电鱼小脑浦肯野细胞对急性缺氧的功能反应

发布时间：2017-08-16 03:07

  本文关键词：电鱼小脑浦肯野细胞对急性缺氧的功能反应

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【摘要】：目的:通过研究急性缺氧对电鱼(mormyrid electric fish)小脑浦肯野细胞(Purkinje cell,PC)的功能影响,阐明缺氧耐受动物神经元在缺氧条件下的电生理特征。方法:采用全细胞膜片钳记录法,观察急性缺氧对电鱼小脑主神经元PC膜电位、兴奋性和平行纤维(parallel fiber,PF)-PC突触传递的影响。结果:(1)短暂缺氧使电鱼小脑PC膜电位发生迅速而持久的超极化,可持续30 min以上,同时伴随自发放电频率的显著下降。谷氨酸AMPA受体阻断剂CNQX不影响PC缺氧性超极化的产生,但可阻断缺氧性超极化的持续存在;而GABAA受体阻断剂Bicuculline则完全阻断缺氧性超极化的产生,并使膜电位在缺氧开始后发生短暂的去极化。(2)缺氧使PC诱发动作电位的阈值增高,频率减低,幅值减小。(3)急性缺氧使刺激PF诱发的PC兴奋性突触后电流(excitatorypostsynaptic current,EPSC)呈现长时程增强(long term potentiation,LTP),同时使EPSC双脉冲增强现象(pair-pulsefacilitation,PPF)显著衰减。CNQX逆转了PF EPSC的缺氧性LTP,表现为长时程抑制(Long Term Depression,LTD);而Bicuculline则使PF EPSC的缺氧性LTP增强。结论:耐缺氧动物电鱼小脑神经元的缺氧反应特征与哺乳类动物显著不同,AMPA受体和GABAA受体均参与电鱼小脑PC的缺氧性超极化和PF LTP的产生,表明维持GABA能突触和谷氨酸能突触活动的适度平衡,可能是电鱼以及其他耐缺氧动物脑保护机制的关键。
【作者单位】： 第四军医大学西京医院儿科脑发育研究室;第四军医大学实验动物中心;中国人民解放军第一医院儿科;
【关键词】： 缺氧 突触传递 电鱼 浦肯野细胞
【基金】：国家自然科学基金(30871029) 第四军医大学西京医院助推计划(XJZT10T07)
【分类号】：R363
【正文快照】： 哺乳类动物脑组织对缺氧非常敏感,缺氧数分钟即可因能量依赖性的离子泵衰竭导致神经元功能障碍或死亡,而缺氧耐受动物却能够在无氧或低氧状态下生存数日或数月[1-3]。因此,研究缺氧耐受动物的缺氧反应机制,是发现缺氧性脑损伤神经保护机制的重要途径。大量研究已证实,缺氧耐

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