成年大鼠适用于膜片钳技术的研究进展

实用中医内科杂志

JOURNAL O F PRAC T I C AL TRAD I T I O NAL CH I N ESE I N TERNAL M ED I C I N E JUL.2008 Vol.22　No.7

实验研究

成年大鼠适用于膜片钳技术的研究进展

刘双妍1王舒2

(1.天津中医药大学,天津300193;2.天津中医药大学第一附属医院,天津300193//第一作者女,1976年生,硕士研究生)

摘 要:膜片钳技术是目前进行离子通道研究的最好方法。但是目前膜片钳技术的研究多集中于幼鼠,随着研究的深入,人们势必涉及到成年甚至老年哺乳类动物中枢神经元上的离子通道。近年来人们利用酶急性分离技术已成功地从成年大鼠标本上分离出完整的神经元,为膜片钳技术应用于成年或老年大鼠提供了可靠的技术保证,本文将对膜片钳技术应用于成年或老年大鼠脑片的研究进行综述。并对其发展及在中医中的应用进行展望。

关　键　词:膜片钳技术;成年鼠;大鼠

中图分类号:R332　文献标识码:A　文章编号:1671-7813(2008)07-054-03

Adva ncem en t o f adu lt ra ts su itab le f o r p a tch-c lam p i ng s tudy

L iu Shuang2yan1,W ang Shu2

(1.Tianjin University of T C M;2.Tianjin University of T C M first affiliated hos p ital,Tianjin300193,China)

Ab s tra c t:Patch cla mp technique is the best way t o study i on channel no wadays.Ho wever,the stud2 ies have been restricted t o neur ons fr o m rats y ounger than one month.I on channels on hi ppoca mpal neu2 r ons of adult or aged rats should be inv olved f or study.An i m p r oved method f or acute is olati on of neur ons fr o m adult rats suitable f or patch-cla mp ing study has been f ound,s o the advance ment of adult rats suit2 able f or patch-cla mp ing study w ill be su mmarized in this paper.

Ke y W o rd s:patch cla mp techniques;adult rat;rat

膜片钳技术(patch-cla mp technique)是1976年由Nehetr和Sakr oann[1]在电压钳的基础上发展而来的一种记录细胞膜离子通道电生理活动的技术。其原理是用微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜,以千兆欧姆以上的阻抗使之封接,使与电极尖开口处相接的细胞膜的小区域(膜片)与其周围在电学上分隔,在此基础上固定电位,对此膜片上的离子通道的离子电流(pA级)进行监测记录的方法。膜片钳技术为细胞膜离子通道的研究提供了一种有效的途径,已证实其在许多可兴奋细胞的研究价值。笔者将对膜片钳技术应用于成年或老年大鼠脑片的研究进行综述。

1分离培养技术的发展

膜片钳技术对生物膜离子通道的研究,需要分散、表面洁净的细胞。自从1969年scott首次用分散的培养神经元进行电生理研究以来,这项工作已经取得了很大的进展,早期的实验由于分离培养技术的原因多用胚鼠;而胚鼠的胚龄不易掌握,以及某些核团或功能区的解剖部位不易准确定位,因此,人们尝试用新生鼠代替胚鼠。

自70年代以来,国外已有多个实验室进行新生鼠中枢神经元的培养,1993年何湘平等[2]等人参照Baugh me m等人的方法用出生1～5天的w istar大鼠进行了新生大鼠皮层神经元的培养,获得了令人满意的形态学鉴定结果和生物参数结果,证明了Na+, K+电压电流依赖性的存在。何湘平等提供的方法为神经元的培养从胎鼠到新生鼠的发展提供了简单、易行且比较经济的手段。

随着研究的深入,人们势必涉及到成年甚至老年哺乳类动物中枢神经元上的离子通道,而成年或老年动物的细胞分离和培养尤其困难。近年来人们利用酶急性分离技术[3]已成功地从成年大鼠标本上分离出完整的神经元,并证实许多电压依赖性通道和递质门控性通道未被破坏。在国外有研究者用大鼠做脑功能修复的神经干细胞移植,然后用全细胞膜片钳记录成年宿主大鼠脑片(混合了移植物)的细胞状况[4]。还有研究者用全细胞膜片钳技术记录成年鼠的急性分离的中缝背核脑片,证实通过5-HT受体,5-hydr oxytry p ta m ine(5-HT)激活了一个内向整流钾离子通道,导致细胞的超极化[5]。也有研究成年大鼠延髓最后区脑片的电生理特性的文献报道[6]。国外近几年关于用成年或老年大鼠脑片的膜片钳研究,用文献检索的方式发现多达几十篇,涉及已知的大部分离子通道的研究。在国内,李晓明等[7]曾报道了一种结合酶消化和机械分离的成年大鼠神经元的急性分离法。以成年W istar大鼠(100～600天,或者体重超过300g)为材料,结果发现分离后的细胞活性和电生理参数保持很好。采用细胞贴附式记录了单通道电流的参数。克服了酶不逆转消化生物膜上蛋白质的缺点,并把大鼠的年龄提高到2年以上。唐瑜等用大鼠海马区脑片,来研究葛根素对大鼠海马CA1区锥体细胞L-型钙通道的影响[8]。雷洪伊等用急性分离成年大鼠海面脑片研究吗啡对大鼠海马锥体神经元L-型Ca2+通道电流的影响[9]等,此类文献亦发现有十余篇。

2成年或老年大鼠应用范围

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