三聚氰胺(melamine),化学名称为2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物。外观为粉末状,白色无味,与蛋白粉极为相似。它是一种重要的用途广泛的有机化工中间体原料,其最主要的用途是生产三聚氰胺甲醛树脂。在日常生活中人们经常会接触到以三聚氰胺甲醛树脂为原料的物品,如塑料碗碟一美耐皿,它受热后有可能散发毒性。三聚氰胺作为近几年毒奶粉丑闻的主角,对其毒性的研究也越来越得到重视。目前认为三聚氰胺生物学效应的主要靶器官是泌尿系统,中毒机制是肾衰。但另外一些研究表明三聚氰胺还有其他的生物学作用,比如诱发皮肤过敏、引起肝脏坏死、导致细胞凋亡、诱发癌症、对DNA结构的改变、导致红细胞溶血以及对免疫系统、生殖遗传系统的毒性等等。因此三聚氰胺的毒性机制尚未被完全阐明。已知三聚氰胺对于婴幼儿的毒害作用大于成年人,主要是由于其某些器官和组织发育不完全,例如肾脏和大脑。在哺乳动物胎儿期和婴幼儿时期是大脑发育的关键时期,包括神经元数量的增长和突触发生的形成,这是学习和记忆的生物学基础。有报道称,三聚氰胺能够通过胎盘及血脑屏障,在大脑的各个脑区都发现有三聚氰胺,并且随时间的延长,含量越高。我们的前期工作表明三聚氰胺能够诱导PC12细胞(一种神经元模型)凋亡。因此可以推测三聚氰胺对于幼年哺乳动物的中枢神经系统会产生一定的毒性作用。神经系统是许多外源性化合物作用的靶器官,目前神经毒性机制被广泛地认为兴奋性毒性或者氧化应激是最终的共同通路。神经系统的基本单位是神经元,它是一种可兴奋性细胞,其功能的实现与其兴奋性密切相关,因此兴奋性的改变可以导致细胞功能的异常。而细胞膜上的各种电压门控离子通道是决定神经元兴奋性的分子基础。许多已知的药物毒物等都是经由离子通道对神经元产生作用的。因此我们的研究就针对三聚氰胺对于幼鼠大脑海马区神经元的毒性作用,首先检测了三聚氰胺对于神经元兴奋性是否有改变,进而探讨了其改变的离子机制。实验选用2周左右的Wistar幼鼠,获取其新鲜海马脑片(约350μm)后,使用全细胞膜片钳技术分别记录了不同浓度的三聚氰胺(5×10-4,5×10-5,5×10-6g/mL)对大鼠海马CA1区锥体神经元电生理特性的影响。实验主要包括两个部分：首先使用电流钳的方法检测了三聚氰胺对神经元兴奋性的影响,即对神经元自发放电以及诱发放电的影响。然后使用电压钳的方法记录了三聚氰胺对神经元的两种主要的电压门控离子通道电流的影响,来阐明对其兴奋性影响的离子机制。主要实验结果如下：1、三聚氰胺对大鼠海马锥体神经元自发放电的影响：三聚氰胺以浓度依赖的方式增加海马神经元自发放电的频率,并且在5×10-4,5×10-5g/ml两个浓度时的变化最为显著,说明三聚氰胺能够增加神经元的兴奋性。2、三聚氰胺对CA1区神经元诱发动作电位的影响：三聚氰胺同样的也以浓度依赖性的增加了诱发的动作电位的频率,而对膜电位没有明显的影响。对于单个动作电位的影响结果显示,动作电位的峰值和超射值只有在最高浓度组略有降低。而发生阈值显著降低,半峰宽则浓度依赖性的增加,其发挥显著作用的浓度同样也是5×104,5×10-Sg/ml两个浓度。3、三聚氰胺对CA1区神经元电压门控钠通道的影响：实验结果显示三聚氰胺能够以浓度依赖的方式抑制INa的幅值,但抑制的程度较弱。并且使其激活曲线向左移动,稳态失活曲线也向超极化的方向移动,对于其失活后恢复的动力学没有显著影响。4、三聚氰胺对CA1区神经元电压门控钾通道的影响：结果显示,三聚氰胺能够以浓度依赖的降低IA以及IK的幅值,并且具有电压依赖性。对IA的激活过程无影响,但使得IK激活曲线左移且存在浓度依赖性。三聚氰胺还能使IA的失活曲线向超极化方向改变,并且增加其斜率。对于其失活后恢复的动力学没有显著影响。根据上述结果,我们得出以下主要结论：三聚氰胺能够浓度依赖的增加神经元的兴奋性。并且使得动作电位发放阈值降低,半峰宽延长。三聚氰胺对电压门控钠通道的激活过程、失活过程的改变,导致动作电位发放阈值的改变。而它对电压门控钾离子通道的抑制作用则导致动作电位的时程以及发放频率发生改变,从而增加了神经元的兴奋性。因此,三聚氰胺对神经元兴奋性以及动作电位形状的影响,有可能是通过对两种重要的电压门控离子通道的影响来实现的。