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该研究应用膜片钳技术,以原代培养海马神经元为研究对象,观察了与神经元功能和存活密切相关的离子通道变化,进而观察了多种CK对离子通道和突触活动的影响.在此基础上,应用血清药理学方法观察了中医经典方剂地黄汤(Liuwei Dihuang decoction,LW)对海马神经元功能的影响,初步探了其益智作用的机制.一、大鼠海马神经元离子通道随培养时间变化的特点 该部分实验主要观察了新生大鼠海马神经元在体外分散培养过程中,离子通道电流随体外培养天数(day in culture,DIC)延长而变化的规律.进一步研究表明,L型钙通道(L-type voltage-dependent Ca channe,L-VDCC)的增加是其主要原因.NMDA受体是谷氨酸受体中的一个重要亚型,在神经元的生长发育和兴奋性损伤中发挥重要作用.以NMDA诱发电流为指标,观察NMDA受体/通道在海马神经元体外培养过程中的变化情况.二、快速老化小鼠(senescence-accelerated mouse,SAM)海马神经元离子通道特性及随培养时间变化的特点 为进一步确证离子通道变化对神经元存活和功能中的影响,该研究又选用SAM进行了研究.该研究对原培养的SAMR1(抗快速老化亚系)和SAMP8海马神经元的离子通道特点进行了观察和比较.成对刺激抑制(paired pulses depression,PPD)可反映神经元突触效能和可塑性,代表一种突触前机制.该研究对SAM海马神经元的PPD进行了比较.三、细胞因子对大鼠海马神经元离子通道和突触活动的影响 该研究观察了IL-1β,IL-2,IL-7,TNF-α和胸腺素(Thymosin α1,Tα1)等细胞因子对培养大鼠海马神经元离子通道和突触活动的影响.四、六味地黄汤含药血清对大鼠海马神经元离子通道和突触活动的影响 该研究进一步观察了LWCS对大鼠海马神经元膜离子通道和突触活动的影响,并从这一角度探讨了LW发挥益智作用的机理.结果表明,在LWCS作用48h后,I<,Na>及I<,A>的幅度,I<,Na>的阈电位,Cm和Rm未发生明显变化,而I<,K>和I<,Ca>的幅度明显减小,PPD也明显改善,提示LWCS可调节神经元兴奋性,增强海马神经元的突触可塑性.对突触自发活动的观察结果表明,LWCS加强sAC和mEPSC的发放频率.LWCS对突触活动和离子通道的作用特点与细胞因子的作用相似.该研究结果表明,离子通道数量或特性的改变与神经元的衰老和死亡密切相关.钙通道和NMDA受体偶联通道的增加可增加神经元对损伤因素的易感性,导致突触活动和神经元存活率的减少.IL-1β,IL-2,IL-6,TNF-α和Tα1等细胞因子对海马神经元的离子通道和突触活动具有调节作用,但作用特点各异,提出细胞因子对海马认知相关机能的调节作用十分复杂.LWCS对海马神经元突触活动,可塑性和离子通道具有调节作用,其作用特点与部分细胞因子的作用相似,提示影响细胞因子的功能可能是介导LW益智作用的中间环节之一.其确切机理有待进一步深入研究.