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PDK1-Akt信号通路干预对心肌细胞HCN4离子通道的影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1-蛋白激酶B(PDK1-Akt)信号通路干预对心肌细胞超极化激活环核苷酸门控离子通道4(HCN4)转录、表达及功能的影响。方法:使用酶解法从健康雄性野生型C57小鼠和心脏特异性敲除PDK1小鼠获得心房肌细胞,分别为空白对照组和PDK1-KO组;另外,对急性分离自C57小鼠的心房肌细胞进行培养,将其分为药物对照组[予二甲基亚砜(DMSO)干预)]、PDK1敲低组[予1 μg/ml PDK1的短发夹状RNA(shRNA)干扰质粒干预]、SC79组[予Akt激动剂SC79(8 μmol/ml)干预]、GSK2334470组[予PDK1抑制剂GSK2334479(10 nmol/ml)干预]和PDK1敲低+SC79组(予8 μmol/ml SC79和1 μg/ml PDK1的shRNA干扰质粒干预)。为进一步减少药物脱靶的可能,故运用PDK1的shRNA质粒转染培养的心肌细胞,并在此基础上加用SC79干预。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测相应组心房肌细胞PDK1及HCN4的mRNA表达水平,Western blot检测PDK1、Akt及HCN4蛋白表达水平,全细胞膜片钳检测HCN的电流密度,免疫荧光技术检测HCN4蛋白表达情况。结果:(1)PDK1-KO组的HCN4的mRNA(1.46±0.03比0.99±0.01, P<0.001)及蛋白(1.14±0.02比1.00±0.06, P=0.017)表达水平高于空白对照组。全细胞膜片钳结果显示,PDK1-KO组的HCN电流密度大于空白对照组[(-17.47±2.00)pA/pF比(-12.15±2.25)pA/pF, P=0.038]。(2)通过比较PDK1敲低组、SC79组和药物对照组细胞,对PDK1 shRNA及Akt特异性激动剂SC79进行功能验证,结果显示PDK1敲低组细胞的PDK1 mRNA及蛋白表达水平低于药物对照组,SC79组细胞的磷酸化-Akt(Thr 308)蛋白表达水平高于药物对照组。(3)GSK2334470组细胞的HCN4 mRNA(3.61±0.46比1.00±0.08, P<0.001)及蛋白(2.33±0.11比1.00±0.05, P<0.001)表达水平高于药物对照组。(4)PDK1敲低组细胞的HCN4 mRNA表达水平高于药物对照组(1.76±0.11比1.00±0.06, P<0.001)及PDK1敲低+SC79组(1.76±0.11比1.33±0.07, P=0.003),PDK1敲低+SC79组的HCN4 mRNA表达水平亦高于药物对照组(1.33±0.07比1.00±0.06, P<0.001)。PDK1敲低组细胞的HCN4蛋白表达水平高于药物对照组(1.15±0.04比1.00±0.05, P=0.003),PDK1敲低+SC79组的HCN4蛋白表达水平与药物对照组比较差异无统计学意义( P>0.05),但低于PDK1敲低组(0.95±0.01比1.15±0.04, P<0.001)。全细胞膜片钳实验结果示,药物对照组细胞的HCN电流密度为(-13.27±1.28)pA/pF,PDK1敲低组细胞为(-18.76±2.03)pA/pF,PDK1敲低+SC79组细胞为(-13.50±2.58)pA/pF;PDK1敲低组细胞的HCN电流密度大于药物对照组( P<0.001),而PDK1敲低+SC79组与药物对照组比较差异无统计学差异( P>0.05)。(5)免疫荧光检测结果显示PDK1敲低组的绿色荧光较药物对照组增强,提示定位于细胞膜的HCN4表达量增加。而PDK1敲低+SC79组的绿色荧光较PDK1敲低组减弱,提示当敲低PDK1后再进一步激动Akt,定位于细胞膜HCN4表达量下降。 结论:PDK1-Akt信号通路参与心肌细胞HCN4离子通道转录、表达水平及功能的调控。
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编辑人员丨1周前
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大鼠前庭内侧核与前庭传出神经元间的直接投射通路及其电生理特性
编辑人员丨1周前
