猫脊髓背角双投射神经元终止部位的电生理学研究

刺激充分隔离的颈髓背柱和背外侧索可逆向地双重激动猫腰髓同侧背角Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ层的某些投射性神经元。这些神经元对同侧外颈核和背柱核头端的刺激,均未发生任何可见的逆向反应,说明其轴突的背外侧索和背柱分支分别终止于外颈核和背柱核。结果提示,这些神经元是脊颈束神经元和背索突触后神经元的交集,可命名为脊颈束-背索突触后神经元。     

脊髓背角神经元同孤束核及背索核的投射联系

在以戊巴比妥钠麻醉的大鼠上,应用电刺激孤束核(SN)和背索核(DCN)以及腰髓背角微电极记录技术,发现并鉴定脊髓神经元的轴突投射和传入支配。在腰髓背角Ⅲ—Ⅴ板层共记录和鉴定了92个神经元。其中38个神经元可被SN和DCN双重地逆向激动;其余54个神经元既对SN又对DCN的刺激发生突触反应;8例发生双重逆向反应的神经元还对SN和/或DCN的刺激发生突触反应。逆向和突触反应的传导速度均属Aδ纤维,但前者较快,后者较慢。结果提示,(1)有些脊髓神经元发出较粗的Aδ分叉轴突,向SN和DCN进行双投射;(2)这种双投射神经元有的还从SN和/或DCN接受较粗Aδ纤维支配;(3)另一些脊髓神经元受来自SN和DCN较细Aδ纤维的双重支配。     

家鸽顶盖细胞的突触后电位和形态特征

本文采用细胞内记录技术,研究了86个家鸽顶盖细胞对电刺激视束和峡核小细胞部(Ipc)反应的突触后电位,并用荧光黄(LY)标记了13个记录细胞,根据突触后电位的类型和出现顺序,反应可分为4种类型:兴奋性突触后电位(EPSP)-抑制性突触后电位(IPSP)序列(EI型),E型,I型和IE型,电刺激视束主要产生E或EI型反应,而半数以上细胞对电刺激Ipc产生I型反应。在LY标记的顶盖细胞中,有5个神经节细胞,4个锥体细胞,2个双极细胞和2个星形细胞,神经节细胞主要分布在顶盖Ⅲ和Ⅳ两层,其它细胞均位于顶盖Ⅱ层,从电记录和荧光标记看来,顶盖细胞的形态特征与其突触后电位类型似有相关性。     

脊髓背角投射性神经元的外周传入输入

在麻醉麻痹猫的腰骶髓背角,用玻璃做电极记录了脊髓投射性神经元的逆、顺向反应,并用条件-检验刺激方法,观察了颈髓刺激对有关神经元顺向反应的影响。经颈髓法逆向刺激鉴定出的脊颈束-背索突触后等三类同侧投射的投射神经元中,低阈机械感受型和广动力范围型的神经元分别为46％和54％。大多数低阈机械感受型神经元对腓神经10T和50T刺激发生相似的反应;大多数广动力范围型投射神经元对50T刺激的反应强于对10T的反应。条件性颈髓逆向刺激下,大部分广动力范围及小部分低阈机械感受型神经元的检验性顺向反应放电数目明显减少。结果提示,低阈机械感受型和广动力范围型脊髓投射神经元均可对外周Aβ及部分Aδ传入发生反应;颈髓背索或背外侧索中含有对有关投射神经元具有抑制作用的下行纤维成分。     

“足三里”-脊髓背角-孤束核的机能联系

在戊巴比妥钠麻醉的大鼠上,应用电刺激足三里穴(ZSL)和孤束核(SN)及腰髓背角Ⅲ—V板层微电极细胞内记录技术。发现并鉴定了57个对ZSL和SN电刺激均有反应的脊髓神经元。其中34个可被SN逆向激动,其余对SN发生突触反应。所有神经元对ZSL刺激均发生顺向反应,LTM型和WDR神经元约各占一半。结果提示:(1)同一个脊髓背角神经元可接受来自ZSL的躯体传入信息,并将其传递给内脏感觉核团——SN;(2)脊髓背角神经元也可接受SN的下行神经支配;(3)躯体传入与内脏传入两种信息可在脊髓背角神经元或SN内汇聚和整合。     

