论文部分内容阅读
实验目的：本实验通过研究对海马CA1区锥体神经元谷氨酸能兴奋性突触传递的作用，探讨过氧亚硝酸盐对学习和记忆的潜在影响，进一步解析过氧亚硝酸盐的神经毒性机制。
实验方法：使用过氧亚硝酸盐供体SIN-1(3-morpholino-sydnonimine)，研究不同浓度的过氧亚硝酸盐(100μM、1 mM)对大鼠海马CA1区锥体神经元谷氨酸能突触传递的影响。具体说，主要采用全细胞膜片钳技术的电压钳记录模式，记录在过氧亚硝酸盐有效处理前后，脑片上海马CA1区锥体神经元由不同离子型配体门控受体介导的兴奋性突触后电流的改变，包括N-methyl-D-asparticacid(NMDA)和α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxa-zolep-propionate(AMPA)受体。通过刺激器诱发突触后电流，检测过氧亚硝酸盐调控突触功能的神经通路，并进一步探讨过氧亚硝酸盐产生神经毒理作用中的可能机制。
实验结果：
1)100μM的SIN-1可以增加海马脑片CA1区兴奋性谷氨酸能突触传递。AMPA受体介导的微小突触后电流的电流幅值由-35.032±4.66 pA增加为-42.44±5.16 pA，事件间隔时间由4406.42±219.30 ms增加为5701.06±296.59 ms。同时，由NMDA受体介导产生的微小突触后电流的电流幅值从平均-25.42±6.42 pA增加为-30.76±4.87 pA，事件间隔时间由2647.33±160.01 ms降低为2491.33±168.77 ms。
2)1 mM的SIN-1抑制海马脑片CA1区兴奋性谷氨酸能突触传递。AMPA受体介导的微小突触后电流的幅值由-32.81±4.37 pA减少为-29.09±2.42 pA。事件间隔时间由4096.54±481.74 ms减少为1632.23±432.85ms。NMDA受体介导的微小突触后电流的幅值则由-28.14±2.47 pA减小为-18.94±3.76 pA。事件间隔时间由1651.89±332.19 ms增加为2727.40±326.25 ms。
3)SIN-1可能通过经Perforant通路到CA1区神经元的直接投射发挥突触传递的调控作用。将刺激电极置于Perforant通路时，100μM SIN-1较对照组会增加CA1区神经元的诱发突触后电流，eEPSC幅值由-107.5±10.4 pA增加为-128.5±6.2 pA，增幅约为20％。而将刺激电极置于CA3区Schaffer侧枝时，在100μM SIN-1处理前后，CA1区神经元的诱发突触后电流没有影响。
4)SIN-1引起海马脑片上大量蛋白的酪氨酸硝基化修饰，蛋白的硝基化程度与SIN-1的浓度成正相关。
主要结论：过氧亚硝酸盐可能通过经Perforant通路到CA1区神经元的直接投射，实现对海马CA1区神经元谷氨酸能突触传递的双向调控。在较低浓度时，过氧亚硝酸盐分别上调AMPA与NMDA受体介导的微小兴奋性突触后电流的幅值与发放频率，促进兴奋性的突触传递，高浓度时则发挥了一定的抑制作用。蛋白酪氨酸位点的硝基化修饰，可能是过氧亚硝酸盐介导神经毒性作用的机制之一。