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N-甲基-D-天冬氨酸受体和甘氨酸受体介导的对视网膜水平细胞和双极细胞活动的调制 1．N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体介导的对水平细胞和双极细胞活动调制 谷氨酸是脊椎动物中主要的兴奋性神经递质。一般认为，视网膜水平细胞上仅存在谷氨酸受体α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑丙酸(AMPA)受体亚型，而NMDA受体在的视网膜水平细胞上并无功能性表达(除鲶鱼)。我们通过免疫组化的方法，在鲫鱼视网膜的视锥驱动的水平细胞(H1细胞)上观察到NMDA受体亚基NR1的表达，而视杆驱动水平细胞(H4细胞)上并无表达。全细胞膜片钳实验表明，当NMDA和其共同激动剂(co-agonist)甘氨酸同时施加时，H1细胞上可诱导内向电流，这一点电流能被NMDA受体的竞争性拮抗剂D-α-氨基磷酸基戊酸(D-AP5)完全压抑，也可为NMDA受体的甘氨酸位点的阻断剂5，7-二氯犬尿烯酸(DCKA)完全压抑。应用钙成像技术的研究进一步表明，NMDA明显增加H1细胞的细胞内钙浓度，且钙浓度的增大可被D-AP5压抑，但NMDA并不能增加H4细胞的胞内钙浓度。在分离灌流的视网膜标本上进行的细胞内记录实验表明，在含镁的Ringer’s中，NMDA可降低H1细胞在撤光时所产生的超射(OFF-overshoot)反应，提示在生理状态下的NMDA受体可能参与了水平细胞的明暗变化时的功能调节。 NMDA也参对视锥主导的双极细胞的感受野的调节。在分离灌流的鲫鱼视网膜上，我们用细胞内记录的方法观察到，NMDA压抑ON型视锥主导的双极细胞(ON-CBC)的中心对光反应，但增加了其感受野周围的超极化对光反应。NMDA对OFF型视锥主导的双极细胞(OFF-CBC)的中心反应幅度没有影响，但减小其感受野周围的对光反应。双极细胞的周围反应可能来自于外网层的水平细胞的作用或内网状层的无长突细胞的作用。NMDA对双极细胞感受野的调制似非由于其对水平细胞的作用；若系如此，对ON型和OFF型的双极细胞周围感受野不应是相反的调制作用。我们进一步考察NMDA对持续型的ON型及OFF型无长突细胞(ON-AC和OFF-AC)的作用。灌流施加NMDA增加ON-AC的对光反应，但是减小OFF-AC的对光反应，这些作用可被D-AP5压抑。上述结果提示，NMDA可通过作用在无长突细胞上的NMDA受体，调制CBC的周围对光反应；对ON-CBC的中心反应的作用可能是通过由双极细胞本身的NMDA受体介导。 2．甘氨酸受体介导的对水平细胞和双极细胞活动的调制 甘氨酸是视网膜中主要的抑制性递质之一。我们研究了甘氨酸对双极细胞感受野的调制。首先，我们用胞内记录和膜片钳技术研究了甘氨酸对ON型视杆主导的双极细胞(ON-RBC)的作用。ON-RBC没有典型的感受野周围，4mM的甘氨酸使ON-RBC超极化，对光反应增大，其作用可被甘氨酸的拮抗剂士的宁所阻抑。视网膜薄片膜片钳实验表明，不论在ON-RBC的轴突还是树突上局部施加甘氨酸都不能直接诱导电流，说明ON-RBC本身并不表达功能性的甘氨酸受体。对视网膜电图(ERG)的研究结果表明，甘氨酸可增大暗视ERG的PⅢ成分，反映甘氨酸可增强视杆细胞的活动。这提示，甘氨酸对ON-RBC的作用很可能是间接通过作用在视杆细胞上的甘氨酸受体而产生。 用细胞内记录的方法也考察了甘氨酸对视锥主导的双极细胞的调制。4mM甘氨酸使ON-CBC膜电位去极化，对光反应减小，但该作用不能被10μM士的宁翻转，却可以被DCKA所阻断。甘氨酸对OFF-CBC的作用是使其膜电位超极化，并压抑其对光反应，该作用可被士的宁所翻转。甘氨酸对不同种类的视锥双极细胞的调制方式显然是由不同受体亚型介导的。