突触后细胞电活动对神经肌肉接点发育的作用

本文报道分离发育一天(20期左右)的爪蟾胚胎神经管与周围的肌肉细胞,培养一天后用全细胞箝位技术可在大部分与神经突接触的肌细胞上记录到微终板电位(MEPP)样电活动。此电活动是由胆碱能神经元自发释放ACh所致。给予肌肉细胞重复刺激,引起肌细胞大幅度的去极化后,MEPP样电活动的幅度和频率均发生明显的增加。此种增强效应长时间持续,表明接点后肌肉细胞电活动能促使神经肌肉接点的发育。单通道记录表明:此时突触后ACh受体通道的特性无明显变化,提示这种电活动增强作用的机制可能是由于突触前膜的变化。     

L-谷氨酰胺、谷氨酰胺分解酶和谷氨酰胺合成酶对豚鼠CAP阈值的影响

本文用负直流电300μA(—DC300μA)刺激豚鼠耳蜗圆窗,耗尽耳蜗突触前毛细胞内递质,然后分别用L-谷氯酰胺、谷氨酰胺分解酶和谷氨酰胺合成酶灌流鼓阶。结果表明,谷氨酰胺灌流后,耳蜗神经的CAP阈值明显提高,并使电刺激耳蜗圆窗所导致的CAP阈值的升高加速恢复。用谷氨酰胺合成酶灌流耳蜗鼓阶后能提高CAP阈值50dB,而用谷氨酰胺分解酶灌流则对CAP阈值影响很小。该结果提示L-谷氨酰胺可能为豚鼠耳蜗兴奋性传入递质的候选者。     

SERS纳米探针对电刺激过程中细胞内产生活性氧的检测

电刺激是用于细胞内紊乱电活动引起疾病的一类重要治疗方式. 在电刺激过程中是否会诱导细胞内活性氧(ROS)水平的改变, 以及常规抗氧化抑制药物与电刺激治疗同时运用带来的影响, 目前尚未有相关研究. 本文设计了一种具有较好生物相容性的金/银核壳纳米棒表面增强拉曼(SERS)活性探针, 用于电刺激过程中细胞内产生ROS的检测. 将该探针与细胞共孵育, 使其内化入细胞, 对细胞进行不同时间的电刺激, 利用拉曼光谱对SERS探针的信号进行检测. 实验结果表明, 随着电刺激时间的延长, SERS信号减弱, 说明细胞内产生ROS的量明显增加. 该传感机制是利用ROS能刻蚀金/银核壳纳米棒的银壳, 从而使其变薄引起SERS信号减弱. 抗坏血酸(AA)和谷胱甘肽(GSH)两种抗氧化抑制剂类药物与电刺激同时运用时, 可观察到它们会对电刺激过程产生的ROS有清除作用. 该研究发展了一类用于细胞内ROS检测的光谱方法, 也为异常的氧化应激和肿瘤治疗过程中的组合用药提供了建议.     

鲶鱼(Ictalurus nebulosus)电感受器和机械感受器的生理特性

本文根据机能性质不同,从鲶鱼后侧线神经中已鉴别出两种不同的传入纤维,即电感受器传入纤维和机械感受器传入纤维.电感受器传入纤维对水中的电流特别敏感.它们对滴水所引起的远场机械刺激无反应,但用玻棒轻压感受器确可引起反应.机械感受器传入纤维对远场机械刺激很敏感,但对水中电流的敏感性很差。     

神经损伤区新生离子通道与异常电活动的关系

本文报道在因慢性压迫而引起损伤并产生异常传入放电的神经纤维上,应用几种离子通道药物局部作用于神经损伤区或全身注射,观察受伤神经纤维传入电活动的变化。实验表明,在神经损伤后而产生异常传入电活动的背景上,K~+通道的阻断剂四乙胺(TEA)使异常放电频率明显增加;Na~+通道阻断剂河豚毒素(TTX)浸润神经损伤区使异常放电活动消失;Ca~(2+)通道阻断剂异搏定,或影响Ca~(2+)通道的Mn~(2+),La~(3+)离子,不但抑制自发的异常电活动,而且可阻止TEA,去甲肾上腺素(NA)或K~+在损伤区诱发的异常放电。相反,增加神经损伤区的Ca~(2+)浓度使放电增加。这些离子通道药物对神经损伤区的异常放电的易化或抑制作用与对正常传入神经纤维电活动的不敏感性迥然不同,提示神经损伤后发生的异常传入电活动与损伤区的轴突膜上新生离子通道有关,其中可能有新生的Ca~(2+)通道,并参与异常放电的产生。     