目的:证实新生大鼠前庭内侧核(MVN)与前庭传出(VE)神经元之间的直接投射通路并观察该通路的电生理特性。方法:选用新生(9±1)d的Wistar大鼠,雌雄不限。通过全细胞膜片钳记录技术,刺激MVN,记录VE的突触后电流;逆行刺激脑干面神经膝部(g7)内侧VE的分布区,记录MVN区域传入神经元的动作电位,并使用生物胞素染色方法明确被记录的神经元的位置和形态。结果:在电流钳记录中,位于g7内侧的VE神经元静息膜电位范围为-70~-55 mV。单脉冲电流(0.08 mA,0.1 Hz,100 μs)刺激MVN前庭传入神经元,在同侧g7内侧的VE神经元可记录到兴奋性突触后电流,其幅度和持续时间分别为(195.6±23.7)pA和(23.9±5.9)ms。电刺激g7内侧VE神经元分布区后,MVN神经元可记录到逆行动作电位,幅度为(62.0±4.3)mV,持续时间为(94.9±4.7)ms。生物胞素染色标记也显示投射到g7内侧VE分布区的神经元胞体位于MVN内。结论:MVN的前庭传入神经元存在直接投射到g7内侧VE神经元的兴奋性通路,其生理功能可能与前庭中枢对外周前庭传入的反馈调节有关。
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编辑人员丨1周前
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CXCR4拮抗剂AMD3100通过增强抑制性神经传递减弱大鼠痫性活动
编辑人员丨1周前
目的:探讨CXCR4特异性拮抗剂AMD3100影响癫痫发作的分子机制。方法:(1)动物实验:36只成年雄性SD大鼠按随机数字表法分为对照组、癫痫组和AMD3100处理组,每组12只。癫痫组大鼠腹腔注射戊四氮(PTZ)构建癫痫模型,剂量为40 mg/kg;AMD3100处理组大鼠侧脑室注射5 μL(5 mg/mL) AMD3100 20 min后腹腔注射同等剂量PTZ;对照组大鼠腹腔注射等量生理盐水。采用Racine分级评估各组大鼠癫痫发作等级并记录其癫痫发作潜伏期,采用脑电图(EEG)记录各组大鼠脑神经元异常放电情况,采用ELISA试剂盒检测各组大鼠海马组织 γ-氨基丁酸(GABA)含量。应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测各组大鼠海马组织神经元γ-氨基丁酸A受体α1亚单位( GABAAR α1) mRNA水平。(2)细胞实验:另取SD大鼠鼠婴(1日龄)培养原代海马神经元,培养7 d后将细胞分为对照组、癫痫组和AMD3100处理组。癫痫组神经元采用无镁外液诱导的方法构建癫痫细胞模型;AMD3100处理组神经元在含有10 nmol/L AMD3100的无镁外液中培养3 h,随后换为Neurobasal继续培养;对照组采用Neurobasal培养基常规培养。采用全细胞膜片钳技术检测各组神经元灌流AMD3100(10 nmol/L)后自发性抑制性突触后电流(sIPSC)。 结果:(1)动物实验:AMD3100处理组大鼠发作潜伏期较癫痫组大鼠明显缩短[分别为(663.30±74.84) s、(164.40±17.20) s],差异有统计学意义( t=6.490, P<0.001);AMD3100处理组大鼠4级以上发作次数较癫痫组大鼠明显减少[分别为(3.75±0.39)次、(9.00±0.73)次],差异有统计学意义( t=4.680, P<0.001)。ELISA实验结果显示,3组大鼠GABA含量差异有统计学意义( F=17.850, P<0.001),其中癫痫组明显低于对照组,AMD3100处理组大鼠明显高于癫痫组,差异均有统计学意义( P<0.05)。qRT-PCR实验结果显示,3组大鼠 GABAAR α1 mRNA含量差异有统计学意义( F=14.400, P<0.001),其中癫痫组明显低于对照组,AMD3100处理组大鼠明显高于癫痫组,差异均有统计学意义( P<0.05)。EEG结果显示,与癫痫组大鼠比较,AMD3100处理组大鼠放电频率有所降低。3组大鼠EEG功率差异无统计学意义( F=3.220, P=0.062),但与癫痫组、对照组大鼠比较,AMD3100处理组大鼠EEG功率有所降低。(2)细胞实验:膜片钳技术检测结果显示,3组神经元sIPSCs的频率和波幅差异均有统计学意义( F=13.670, P<0.001; F=10.920, P<0.001)。与对照组、癫痫组比较,AMD3100处理组神经元sIPSCs的频率和波幅均显著增加,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:CXCR4拮抗剂AMD3100可通过增强抑制性神经传递降低癫痫发作频率。
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编辑人员丨1周前
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BK(Ca)通道对衰老小鼠耳蜗血管纹毛细血管周细胞迁移的作用
编辑人员丨1周前
