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目的:前额叶第一层神经元与深层的神经元有关泛的突触连接,说明它在神经环路中有重要作用。研究已经证明在第一层神经元中激活烟碱乙酰胆碱受体可以增强兴奋性神经递质传递。本研究旨在了解尼古丁对大鼠前额叶皮层第一层神经元AMPA受体介导电流的调节,并初步探究其潜在的调节机制。方法:采用全细胞膜片钳技术,在SD大鼠前额叶皮层第一层神经元中,采用电压钳模式记录诱发兴奋性突触后电流eEPSC,AMPA介导的电流,NMDA介导的电流,通过计算AMPA电流幅值与NMDA电流幅值的比值得到AMPA/NMDA的比率。为明确其潜在机制,进一步在电压钳模式下记录微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)和配对脉冲比率(paired pulse ratio,PPR)。结果:研究发现用分别用尼古丁(5μM,50μM,500μM)处理大鼠脑片,处理前后对比可发现尼古丁选择性增加AMPA介导电流和AMPA/NMDA比值,而对NMDA介导电流基本没有影响。钳制电压分别为-70mV,-40 mV,-20 mV,+20 mV时,尼古丁可以增强诱发兴奋性突触后电流(eEPSC),而钳制电压在+40mV,+60mV时,尼古丁对eEPSC的增强效果被阻断。选择性α-7烟碱型乙酰胆碱受体(α7-nAChR)拮抗剂methyllycaconitine,MLA(10nM)可以阻断尼古丁增加AMPA电流增强的效果,而α4β2烟碱型乙酰胆碱受体(α4β2-nAChR)拮抗剂dihydro-β-erythroidine,DHβE(1μM)对尼古丁增强AMPA介导电流的效果没有影响;尼古丁可以明显增加mEPSC的频率,但是对mEPSC的幅值没有影响,MLA可以阻断尼古丁增加mEPSC频率的效果,DHβE对尼古丁的效果没有影响;尼古丁处理后PPR减小,MLA阻断了尼古丁减小PPR的效果,而DHβE对尼古丁减小PPR的作用没有效果。结论:尼古丁选择性的增加大鼠前额叶皮层第一层神经元的AMPA介导电流和AMPA/NMDA比值,这种增加效果与尼古丁的浓度存在量效关系。尼古丁对AMPA电流和AMPA/NMDA比值的作用是通过α7-nAChR而不是通过α4β2-nAChR,尼古丁增加AMPA介导电流的效果可能是通过增强突触前兴奋性神经递质释放实现的。