镧对大鼠海马神经元瞬时外向和延迟整流钾通道的调控作用

摘要

目的: 运用全细胞膜片钳技术记录细胞内、外施加La3+后大鼠海马神经元IA、Ik电流的变化，分析La3+如何对海马神经元IA、Ik通道蛋白进行调节，为研究La3+的神经毒性作用机理提供实验基础；比较细胞内、外La3+对通道影响的差异，利用La3+作为一种离子探针，提示给我们一些关于IA、IK通道结构与功能之间关系的信息。 方法: 采用酶解法结合机械分离法得到急性分离的大鼠海马神经元，运用全细胞膜片钳技术，记录海马神经元IA、Ik通道激活、失活及IA通道失活后恢复电流在细胞内、外施加La3+后的变化。 结果: 1．细胞外100μmol/L La3+降低IA电流峰值的同时使IA稳态激活曲线由2．08±2．58mV向去极化方向位移至22．97±7．28mV（n=24，P<0．001），k值减小，而对Ik的稳态激活曲线无影响：细胞内100μmol/L La3+使Ik稳态激活曲线由23．19±5．21mV平行向超极化方向位移至13．39±1．51mV（n=17，P<0．001），而对lA的稳态激活曲线没有影响； 2．细胞外100μmoVL La3+使IA的稳态失活曲线由-48．86±7．95 mV向去极化方向位移至9．66±5．44 mV（n=17，P<0．01），k值增加；细胞内100μmol/L La3+使IA的稳态失活曲线平行向去极化方向位移至-23．59±17．97 mV（n=13，P<0．01），并且细胞内La3+的存在减弱了细胞外La3+引起的IA稳态失活曲线右移程度； 3．细胞外100μmol/L La3+抑制IA的激活动力学，在刺激脉冲+30mV时，IA的激活时间常数τ值由1．29±0．05ms延长为6．65±0．75ms，+80mV时，τ值由1．04±0．09ms延长为2．43±0．13ms： 4．细胞外100μmol/L La3+延长IA的失活时间，在+30mV时，IA的衰减时间常数t值由48．02±13．26 ms增加为109．12±17．83ms，+80mV时，τ值由49．55±11．95ms增加为97．81±24．97ms； 5．细胞外100μmol/L La3+使IA失活恢复时间由14．48±1．43ms延长到22．62±1．21MS： 6．细胞外20mmol/L Ca2+引起IA稳态激活曲线右移并使k减小；在不同的分组中，先加20mmol/L Ca2+后加100μmol/L La3+，先加100μmol/L La3+后加20mmol/LCa2+，同时加20mmol/L Ca2+与100μmol/L La3+，这些组中IA稳态激活曲线均右移并且k减小，但这种变化在不同组之间没有差异。 结论: 1．细胞外La3+延长IA通道的激活时间及失活时间，延长失活恢复时间，且细胞外La3+对IA通道激活时间的影响具有电压依赖性，细胞外La3+可稳定IA通道蛋白的激活、失活、失活恢复三个状态； 2．细胞外La3+使IA稳态激活曲线右移而对Ik稳态激活曲线没有影响，细胞内La3+使Ik稳态激活曲线左移而对IA稳态激活曲线没有影响，这种细胞内外La3+对IA、IK稳态激活曲线影响的差异性提示两通道在结构功能关系上的不同； 3．细胞内外La3+使IA稳态失活曲线向去极化方向移动，细胞外Ia3+干扰IA通道失活的部分作用可能通过第二信使实现； 4．La3+可能与IA、IK通道蛋白某些位点结合而起到对通道的调控作用。

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结 论

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综 述 金属离子对海马神经元顺势外向钾通道作用的研究

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