小鼠海马CA1和CA3神经元基本电生理特性的比较分析

摘要

目的:
　　在急性小鼠海马脑片上,应用红外微分干涉相差技术结合电荷耦合成像系统和脑片膜片钳技术,观察并分析海马CA1与CA3神经元的结构特点和电生理特性。通过比较分析CA1和CA3神经元基本电生理特性,为记忆和神经疾病等研究提供一定的理论基础。
　　方法:
　　1.制备小鼠海马脑片取约14天的小鼠,体重20~40g,清洁级,用1％的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉。麻醉昏迷后迅速移除大脑,固定头部用手术剪刀分别沿着颅骨中线和颅底两侧方向剪开头颅骨,同时不断地用约0℃解剖液冲洗大脑(解剖液预先充含95%O2+5%CO2的混合气体30min),然后把整个大脑置于有约0℃解剖液的圆盘中,用手术刀和弯镊子剔除嗅球、小脑,沿颅中线分开两大脑半球并除去海马周围白质和灰质,修整脑块后在底座上点少量α-氰基丙烯酸乙酯胶水以便海马组织牢固站立,迅速将底座放在盛有约0℃解剖液的切片机槽里并不断充以混合气体,沿矢状位切成400mm厚的脑片,把脑片放在盛有人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid,ACSF,预先充混合气体30min)的玻璃杯中室温下孵育1～2h后备用。
　　2.固定及灌流脑片脑片用以盖网轻轻防止其移动,盖网是用铂金丝制的U型框架周围绕以尼龙线绳并胶粘固定。脑片浸泡在ACSF浸泡在液面下约2mm,用蠕动泵向脑片恒速灌流混合气体饱和的ACSF,流速约1～2ml/min。
　　3.神经元形态学观察应用日本产的红外显微镜结合电荷耦合摄像系统观察海马脑片CA1与CA3神经元结构特点。
　　4.电生理记录钳制电位在-60mV的电压钳模式下,记录神经元自发突触后放电电流,以及给予步阶脉冲刺激记录不同离子通道电流;在电流钳模式下,记录海马神经元的静息膜电位值和动作电位特性的变化。所有细胞生物电信号通过膜片钳放大器放大后输出,应用IGOR软件分析作图。
　　结果:
　　海马CA1和CA3神经元立体结构清晰,胞体突起明显,细胞死亡少且容易封接。海马CA1和CA3神经元自发突触后电流和动作电位的幅度、频率,二者之间差异均无统计学意义;静息膜电位和动作电位峰峰间距,二者之间差异均无统计学意义;去极化脉冲电压与钠和钾离子通道电流密度,步阶脉冲电流与动作电位发放频率在CA1与CA3神经元之间差异均有统计学意义,基因测序显示CA1与CA3神经元部分基因表达差异有统计学意义(P<0.05)。
　　结论:
　　1.海马CA1和CA3神经元自发突触后电流和动作电位的幅度、频率,静息膜电位和峰峰间距,二者之间差异均无统计学意义。
　　2.去极化脉冲电压与钠和钾离子通道电流密度,步阶脉冲电流与动作电位发放频率,二者之间差异均有统计学意义。
　　3.基因测序显示CA1与CA3神经元部分基因表达差异有统计学意义。

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1前 言

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 实验方法

3 结 果

3.1 脑片神经元的选择和形态学观察

3.2全细胞脑片膜片钳技术电生理记录

3.3 海马CA1和CA3神经元差异基因比较

4 讨 论

4.1 海马CA1与CA3神经元基本电生理特点及其功能

4.2 海马神经元钠离子和钾离子通道的特性及其功能

4.3 海马CA1神经元与CA3神经元差异基因表达的功能研究

7 结 论

参考文献

附录

致谢

综述