目的:探讨大电导钙激活钾离子通道[large conductance calcium-activated potassium channel,BK(Ca)]是否参与衰老小鼠耳蜗血管纹毛细血管周细胞(pericytes,PC)的迁移。方法:将C57BL/6J小鼠分为3月龄( n=10)组和12月龄组( n=10),听性脑干反应(ABR)检测各组听力阈值;免疫荧光检测各组耳蜗血管纹毛细血管PC上β-BK(Ca)通道和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达变化;透射电镜(transmission electron microscope,TEM)观察各组耳蜗血管纹PC的形态改变。细胞实验:原代培养耳蜗血管纹PC并鉴定;D-半乳糖(D-gal)制备细胞衰老模型,CCK8确定D-gal干预浓度;β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色评估细胞衰老水平;全细胞膜片钳技术记录PC上BK(Ca)通道激活电流变化;免疫荧光技术检测PC上β-BK(Ca)通道蛋白表达变化;划痕实验和Transwell实验检测2组细胞迁移侵袭能力;Western blot技术检测β-BK(Ca)通道和OPN蛋白表达水平。采用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析。 结果:动物实验:12月龄组小鼠较3月龄组ABR阈值升高( t=12.66, P<0.01);12月龄组小鼠耳蜗血管纹PC上β-BK(Ca)通道表达水平较3月龄组降低( t=14.64, P<0.01),OPN表达升高( t=20.73, P<0.01);TEM中3月龄组PC与内皮细胞紧密相连,12月龄组PC与内皮细胞连接疏松或PC胞体从毛细血管壁分离。细胞实验:耳蜗血管纹原代培养的耳蜗血管纹PC阳性率在95%以上,15 mg/ml D-gal干预的PC较对照组的SA-β-gal染色细胞阳性率高,差异有统计学意义( t=36.90, P<0.01)。与对照组PC相比,D-gal干预组全细胞膜片钳BK(Ca)通道电流减小( t=12.18, P<0.05),β-BK(Ca)通道蛋白和荧光表达水平降低( t=11.98, P<0.01; t=15.72, P<0.05),OPN蛋白表达升高( t=18.53, P<0.01),PC迁移能力增加( t=7.91, P<0.01; t=7.59, P<0.01)。D-gal干预后给予BK(Ca)通道特异性阻断剂Iberiotoxin(IBTX)可使OPN表达明显升高( t=4.26, P<0.05),PC迁移能力增加( t=5.88, P<0.01; t=21.97, P<0.01)。 结论:衰老小鼠耳蜗血管纹毛细血管PC迁移能力增加,β-BK(Ca)通道表达降低,给予BK(Ca)通道特异性阻断剂IBTX可使迁移能力增加,提示BK(Ca)通道可能参与衰老小鼠耳蜗血管纹毛细血管PC的迁移。
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编辑人员丨1周前
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双耳声刺激对小鼠中脑下丘神经元兴奋性突触后电位的影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨双侧声刺激对小鼠下丘单个神经元兴奋性的影响及其潜在的神经回路。方法:给予对侧和同侧声刺激,记录左侧下丘单个神经元特征频率(CF)和最低阈值(MT)。对侧刺激即为右侧单耳声刺激,同侧即为左侧单耳声刺激。设置声刺激频率为CF-对侧,声音幅度为MT-对侧以上10 dB或20 dB,活体全细胞膜片钳技术记录小鼠下丘单个神经元分别对同侧耳、对侧耳声刺激的单侧反应、以及双侧声音同时刺激下的整合反应,比较兴奋性突触后电位(EPSP)的变化。结果:共记录到95个双耳兴奋性神经元,在双耳声刺激下可产生抑制、易化和无整合3种不同效应,其比例分别为37.9%(36/95)、21.1%(20/95)和41.0%(39/95)。在抑制组中,单耳对侧-EPSP和双侧-EPSP波幅分别为(12.37±7.3)mV和(6.54±5.1)mV,差异有统计学意义( P<0.05);与对侧-EPSP比较,双侧-EPSP波幅降低21.4%~89.8%,平均降低49.1%。在易化组中,单耳对侧-EPSP和双侧-EPSP波幅分别为(7.32±4.3)mV和(11.77±6.3)mV,差异有统计学意义( P<0.05);与对侧-EPSP比较,双侧-EPSP波幅增高20.8%~179%,平均增高56.8%。在无整合组中,对侧-EPSP与双侧-EPSP的波幅差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:双耳整合可能发生在上橄榄核复合体,双侧下丘间的相互作用可能参与了下丘神经元双耳特性的形成。
