白介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)是重要的促炎细胞因子,在多种中枢神经系统的损伤和疾病过程中发挥关键作用。电压门控钠通道是神经元中最重要的离子通道之一,是产生再生性动作电位的基础,决定了神经元的兴奋性等电学性质,也与多种中枢疾病过程相关。然而现在还无直接关于IL-1β与中枢钠通道相互关系的研究报道。本实验使用全细胞膜片钳记录测定了IL-1β对培养的皮层神经元钠电流的急性作用,并分析了由此对动作电位的影响。结果显示10 ng/ml IL-1β对钠电流幅度只有较小的抑制,而显著降低了钠通道的半激活电压,不改变激活的斜率因子和失活性质,这个作用引起动作电位阈值显著降低。这些结果提示在损伤和疾病过程中,快速释放的IL-1β可能会增加神经元兴奋性,从而恶化神经损伤过程。为了更清楚的了解IL-1β在中枢神经系统中的作用,本实验继续将IL-1β对于中枢神经系统大脑皮层神经元钠电流和动作电位的慢性作用列入所要研究的范围。实验结果表明IL-1β时间和剂量依赖性地抑制大鼠大脑皮层神经元电压门控钠电流,但不改变通道的激活和失活的基本性质。本实验进一步研究了IL-1β抑制钠电流可能的作用机制。实验证明IL-1β结合受体IL-1Rs激活细胞内的下游信号通路PKC、p38 MAPK作用于电压门控钠通道,因此可以推断IL-1β很可能也会抑制皮层神经元中的钠通道表达,从而降低电流幅度。本实验使用电流钳记录分析了IL-1β对动作电位慢性作用的影响。与电压钳记录的结果相一致,电流钳记录表明IL-1β降低动作电位幅度但不影响阈值。这些结果显示长时间的IL-1β处理可以抑制电压门控钠电流,这种抑制作用减小了动作电位幅度,这可能改变神经元的电学性质、突触传导等基本功能,并提示了IL-1β在神经系统损伤和疾病中作用的新的思路。突触传导是神经系统完成其功能的途径,突触前神经元的动作电位决定了递质释放的数量,由此决定了突触后的应答。本实验通过膜片钳方法记录自发的突触后电流,经IL-1β处理后其电流降低幅度约为15%,这个结果显示IL-1β处理很可能通过抑制动作电位从而降低了突触后应答。这些作用可能提示了IL-1β在中枢神经系统中的功能的新的思路,即通过离子通道影响神经元电学性质从而发挥其关键作用。