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第一部分糖氧剥夺对大鼠海马星型胶质细胞膜电位的影响目的:观察大鼠海马星型胶质细胞对缺氧缺糖损伤的急性电生理反应。方法:采用出生后23天的大鼠建立体外大鼠急性海马脑片的缺氧缺糖模型(OGD模型),应用急性海马切片及膜片钳技术记录星型胶质细胞在正常生理条件下和OGD过程中膜电位的变化。结果:正常生理条件下,大鼠海马CA1区成熟的星型胶质细胞呈现低膜电阻(Rm)并且其膜电位呈线性电导,可被一系列的去极化或者超极化电压诱导,星型胶质细胞的静息膜电位由细胞内外钾离子梯度决定。持续灌注OGD溶液30min时,星型胶质细胞膜电位显示多相性去极化,而不是线性去极化。表现为OGD开始至11min的一个小幅度的去极化阶段,此期结束时,膜电位平均值在3.8±1.6mV;紧接着是6min的加速去极化,在17min达到稳定的高峰并且出现幅度6.0±1.8mV的去极化;然后为第二个平台期。OGD后,去极化的膜电位很快恢复到静息电位水平,并会跟随一个短暂的比OGD处理前水平低的超极化3.4±1.6mV。非持续灌流OGD组星型胶质细胞膜电位反应趋势与持续灌注OGD组相似,但其膜电位均值显示更强的去极化(P＜0.05)。结论:大鼠海马CA1区成熟的星型胶质细胞表达特征性的具有线性I-V关系的被动电传导,并且具有低的膜电位及膜电阻。成熟胶质细胞的膜电位接近钾的平衡电位,表明钾通道参与了其电传导;星型胶质细胞对OGD损伤比神经元具有更强的耐受性,OGD损伤可诱导海马星型胶质细胞膜电位产生多相性去极化,有其独特的电生理反应模式。第二部分糖氧剥夺导致大鼠海马星型胶质细胞膜电位反应的机制探讨目的:探讨有关星型胶质细胞对氧糖缺失损伤的急性电生理反应的基本机制。方法:应用急性海马切片及膜片钳技术记录星型胶质细胞在OGD过程中膜电位的变化以及各种抑制剂干预对其膜电位的变化影响。建立体外大鼠急性海马脑片的缺氧缺糖模型(OGD模型),采用出生后23天的大鼠,分为OGD组、OGD+药物干预组,OGD溶液中加入相应受体的抑制剂:AMPA受体抑制剂(30 mmol/L NBQX)、NMDA受体抑制剂D,L-AP5(50 mmol/L)、谷氨酸转运体受体抑制剂TBOA(100 mmol/L)、P2X受体非选择性受体阻滞剂suramins(100 mmol/L)、GABAA受体的阻滞剂bicuculline(10mmol/L)以及缝隙连接阻滞剂MFA(100mmol/L),以观察星型胶质细胞的缝隙连接、离子受体和转运体的激活对其膜电位变化的影响;OGD溶液中加入iodoacetate(2mmol/L),或antimycin(25 mmol/L)和rotenone(50 mmol/L)来检测糖酵解和线粒体氧化磷酸化对星型胶质细胞膜电位变化作用;结果:星型胶质细胞的缝隙连接、离子受体和转运体的抑制剂没有影响OGD诱导的星型胶质细胞去极化膜电位(P＞0.05);离子受体和转运体的抑制剂联合应用也没有对星型胶质细胞去极化膜电位产生显著影响(P＞0.05);当糖酵解和氧化磷酸化途径被抑制时OGD诱导星型胶质细胞膜电位产生快的去极化。糖酵解抑制剂iodoacetate干预时星型胶质细胞在OGD8分钟时产生一个iodoacetate与antimycin联合应用时相似的膜电位变化。结论:OGD诱导的特征性的星型胶质细胞膜电位变化不受星型胶质细胞上的谷氨酸、GABA受体以及转运体激活的影响,说明细胞外钾的变化导致了OGD后星型胶质细胞膜电位变化;糖酵解途径是星型胶质细胞在OGD早期维持细胞膜上钠钾泵功能及保持膜电位的主要能量来源。第三部分缺血缺氧对体外培养星型胶质细胞细胞周期和周期相关蛋白的影响目的:观察缺血缺氧损伤对星型胶质细胞细胞周期及细胞周期相关蛋白的影响。方法:用流式细胞仪及Brdu掺入法检测缺血缺氧后不同时间点星型胶质细胞细胞周期变化和细胞的增殖活力;用荧光免疫细胞化学技术测定胶质细胞纤维酸性蛋白(GFAP)、增殖细胞核抗原(PCNA)及细胞周期蛋白cyclinD1的表达水平结果:体外缺血缺氧损伤后星型胶质细胞S期较正常组明显增高,6小时达高峰,Brdu掺入法显示损伤后6小时星型胶质细胞的增殖活力最高,而随后S期细胞数目及细胞增殖活力都呈下降趋势。在缺血缺氧早期,GFAP阳性染色增强,6小时最高;缺血缺氧12h后GFAP阳性染色变弱,PCNA阳性反应损伤后表达增加,6h表达最高,而cyclinD1的表达在损伤后逐渐增加,在24h时达高峰。结论:缺血缺氧损伤激活星型胶质细胞,使其进入新的细胞周期,出现细胞的增殖反应;PCNA以及cyclinD1参与了损伤后星型胶质细胞的修复和增殖;细胞周期事件与星型胶质细胞的增殖活化密切相关。