阵列微流控浓度梯度网络用于细胞-化学刺激反应研究

设计和制作了具有5组平行浓度梯度形成网络和30个细胞培养池的微流控芯片,该芯片集成了细胞接种、培养、梯度浓度化学刺激、标记和检测等功能单元。芯片为玻璃-PDMS杂合结构,微流控通道刻蚀于玻璃层。芯片细胞培养池设计了系列围堰结构以利于细胞贴壁。细胞接种、灌流培养和试剂引入通过外接微量注射泵控制完成。该芯片可以生成连续、稳定的平行浓度梯度。观察发现,围堰结构有利于细胞接种和生长,乳腺癌MCF-7细胞在芯片灌流培养条件下生长良好。利用该芯片检测了在接受As2O3和乙酰丝氨酸(NAC)梯度浓度刺激后乳腺癌MCF-7细胞内谷胱甘肽(GSH)水平以及细胞阿霉素敏感性的变化,分析乳腺癌细胞阿霉素敏感性与细胞内GSH水平的关系。MCF-7细胞内GSH水平的变化与刺激药物浓度呈剂量-效应依赖关系,在接受As2O3刺激后GSH水平有所下降;而在接受NAC刺激后GSH水平有所升高。MCF-7细胞阿霉素敏感性与GSH水平相关。在降低GSH水平后药物敏感性升高;而升高细胞内GSH水平后敏感性降低。这种阵列微流控浓度梯度网络可以用于高通量细胞-化学刺激反应研究,有潜力成为细胞水平大规模药物筛选的技术平台。     

单个含5-HT神经元植入水蛭离体神经节后突触联结的再发生

单个含5-HT的成熟Retzius细胞被植入正常离体神经节中进行培养,用细胞内微电极检测植入Retzius细胞的性质,以及它与神经节中原有标定神经细胞的联结。在培养第3天时,植入的Retzius细胞保持正常水平膜电学性质;并与神经节中的Retzius细胞形成了非整流电学耦联,与L运动神经元间形成了整流性电学耦联;此外,植入Retzius细胞接受来自神经节中伤害性和触觉感受神经元冲动的化学性传入,植入Retzius细胞的冲动并可诱发L运动神经元中突触电位。本文报道植入额外的成熟神经元可形成新生突触联结,并论述它可能重现中枢神经系统的早期功能发生。     

干扰素作用机理的研究——Ⅺ.2′-5′三腺苷酸对巨噬细胞中cAMP和cGMP含量的影响

本研究首次证实了干扰素的作用介质pppA 2'p5'A2'p5'A(2'-5'P_3A_3)能引起巨噬细胞中cGMP,cAMP含量的变化。发现不同浓度的2'-5'P_3A_3和同一浓度的不同作用时间,对细胞内两种环核苦酸的含量有不同的影响。2'-5'P3_A_3的最终浓度在1×10~(-7)—1×10~(-6)mol/L时,可以引起细胞内cGMP显著升高,而使cAMP达到高峰的2'-5'P_3A_3浓度则为1×10~(-7)mol/L。细胞中cGMP与cAMP出现高峰的时间也显著不同,cGMP出现高峰的时间是在加入2'-5'P3_A_3以后15min,而cAMP出现高峰时间则在保温2h之后。上述结果提示,cGMP与cAMP可能与2'-5'P_3A_3受体发挥作用有某种关系。     

外周神经损伤引起痛觉过敏的神经生理学机制

本文是在坐骨神经髓鞘膜脱落,继而诱发相关肢体感受野痛觉过敏和感觉异常的外周神经病理模型上,记录到各类神经传入纤维自发高频或诱发的阵发性异常电活动。神经受伤区受到轻微的机械触压或温度改变的刺激都可诱发长时间的放电活动;中枢端的逆行性电刺激,交感神经链的刺激以及静脉注射去甲肾上腺素都可诱发出新的放电或增加自发的异常放电频率;电刺激受伤神经的背根成分则不影响或抑制放电;α受体阻断剂可消除异常放电。揭示交感神经的去甲肾上腺素释放是外周神经损伤后痛觉过敏和感觉异常的外周原因。     

