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在急性分离的神经元和脑片的电生理研究中,很早就有学者发现γ-氨基丁酸A型受体(γ-aminobutyric acid A type receptor, GABAAR)介导的氯离子电流强度随着时间衰减,而这种衰减可被Mg-ATP和磷酸酶抑制剂orthovanadate抑制,提示GABAAR抑制性功能的维持可能与能量代谢和磷酸化修饰机制相关。2004年,Laschet等发现GABAARαl亚基磷酸化对于维持GABAAR功能有重要作用。该小组发现α1亚基磷酸化过程由磷酸甘油醛脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)介导,磷基转移过程需要GAPDH的糖酵解进程生成的ATP,底物为NAD+、G-3-P、ADP和Mg2-+,并主要受GAPDH糖酵解底物G-3-P调控,抑制GAPDH糖酵解功能会引起α1亚基磷酸化水平下降并增强GABAAR电流衰减。而在orthovanadate存在的情况下,抑制GAPDH的糖酵解功能无法对GABAAR电流发生显著影响。继而Pumain在接受外科手术的癫痫患者的癫痫起源区周围组织中发现GABAAR电流与正常对照组相比其衰减速率和衰减程度显著增强,GAPDH糖酵解底物G-3-P能够抑制这种增强的衰减,表明癫痫的发病机制可能与α1亚基磷酸化受抑制相关,并可能与神经元糖酵解功能损伤存在关联。而近年来对星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭机制(Astrocyte-neuron lact ate shuttle, ANLS)的研究发现乳酸(lactate)在神经元的能量代谢中占有重要地位。同时有大量研究发现乳酸在神经元内的代谢能够抑制神经元的糖酵解功能[3,4,5]。目前多数学者认为乳酸抑制葡萄糖代谢的主要原因是介导乳酸转变为丙酮酸(pyruvate)的乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)与GAPDH竞争NAD-+进而抑制GAPDH介导的糖酵解反应。根据文献回顾所得资料分析,我们设想乳酸在神经元内的代谢有可能通过抑制GAPDH的糖酵解功能从而影响GAPDH介导的α1亚基磷酸化过程,最终影响GABAAR功能。明确乳酸是否能够调控GABAAR功能及其可能机制,对于我们理解中枢神经系统功能与能量代谢之间的关系是一种新的拓展,并有可能为我们理解癫痫的发病机制提供新的思路。目的：1.研究乳酸对神经元的GABAAR功能是否存在影响。2.研究乳酸对GABAAR功能的影响是否与依赖于糖酵解的GABAARαl亚基磷酸化修饰机制有关。方法：1.全细胞膜片钳技术记录GABAAR电流方法：3-4周雄性SD大鼠,快速断头取脑后,切300μm-400μm厚脑片,选取前额叶皮层神经元进行全细胞记录。钳制电压为-70mV。全细胞记录人工脑脊液(Artificial cerebrospi nal fluid, ACSF)成分(mmol):NaCl 125, KCl 2.5, NaH2PO4 1.25, CaC l2 2, MgCl2 1, NaHCO3 25, D-glucose 10, TTX 1μmol, CNQX 10μmol, AP-5 50μmol, pH 7.35。电极内液成分(mmol):CsCl 140, CaCl2 0.5, Na Cl 4, Hepes 10, EGTA 1, Mg-ATP 4, Na-GTP 0.3, pH 7.3。GABAAR电流由GABA(100μmol)诱发。衰减测量程序的GABA(100μmol)给药方式：每2min给20sGABA刺激,共5次,总计10min。测量每次GABA刺激诱发的GABAAR电流峰值。2.分四个组别：空白对照组,lactate干预组,orthovanadate干预组,or thovanadate+lactate干预组。按照组别,分别在电极内液加入sodium lactat e(500μmol), orthovanadate(100μmol),或orthovanadate (100μmol)+sodium lactate(500μmol),空白对照组不添加lactate或orthovanadate。在使用各组不同电极内液记录情况下,记录10min内5次GABA刺激诱发的GABAAR电流峰值。3.依次记录给药流程中连续5次GABA刺激诱发的GABAAR电流峰值,分别记做I1st、I2nd、I3rd、I4th、I5th,以第一次测量的电流峰值(I1st)作为基准,12nd、13rd、14th、I5th分别除以Ilst换算成百分比。按组别和时间统计各组数据,以平均值±标准误表示,根据统计数据建立各组GABAAR电流衰减曲线。使用SPSS16.0软件进行统计分析,检测各组数据是否满足方差齐性和正态分布条件,组间差异检测方法为ANOVO, p<0.01认为有显著性差异。分别比较lactate干预组与空白对照组、空白对照组与orthovanadate干预组、lactate干预组与orthovanadate+lactate干预组、orthovanadate+lactate干预组与orthovanadate干预组的GABAAR电流衰减程度。结果：1.空白对照组在衰减测量程序最后一次GABA刺激诱发的GABAAR电流峰值(15th)下降至第一次GABA刺激诱发的GABAAR电流峰值(Ilst)的79.15%±1.96%(n=16)。2. Lactate干预组的I5th下降至该组11st的59.78%±3.76%(n=16),lactat e干预组GABAAR电流衰减程度显著高于空白对照组(ANOVO, p<0.01)。3. Orthovanadate干预组I5th仅下降至该组I1st的96.60%±2.29%,GAB AAR电流衰减程度显著低于空白对照组(ANOVO, p<0.01)。3. Orthovanadate+lactate干预组I5th仅下降至I1st的92.45%±5.40%(n=12), GABAAR电流衰减程度显著低于lactate干预组的GABAAR电流衰减程度(ANOVO,p<0.01),同时与orthovandate干预组相比无显著差异(AN OVO,p>0.05)。结论：Lactate显著增强了GABAAR电流的衰减,提示神经元内lactate含量的升高对GABAAR功能有抑制性作用。而orthovanadate几乎完全抑制了lact ate对GABAAR功能的抑制性作用。Orthovanadate能够特异性地抑制α1亚基去磷酸化过程,Laschet等的实验发现,特异性抑制GAPDH的糖酵解功能的iodoacetamide能够显著降低GABAARαl亚基磷酸化水平并增强GABAAR电流衰减；而在orthovanadat e存在的情况下,iodoacetamide对GABAARal亚基磷酸化水平和GABAAR电流衰减程度无显著影响。本实验的结果发现lactate对GABAAR功能的调控效应与iodoacetamide类似,提示lactate有可能是通过抑制GAPDH的糖酵解功能进而下调GABAAR的α1亚基磷酸化进程从而负性调节GABAAR功能。创新点：1.首次发现神经元胞内乳酸浓度的升高能够增强GABAAR电流的衰减。2.首次提出乳酸可能是通过抑制糖酵解,进而降低GABAARαl亚基磷酸化水平,从而影响GABAAR功能。