时的特异性。     

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.     

Na^＋,K^＋,Ca^2＋对杵柞蚕幼虫在体胸神经节自发放电活动的影响

以柞蚕五龄幼虫为材料,运用微电极电生理技术,以胞外记录的方法,记录了柞蚕幼虫在体胸神经节的自发放电活动,并观察了胞外Na^ ,K^ ,Ca^2 的浓度变化对放电活动的影响,结果表明,柞蚕幼虫胸神经节胞外自发放电有3种形式,即慢节律单个放电,簇状放电及连续放电,其离子机制可能既有Na^ 动作电位,又有Ca2 动作电位。     

钾通道阻断剂对人乳腺上皮细胞MCF10A增殖的影响

探讨电压门控钾离子通道在乳腺上皮细胞增殖过程中的作用.通过MTT法检测了钾通道阻断剂TEA、电压门控钾通道阻断剂4-AP对人乳腺上皮细胞MCF10A增殖的影响并与乳腺癌细胞MCF7作了比较,免疫印迹方法观察了电压门控钾通道Kv1.2、Kv1.5的表达.研究发现,两种钾离子通道阻断剂对人乳腺细胞和乳腺癌细胞增殖的影响均呈剂量依赖性关系.经5 mmol/L TEA 处理72 h后,MCF10A细胞的生长抑制率为21.67%,而MCF7细胞的生长抑制率为41.36%;5 mmol/L 4-AP处理72 h后,MCF10A的生长抑制率为29.24%,而MCF7细胞的生长抑制率为40.24%.Kv1.2在MCF10A和MCF7中表达没有变化,而Kv1.5在MCF10A细胞中的表达明显高于MCF7细胞.提示电压门控钾离子通道在乳腺细胞的增殖中起重要作用,其中Kv1.5 可能和乳腺细胞的转化密切相关.     

ATP敏感性钾通道与心肌低氧损伤

ATP敏感性钾通道是一种受细胞内ATP浓度，NDPs，KCOs,SUs等多种因素调节启闭的钾通道。在低氧条件下，ATP敏感性钾通道被激活，引起动作电位时程缩短和细胞外钾离子蓄积，减少钙离子内流，对心肌有一定的保护作用；但过度的钾离子外流，对心肌则有损害，甚于诱发心律失常。提示：ATP敏感性钾通道的开放，可能是低氧引起心肌损伤的一种内源性机制。     

海马结构中DG对CA3的信号传递作用

利用海马结构中的细胞通道模型,数值研究海马中CA3-DG网络的传递特性.首先分析外界刺激对锥体神经元放电节律的影响,放电节律经历周期峰放电,倍周期分岔通向混沌,激变周期3放电进而演化混沌,最后周期簇爆发的完整放电模式变化过程.然后通过突触连接模型,构造CA3-DG神经系统模型,分析了网络中各种神经元突触后电流总和的计算公式,突触后电流对神经元放电节律的影响以及簇爆发的产生机理,网络结构的强大编码能力揭示了CA3结构在海马信息传递中的特性.模型分析包含突触传递的时滞影响,模型结果与海马发放的实验现象相符合.     

甲基对硫磷诱发大鼠肝细胞内钙浓度升高的初步机制研究

应用激光扫描共聚焦显微镜观察甲基对硫磷(M ETHYLPARATH ION,MP)对正常大鼠肝细胞株(BRL)内游离钙浓度([CA2 ]I)的影响。实验结果表明,在正常生理盐溶液(N-PSS)中,MP能引起细胞内的钙升高,并呈浓度依赖性;在无钙生理盐溶液(0 CA2 -PSS)中,400 PMOL/L MP不显著改变细胞内的钙浓度。用不同的非选择性阳离子通道阻断剂(300ΜMOL/L GD3 ,2 MMOL/L SR2 ,2 MMOL/L N I2 )作用于由MP引起的钙升高时,发现均能有效地抑制钙升高,其中N I2 的抑制效果最为明显。同时MP引起的钙升高的时程远远大于ATP的作用。以上结果显示,MP对BRL细胞胞内的CA2 具有升高作用,此作用可能是MP激活非选择性阳离子通道,并最终导致细胞膜上的其它钙离子通道开放。     

Orai1钙通道的可逆光控改造及其在果蝇疾病模型中的应用

钙释放激活的钙(Ca2+release-activated Ca2+,CRAC)通道是一种介导细胞器互作的动态组装型通道.质膜上的Orai六聚体构成其通道部分,而内质网膜上的基质相互作用分子(stromal interaction molecule,STIM)钙感受器则是通道的开关元件.CRAC通道介导的钙内流是细胞内重要的钙信号产生机制,参与调节多种关键的生理过程,如基因表达,细胞因子分泌,细胞迁移、增殖,器官发育以及免疫反应等.CRAC信号功能异常与免疫缺陷、管状聚集性肌病(tubular aggregate myopathy,TAM)以及神经退行性疾病等多种疾病的产生密切相关[1].因此,以CRAC信号通路为靶点,开发其调控工具是治疗相关疾病的重要方向.     

闪电放电等离子体地域性特征分析

依据闪电回击过程的光谱,结合等离子体理论,计算得到放电通道的温度、电子密度和组分粒子数密度等参数,并对4个地区闪电放电等离子体的特性参数及其光谱特征进行了对比分析.结果表明,沿海地区放电通道的温度一般高于高原地区;通道中一次电离离子占主要地位,且NⅡ离子数密度最高;不同地区的闪电放电通道中,NⅡ、OⅡ离子的数密度占同种元素总粒子数密度的百分比变化不大,高原地区回击通道内NⅠ、OⅠ粒子所占浓度百分比略高于沿海地区;对于温度相同或相近的回击通道,沿海地区通道内的电子密度、粒子数密度、平均压强通常高于西部高原地区.