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线粒体ATP敏感钾(mitoKATP)通道是线粒体内膜上的跨膜蛋白,主要是由内向整流钾通道(Kir)和ATP结合蛋白超家族(SUR)组成的异构八聚体。mitoKATP通道在大脑内大量存在,因其能偶联细胞内的能量代谢状态与K+跨膜流动和膜兴奋性,所以受到越来越多的关注。γ氨基丁酸(GABA)是成年哺乳动物中枢神经系统(CNS)内重要的抑制性神经递质。Tonic电流是胞外游离的GABA通过激活突触旁A型GABA受体(GABAAR)而产生的抑制性电导,在调控神经元兴奋性方面起重要作用。本研究旨在明确大鼠大脑新皮层第五层(L5)锥体神经元Tonic抑制的发育规律；明确激活mitoKATP通道对发育期L5锥体神经元Tonic抑制的调节作用；探讨mitoKATP通道对此作用的相关机制。故采用全细胞膜片钳技术记录大鼠P2-4、P7-8/P7-11和P30-34大脑皮层L5锥体细胞的Tonic电流,采用药理学手段阻断GABA转运体(GAT) GAT-1、GAT-3及GABAAR不同亚单位(a5和d)探讨不同发育阶段Tonic电流介导机制；利用二氮嗪(Diazoxide, DIZ)激活mitoKATP通道明确其对Tonic抑制的作用；结合药理学阻断GAT-1、GAT-3及GABAAR不同亚单位(a5和d)探讨激活mitoKATP通道对不同发育阶段Tonic电流作用的介导机制；应用Western blot和免疫荧光染色技术检测L5皮层锥体细胞Kir6.1、Kir6.2、GAT-1、GAT-3、a5和d GABAAR亚基的发育表达规律,及其与神经元和星形胶质细胞共定位情况,以探讨mitoKATP通道对Tonic抑制调控作用的可能介导机制。结果发现发育期大鼠大脑皮层L5锥体细胞的Tonic电流具有随年龄而改变的特定发育规律,并且在一定的GABA浓度范围内,Tonic电流幅度具有GABA浓度依赖性。GAT-1、 GAT-3的蛋白表达量、功能与大脑发育阶段密切相关,GATs抑制剂的应用效果与成年期不同,GAT-1抑制剂NO-711, GAT-3抑制剂SNAP-5114,无论单独使用还是联合应用都显著降低皮层L5锥体细胞的Tonic电流。mitoKATP通道的开放剂DIZ能够调节Tonic电流,但是不同条件下对Tonic电流的调节作用不一样,对于NO-711+SNAP-5114+GABA (5μM)组、空白对照组和5gM外源性GABA组,DIZ对Tonic电流的影响因年龄而不同,在P2-4时,DIZ显著降低Tonic电流,在P7-11时,DIZ显著增强Tonic电流,而对于NO-711+SNAP-5114组,DIZ在两个年龄段都能显著增强Tonic电流。表明DIZ对Tonic电流的调节与外周GABA的浓度及GATs的功能相关。GABAARs亚基a5、d的表达量也与大脑皮层的发育阶段有关,含有a5、d亚基的GABAARs参与介导大鼠大脑皮层L5锥体细胞Tonic电流的产生,它们对Tonic电流的贡献因发育阶段而异,说明亚基a5、d的表达量及对Tonic电流的影响具有年龄依赖性。在THIP (d亚基的激动剂)、L655708(a5亚基的反向激动剂)存在时,DIZ增强Tonic电流,可能与激活了其他的GABAaRs有关。发育期大鼠大脑皮层L5的神经元和胶质细胞都不同程度地表达GAT-1、GTA-3,神经元不同程度地表达Kir6.1, Kir6.2,胶质细胞也有少量Kir6.2的表达,表达量的多少与大鼠的脑发育阶段、神经元和胶质细胞的成熟程度有关。所以,本研究最重要的发现是：发育期大鼠大脑皮层L5锥体细胞的Tonic电流具有一定的发育特点,并且Tonic电流的大小具有一定程度的GABA浓度依赖性；DIZ激活mitoKATP通道能够调节Tonic电流,其调节作用因胞外GABA的浓度、大鼠的年龄、GATs的功能状态而不同。