蝾螈胚胎表皮的自发电活动

本文用常规的细胞内微电极技术观察了东方蝾螈(Cynops orientalis)无神经胚胎表皮细胞的自发电活动,记录了表皮细胞自发活动的振幅和频率,及其出现和消失的变化过程。观察到在胚胎表皮细胞具有传导兴奋能力的阶段,可重复出现自发电活动;在不同胚胎或同一胚胎的不同表皮细胞,自发电活动的振幅和频率都有差别;在自发活动达高潮或稳定期,可兴奋的胚胎表皮细胞之间失去了传导兴奋的能力,待自发活动消失,传导又可恢复;经河豚毒素处理后,表皮细胞自发电活动逐渐消失,用氯化钴处理则影响不大。有关自发电活动的规律和生物学意义正在研究中。     

应用原子力显微镜研究淫羊霍苷诱导人脐带间充质干细胞成骨分化

利用碱性磷酸酶(ALP)染色和钙结节(Vonkossa)染色的方法对诱导21 d的淫羊霍苷诱导人脐带间充质干细胞进行鉴定;应用原子力显微镜(AFM)观察淫羊霍苷的形貌和人脐带间充质干细胞诱导0、5、10、15、21 d后的细胞形貌。结果表明,经成骨诱导分化21 d后,ALP染色呈强阳性,Vonkossa染色可见明显钙结节。AFM分析表明,淫羊霍苷在盖玻片上呈分散状分布,在细胞表面上聚集并呈微米域分布。实验发现,由于吸附在细胞表面时,被细胞膜分子包裹,更有利于在细胞表面的吸附,进入细胞内部,细胞表面的淫羊霍苷颗粒较在盖玻片上时增大,由淫羊霍苷颗粒进入细胞后在细胞表面留下一些小孔,可知其通过进入细胞内部诱导成骨分化。分化后,细胞表面有小突触,是由成骨分化后细胞内形成钙结节造成。     

在玻碳汞膜电极上的电位溶出分析

阳极溶出伏安法是在一适当的电位将痕量金属离子预电解富集在汞滴或汞膜电极之后,再以逆向扫描电压氧化被还原的金属,然后根据电流-电位曲线测定金属离子浓度的方法。Janger最近研究了预电解富集后化学氧化工作电极时的电位-时间特性,并将此技术称为电位溶出分析。这种技术引起了人们的注意并设计出一些专用仪器。今年美国Pit-tsburgh分析化学会也介绍了这种新仪器。原理在一含Hg(Ⅱ)和溶于汞的金属离子M(n)的除氧溶液中,用恒电位器加一适当负的电位于玻碳电极,反应     

鲫鱼C型水平细胞接收的感受细胞输入

本文以在位鲫鱼视网膜为标本用细胞内记录技术分析了R/G型水平细胞的感受细胞输入。对反应不同时相测定的光谱敏感性的分析表明,R/G型细胞反应的超极化成分系来自绿敏锥细胞的输入所产生。这种输入和另一种引起细胞去极化反应的对长波敏感的输入在R/G型细胞近似呈线性综合。据此,发展了一种代数学方法来分离该型细胞反应中的去极化成分。对这种分离的去极化成分的光谱敏感性的测定表明,它系来自红敏锥细胞的输入所引起,并非某种对深红波段敏感的假想的感受细胞的输入作用所致。     

细胞内钾离子活度的动态检测

本文研制了同轴钾离子选择性微电极(K~+-ISM),以之检测了蟾蜍缝匠肌细胞内的钾离子活度,并连续测定了细胞外的钾离子浓度[K~+]。改变后对细胞内钾离子活度ai_k.、细胞膜电位EM和钾平衡电位E_k的影响。实验结果表明,正常生理环境下([K~+]_o=3.5mM),蟾蜍缝匠肌细胞中的ai_K.E_M.E_k分别为97.78mM、-70.45mV、-93.49mV.当[K~+]_o以1.0mM变至15.0mM时、ai_k、EM、E_k分别从90.05mM、-90.78mV、-123.59mV变至111.99mM、-54.87mV和-59.93mV.     

鱼视网膜水平细胞的暗适应特性

本文在完整的鲤鱼眼杯标本上,应用细胞内记录技术系统地考察了视杆和视锥水平细胞的暗适应特性,并与同时记录的视网膜电图b波进行了比较,视杆水平细胞的光反应性随暗适应时间的增长而逐渐增高,在60min后趋于稳定,与b波的变化相似;但视锥水平细胞的光反应性除在暗适应初始期有所增高外,之后随时间而逐渐降低,在暗适应150min时,对强光反应的极大振幅仅为几毫伏,表明这些细胞在长时间暗适应后受到强烈的压抑。