大鼠MGBv神经元电生理特性和形态学出生后的发育变化
内侧膝状体腹侧部（ventral partition of medial geniculate body,MGBv）是特异的听觉中继核,在成年哺乳动物听觉处理过程中,位于MGBv的丘脑-皮层神经元的主要功能是以不同的动作电位顺序编码声音信号。但对于发育过程中MGBv神经元如何进行信息整合及GABA能传递的细胞内电生理研究甚为不足。
因此,从细胞水平研究发育过程中单个神经元的整合功能为进一步阐明MGBv在听觉功能中的作用具有重要意义。本论文采用脑片膜片钳全细胞记录和细胞内染色相结合的技术及尼氏染色法对出生后不同发育阶段大鼠的MGBv神经元膜特性、电压依赖性离子通道的变化、GABA受体对其动作电位波形和发放模式的影响及其形态学特征进行了初步探讨。结果如下:1、P3-11,MGBv神经元的RMP（resting membrane potential）、Ri（input resistance）和Tau（time constant）的差异非常显著,P12后基本不再发生变化。在P3-12的发育期,膜电位从-40mV超极化至-67mV。静息膜电位的超极化可能与Na+/K+泵活性增强以及K+电流的增加或Cl- 翻转电位的降低有关。
发育过程中输入阻抗的降低可能由膜面积的延伸,离子通道密度的增加引起。2、动作电位幅度和时程在P3-11差异显著,之后基本不再发生变化。3、在MGBv神经元发育过程中,其电压依赖性离子通道的变化影响了出生后大鼠MGBv神经元动作电位的波形。电流钳记录方式下,10μmol/L的K+离子通道阻断剂4-AP使P6大鼠MGBv神经元动作电位幅度降低,时程变宽,动作电位的数目减少,使P16大鼠MGBv神经元动作电位逐渐降低至脉冲终末达到平台电位,说明电压依赖性K+离子在出生后大鼠MGBv神经元上还未发育成熟。300nmol/L的Na+离子通道阻断剂TTX对P6和P16大鼠MGBv神经元动作电位的作用基本相似,使动作电位的发放减弱或消失,仅见LTS,表明Na+离子通道在出生后发育已较成熟。50μmol/L的Ca2+离子通道阻断剂CdCl2引起P6的MGBv神经元动作电位的发放逐渐减弱,在脉冲终末达到平台电位,而仅使P16的MGBv神经元动作电位的幅度降低,时程延长,表明Ca2+离子对MGBv幼稚神经元动作电位的维持发挥了重要的作用。 4、5μmol/L GABAA受体激动剂毒蕈醇（muscimol）和40μmol/L GABAB受体激动剂氯苯氨丁酸（baclofen）对由去极化电流引起的P6和P15大鼠MGBv神经元反应的影响。在P6大鼠MGBv脑片灌流液（ACSF+10μM/L AP5+10μM/LCNQX）中加入40μmol/L Baclofen和5μmol/L Muscimol后,MGBv神经元动作电位发放数目明显增加,而幅度和时程无明显改变。在P15大鼠MGBv脑片灌流液（ACSF+10μM/L AP5+10μM/LCNQX）中加入40μmol/L Baclofen后,MGBv神经元动作电位无明显的变化,仅其输入阻抗明显降低,冲洗后再在灌流液中加入 5μmol/L Muscimol后,MGBv神经元动作电位发放完全消失。
以上结果表明GABA受体在P6大鼠MGBv神经元发挥兴奋作用,随着大鼠出生后谷氨酸受体的发育,GABA受体由兴奋性转变为抑制性。5、尼氏染色结果显示,P3-7大鼠MGBv神经元呈团簇状排列,P11-60细胞排列呈层状;在出生后2个月内细胞密度和面积均有明显的发育变化特征,细胞密度在出生后显著下降,至P20逐渐稳定,细胞面积至P30达到成年水平。Biocytin组化染色结果表明,随着出生后天龄的增长,MGBv神经元胞体逐渐呈短梭形或长梭形,轴突出现较早,轴突自胞体或主树突近胞体处发出,树突发育相对较晚,但随着出生后天龄的增长其变化更为明显,表现为树突增粗增长,分支增多,树突野范围增大,并出现树突棘,而且在树突上可见串珠样物质。MGBv超微结构显示,P3-30神经毡面积逐渐增大,胶质细胞逐渐增多,高尔基器等神经元细胞器发达。这些结果表明,大鼠MGBv神经元电生理学特性及其形态学特征在P3-12尚未发育成熟,至生后2-3周才达到成熟水平
-
焦点事件
-
焦点事件
-
焦点事件
