大鼠海馬腦片星形膠質細胞線性膜電導及細胞間電偶聯(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細胞與NG2+膠質細胞電生理特性及形態(tài)學的比較研究
　　 星形膠質細胞和NG2+膠質細胞是哺乳動物中樞神經系統(tǒng)中主要的兩類神經膠質細胞。NG2+膠質細胞過去一直被認為是少突膠質細胞的前體細胞。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膠質細胞。NG2＋膠質細胞在成年腦內廣泛分布，具有不同于星形膠質細胞的獨特的電生理學特性。本研究以P14-P25大

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

3、海馬區(qū)成熟星形膠質細胞具有線性電流-電壓關系和非常低的膜阻抗。這一過低的膜阻抗必然導致大的鉗制誤差的存在。量化這一電壓鉗誤差，對于判斷星形膠質細胞線性膜電導的“真?zhèn)巍敝陵P重要。我們首次利用雙電極全細胞記錄技術在單一星形膠質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實質上是在未激活電壓門控離子通道情況下的靜息膜電導。此外，由于全細胞電

4、壓鉗技術無法對海馬腦片星形膠質細胞進行良好鉗制，應該注意該技術在星形膠質細胞上應用的局限性。
　　 第三部分：大鼠海馬腦片生理及缺血條件下星形膠質細胞間電偶聯(lián)特性的研究
　　 哺乳動物腦內原漿型星形膠質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，我們通過細胞內注入Biocytin的方法，分析研究大鼠海馬CA1放射層星形膠質細胞合胞體的形態(tài)學，結果顯

5、示一個星形膠質細胞平均可與11個星形膠質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對細胞間的電偶聯(lián)進行測量，結果顯示直接接觸偶聯(lián)的兩個星形膠質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。而在星形膠質細胞-NG2、星形膠質細胞-中間神經元、NG2-NG2以及中間神經元之間則檢測不到這種電流。進一步研究顯示，星形膠質細胞間的電偶聯(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?shù)偷碾娕悸?lián)率提示星