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编辑人员丨1周前
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大鼠神经病理性痛时背根神经节G9a与Slack通道的关系
编辑人员丨1周前
目的:评价大鼠神经病理性痛时背根神经节(DRG)常染色质组蛋白赖氨酸N-甲基转移酶2(G9a)与钠依赖激活的钾离子通道(Slack通道)的关系。方法:清洁级健康雄性SD大鼠48只,1月龄,体重100~120 g,采用随机数字表法分为4组( n=12):假手术组(S组)、载体+假手术组(VS组)、载体+神经病理性痛组(VN组)和G9a敲减+神经病理性痛组(GN组)。S组2月龄时行假手术;VS组1月龄时于L 4和L 5DRG分别显微注射AAV5 1 μl,饲养至2月龄时行假手术;VN组和GN组1月龄时于L 4和L 5 DRG分别显微注射AAV5或AAV5-G9a CRISPR/Cas9 KO质粒1 μl,2月龄时采用脊神经节结扎法制备神经病理性痛模型。每组取6只大鼠,于DRG显微注射前(T 0)、造模前(T 1)、造模后3、5和7 d(T 2~4)时,测定机械缩足反应阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)。于最后1次行为学测试结束后,处死大鼠,取L 4,5节段DRG,采用Western blot法测定G9a、组蛋白H3的赖氨酸残基9二甲基化(H3K9me2)和Slack的表达。于造模后7 d时,每组取6只大鼠,培养原代DRG神经元,全细胞膜片钳技术在电压钳模式下记录DRG神经元中的Slack电流和脊髓背角浅层兴奋性突触后膜电流(mEPSCs)的振幅和频率。 结果:与S组比较,VN组T 2~4时TWL缩短,MWT降低,脊髓背角G9a和H3K9me2表达上调,Slack表达下调,DRG神经元Slack通道电流振幅和频率降低,mEPSC频率升高( P<0.05),VS组上述指标差异无统计学意义( P>0.05);与VN组比较,GN组T 2~4时TWL延长,MWT升高,脊髓背角G9a和H3K9me2表达下调,Slack表达上调,DRG神经元Slack电流的振幅和频率升高,mEPSC频率降低( P<0.05)。 结论:大鼠神经病理性痛的机制与上调DRG G9a的表达,从而抑制Slack通道表达和开放有关。
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编辑人员丨1周前
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CGRP对大鼠心肌细胞动作电位时程的影响及K ATP通道在其中的作用
编辑人员丨1周前
目的:评价降钙素基因相关肽(CGRP)对大鼠心室肌细胞动作电位时程(APD)的影响及K ATP通道在其中的作用。 方法:酶解法急性分离SD大鼠心室肌细胞( n=6)。采用给药前后自身对照的方法,先给予单纯台式液灌流2 min,随后依次给予含CGRP 10 -10 mol/L、CGRP 8-37 10 -9 mol/L和Glibenclamide 10 -5 mol/L的台式液灌流2 min,采用全细胞膜片钳技术记录APD和确定K ATP通道电流密度,并计算APD 90。 结果:与单独台式液灌流比较,给予CGRP后心室肌细胞APD 90缩短,K ATP通道电流密度升高( P<0.05);与给予CGRP后比较,给予CGRP 8-37或Glibenclamide后APD 90延长,K ATP通道电流密度降低( P<0.05)。 结论:CGRP可通过其特异性受体缩短大鼠心室肌细胞APD,K ATP通道激活参与了这一过程。
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编辑人员丨1周前
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小鼠青春期前和青春期早期海马颗粒细胞γ-氨基丁酸受体电流的研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨青春期前期和青春期早期雌性小鼠海马齿状回颗粒细胞γ-氨基丁酸(GABA)受体电流的变化。方法:以雌性小鼠为研究对象,3~4周龄小鼠为青春期前期组( n=6),5~6周龄小鼠为青春期早期组( n=6)。采用全细胞膜片钳技术,记录青春期前后海马颗粒细胞GABA受体自发抑制性突触后电流(sIPSC)、微小抑制性突触后电流(mIPSC)和tonic电流,并分析其变化。 