大鼠海馬腦片星形膠質(zhì)細胞線性膜電導(dǎo)及細胞間電偶聯(lián)特性的研究.pdf

1、本研究分為三部分：
　　 第一部分：大鼠海馬腦片星形膠質(zhì)細胞與NG2+膠質(zhì)細胞電生理特性及形態(tài)學(xué)的比較研究
　　 星形膠質(zhì)細胞和NG2+膠質(zhì)細胞是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的兩類神經(jīng)膠質(zhì)細胞。NG2+膠質(zhì)細胞過去一直被認為是少突膠質(zhì)細胞的前體細胞。但隨著其特異性識別抗體NG2的發(fā)現(xiàn)，該類細胞被劃分為第四類神經(jīng)膠質(zhì)細胞。NG2＋膠質(zhì)細胞在成年腦內(nèi)廣泛分布，具有不同于星形膠質(zhì)細胞的獨特的電生理學(xué)特性。本研究以P14-P25大

2、鼠海馬CA1區(qū)放射層膠質(zhì)細胞為研究對象，通過電生理學(xué)與免疫組織化學(xué)方法，系統(tǒng)地比較了星形膠質(zhì)細胞與NG2+膠質(zhì)細胞在形態(tài)學(xué)和電生理學(xué)特性上的差別，并且詳細描述了一種由這兩類膠質(zhì)細胞構(gòu)成的胞體緊密接觸的空間排布關(guān)系，為以后研究這兩種膠質(zhì)細胞的世系來源及發(fā)育分化提供依據(jù)。
　　 第二部分：大鼠海馬腦片星形膠質(zhì)細胞胞體電壓鉗誤差的直接測量
　　 全細胞電壓鉗技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用于腦片星形膠質(zhì)細胞的電生理研究。并且，這些研究顯示

3、海馬區(qū)成熟星形膠質(zhì)細胞具有線性電流-電壓關(guān)系和非常低的膜阻抗。這一過低的膜阻抗必然導(dǎo)致大的鉗制誤差的存在。量化這一電壓鉗誤差，對于判斷星形膠質(zhì)細胞線性膜電導(dǎo)的“真?zhèn)巍敝陵P(guān)重要。我們首次利用雙電極全細胞記錄技術(shù)在單一星形膠質(zhì)細胞胞體上直接測量到電壓鉗誤差，平均誤差為73.1%；全細胞電容補償及80%串連電阻補償后，誤差仍高達45.7%。因此，我們通常所記錄到的線性膜電導(dǎo)實質(zhì)上是在未激活電壓門控離子通道情況下的靜息膜電導(dǎo)。此外，由于全細胞電

4、壓鉗技術(shù)無法對海馬腦片星形膠質(zhì)細胞進行良好鉗制，應(yīng)該注意該技術(shù)在星形膠質(zhì)細胞上應(yīng)用的局限性。
　　 第三部分：大鼠海馬腦片生理及缺血條件下星形膠質(zhì)細胞間電偶聯(lián)特性的研究
　　 哺乳動物腦內(nèi)原漿型星形膠質(zhì)細胞通過縫隙連接形成廣泛偶聯(lián)。然而，在生理及缺血情況下，在體星形膠質(zhì)細胞間縫隙連接電偶聯(lián)的生物物理特性并不清楚。首先，我們通過細胞內(nèi)注入Biocytin的方法，分析研究大鼠海馬CA1放射層星形膠質(zhì)細胞合胞體的形態(tài)學(xué)，結(jié)果顯

5、示一個星形膠質(zhì)細胞平均可與11個星形膠質(zhì)細胞形成直接接觸偶聯(lián)。這11個偶聯(lián)細胞與記錄細胞的胞體間距平均為45μm。其次，我們通過雙電極電壓鉗記錄技術(shù)對細胞間的電偶聯(lián)進行測量，結(jié)果顯示直接接觸偶聯(lián)的兩個星形膠質(zhì)細胞間均可測量到雙向的、電壓非依賴性的跨縫隙連接電流。而在星形膠質(zhì)細胞-NG2、星形膠質(zhì)細胞-中間神經(jīng)元、NG2-NG2以及中間神經(jīng)元之間則檢測不到這種電流。進一步研究顯示，星形膠質(zhì)細胞間的電偶聯(lián)率在發(fā)育階段P14組大鼠變異明顯（0

6、.5%-12.4%，平均為3.6%）；而在發(fā)育成熟的P21組大鼠，則明顯趨于一致（0.18%-3.9%，平均為1.6%）。并且，只有在P21組大鼠，電偶聯(lián)率隨著細胞間距的增加而呈現(xiàn)指數(shù)下降規(guī)律。在腦片缺血研究中發(fā)現(xiàn)，短時程OGD不影響電偶聯(lián)率；細胞外Ph6.4的酸性條件對電偶聯(lián)率起遲發(fā)的抑制作用；非常有趣的是，酸化的OGD（OGD+Ph6.4）對電偶聯(lián)率呈現(xiàn)明顯加速的抑制作用。綜上所述，在大鼠海馬CA1放射層區(qū)域，相當(dāng)?shù)偷碾娕悸?lián)率提示星