结果:青春期前期组和青春期早期组小鼠sIPSC的发放频率分别为(2.22±0.12)、(2.30±0.21)Hz,幅值分别为(19.97±2.01)、(23.80±2.86)pA,两组小鼠sIPSC发放频率和幅值比较差异均没有统计学意义(均 P>0.05);青春期前期组和青春期早期组小鼠sIPSC发放频率和幅值的累积概率比较差异均无统计学意义(均 P>0.05)。青春期前期组和青春期早期组小鼠mIPSC的发放频率分别为(0.87±0.08)、(2.15±0.21)Hz,幅值分别为(12.51±0.11)、(29.67±0.19)pA,较青春期前期相比,青春期早期小鼠海马颗粒细胞GABA受体mIPSC发放频率升高( P<0.001),幅值增大( P<0.001)。青春期前期组和青春期早期组小鼠sIPSC发放频率和幅值的累积概率比较差异均有统计学意义(均 P<0.001)。青春期前期组和青春期早期组小鼠GABA受体tonic电流分别为(17.40±1.64)、(24.70±2.81)pA,两组小鼠GABA受体tonic电流比较差异具有统计学意义( P<0.05)。 结论:青春期早期雌性小鼠颗粒细胞GABA受体电流较青春期前期有所增强,雌性小鼠进入青春期早期时海马颗粒细胞抑制性活动增强。
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编辑人员丨1周前
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小鼠大脑V1B区锥体神经元兴奋与抑制性突触发育性变化的实验研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨C57BL/6J野生型小鼠在不同发育阶段大脑初级视皮质双眼区(primary visual cortex binocular zone,V1B区)Ⅳ层锥体神经元的微小突触后电流发育性变化。方法:实验研究。选择出生后第14天(睁眼前后)、28天(关键期高峰段)、35天(关键期结束)和130天(完全成年期)的无特定病原体级健康雄性C57BL/6J小鼠16只,按日龄分为4个组,分别为P14组、P28组、P35组和P130组。采用全细胞膜片钳技术,记录各组小鼠大脑V1B区Ⅳ层锥体神经元微小兴奋性突触后电流(mEPSC)和微小抑制性突触后电流(mIPSC)的频率和振幅,分析其差异和变化。结果:小鼠大脑V1B区Ⅳ层锥体神经元的mEPSC频率4个组间比较,差异有统计学意义( F=9.46, P<0.001),其中P35组高于P28组[P28和P35组分别为(8.72±1.34)和(13.28±4.05)Hz, t=3.39, P=0.012],P130组低于P35组[P35和P130组分别为(13.28±4.05)和(5.82±1.98)Hz, t=5.21, P<0.001];mEPSC振幅4个组间比较,差异无统计学意义( F=2.84, P=0.055)。小鼠大脑V1B区Ⅳ层锥体神经元的mIPSC频率4个组间比较,差异有统计学意义( F=8.14, P<0.001),其中P130组高于 P14组[P14组和P130组分别为(5.22±1.33)和(12.03±3.94)Hz, t=4.678, P<0.001];锥体神经元mIPSC振幅4个组间比较,差异有统计学意义( F=7.06, P=0.001),其中P35组高于P28组[P28组和P35组分别为(20.07±3.56)和(28.47±5.98)pA, t=3.66, P=0.006],P130组低于P35组[P35组和P130组分别为(28.47±5.98)和(20.32±3.55)pA, t=3.33, P=0.014]。 结论:小鼠大脑V1B区锥体神经元兴奋性突触发育在发育期呈旺盛增长状态,随着日龄增加而逐渐减弱,抑制性突触发育随着小鼠日龄增加逐渐增强,且两者均在关键期迅速发育。
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编辑人员丨1周前
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枸橼酸铁铵对小鼠黑质多巴胺能神经元电活动影响
编辑人员丨1个月前
目的 探讨枸橼酸铁铵(FAC)对小鼠黑质多巴胺能神经元电活动影响.方法 取出生15~20 d的C57BL/6小鼠制备脑片,应用全细胞膜片钳技术观察FAC对黑质多巴胺能神经元自发放电活动及膜电位的影响.结果 小鼠黑质脑片置于FAC溶液(100 μmol/L)中5 min后,多巴胺能神经元自发放电频率明显降低(t=5.533,P<0.01).10 min后,多巴胺能神经元自发放电频率则显著减慢(t=7.297,P<0.001).神经元膜电位明显向超级化方向移动(t=4.227,P<0.01).结论 FAC能够抑制正常小鼠黑质多巴胺能神经元的电活动.
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编辑人员丨1个月前
