大鼠海馬神經(jīng)元鈉離子通道電流的記錄與分析PPT優(yōu)秀資料

大鼠海馬神經(jīng)元鈉離子通道電流的記錄與分析大鼠海馬結(jié)構(gòu)海馬結(jié)構(gòu)位于側(cè)腦室下角底內(nèi)，是種系發(fā)生上比較古老而簡單的皮質(zhì)部分，具有一致的組織結(jié)構(gòu)，細胞分層排列，是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)解剖和生理的可塑性模型。海馬與許多高級神經(jīng)活動、行為反應(yīng)以及植物性神經(jīng)功能有重要關(guān)系，一直被視為神經(jīng)科學(xué)研究的模型。海馬與學(xué)習(xí)、記憶關(guān)系密切，且對缺血和缺氧、癲癇、衰老、化學(xué)損害劑和有害物理輻射等許多致病因素較為敏感。鈉通道在維持細胞興奮性及正常生理功能上非常重要，而且還是一些藥物的作用靶點，如局部麻醉藥和I類抗心律失常藥，就是分別選擇性地阻斷神經(jīng)細胞和心肌細胞的鈉通道，達到阻斷興奮性傳播和減少細胞興奮性的作用。鉀離子通道是人體內(nèi)分布最廣、種類最多的一種離子通道。例如將電流固定在零時，可檢測細胞的自然應(yīng)答（靜息膜電位、自發(fā)性膜電位振動或自發(fā)性動作電位等）。將電極接觸細胞膜，輕輕的給予負壓吸引，就形成了細胞貼附記錄模式。5Hz，可記錄得到CA3區(qū)錐體神經(jīng)元全細胞跨膜總電流.對大鼠海馬神經(jīng)元鈉離子通道的電學(xué)特性有一定的了解。如果運氣好的話，這片膜上也許只有一個離子通道，可以記錄單通道電流。5Hz，可記錄得到CA3區(qū)錐體神經(jīng)元全細胞跨膜總電流.大鼠海馬神經(jīng)元鈉離子通道電流的記錄與分析細胞膜上存在多種類型的離子通道，主要有電壓門控離子通道、配體門控離子通道以及機械門控離子通道等。電壓門控鉀離子通道對所有可興奮細胞的功能是必需的，主要控制動作電位的形狀，形成動作電位，調(diào)節(jié)動作電位的頻率，調(diào)整靜息膜電位，在調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、心率、胰島素分泌、神經(jīng)元興奮性、上皮電解質(zhì)傳導(dǎo)、平滑肌收縮、細胞體積調(diào)節(jié)等細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。細胞膜離子通道細胞膜上存在多種類型的離子通道，主要有電壓門控離子通道、配體門控離子通道以及機械門控離子通道等。本實驗主要討論使用膜片鉗放大器測量門控離子通道的方法。在大鼠海馬組織細胞膜上存在多種門控離子通道。電壓門控鈉離子通道，電壓門控鉀離子通道以及電壓門控鈣離子通道等電壓門控鈉離子通道 電壓門控鈉離子通道廣泛存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮性細胞膜上，其激活可導(dǎo)致鈉離子快速內(nèi)流，使細胞去極化，產(chǎn)生動作電位的上升相，主要生理功能是產(chǎn)生可傳播動作電位。鈉通道在維持細胞興奮性及正常生理功能上非常重要，而且還是一些藥物的作用靶點，如局部麻醉藥和I類抗心律失常藥，就是分別選擇性地阻斷神經(jīng)細胞和心肌細胞的鈉通道，達到阻斷興奮性傳播和減少細胞興奮性的作用。電壓門控鉀離子通道鉀離子通道是人體內(nèi)分布最廣、種類最多的一種離子通道。電壓門控鉀離子通道對所有可興奮細胞的功能是必需的，主要控制動作電位的形狀，形成動作電位，調(diào)節(jié)動作電位的頻率，調(diào)整靜息膜電位，在調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、心率、胰島素分泌、神經(jīng)元興奮性、上皮電解質(zhì)傳導(dǎo)、平滑肌收縮、細胞體積調(diào)節(jié)等細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。全細胞膜片鉗技術(shù)可分為電流固定模式和電壓固定模式，前者是在固定電流的條件下檢測與其相應(yīng)的膜電位。電壓門控鈉離子通道，電壓門控鉀離子通道以及電壓門控鈣離子通道等電壓門控鉀離子通道對所有可興奮細胞的功能是必需的，主要控制動作電位的形狀，形成動作電位，調(diào)節(jié)動作電位的頻率，調(diào)整靜息膜電位，在調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、心率、胰島素分泌、神經(jīng)元興奮性、上皮電解質(zhì)傳導(dǎo)、平滑肌收縮、細胞體積調(diào)節(jié)等細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。例如將電流固定在零時，可檢測細胞的自然應(yīng)答（靜息膜電位、自發(fā)性膜電位振動或自發(fā)性動作電位等）。全細胞膜片鉗技術(shù)示意圖及其等效電路圖本實驗介紹了運用PC2C膜片鉗放大測量器大鼠海馬神經(jīng)元鈉離子通道的方法。細胞膜上存在多種類型的離子通道，主要有電壓門控離子通道、配體門控離子通道以及機械門控離子通道等。電壓門控鉀離子通道對所有可興奮細胞的功能是必需的，主要控制動作電位的形狀，形成動作電位，調(diào)節(jié)動作電位的頻率，調(diào)整靜息膜電位，在調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、心率、胰島素分泌、神經(jīng)元興奮性、上皮電解質(zhì)傳導(dǎo)、平滑肌收縮、細胞體積調(diào)節(jié)等細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。如果運氣好的話，這片膜上也許只有一個離子通道，可以記錄單通道電流。將電極接觸細胞膜，輕輕的給予負壓吸引，就形成了細胞貼附記錄模式。膜片鉗技術(shù)的基本記錄模式從圖中可知，全細胞跨膜總電流既有內(nèi)向電流成分，又有外向電流成分。后者是在電位固定的基礎(chǔ)上檢測鉗制電壓時的膜電流。膜片鉗技術(shù)膜片鉗技術(shù)是一種通過微電極與細胞膜之間形成緊密接觸的方法，采用電壓鉗或者電流鉗技術(shù)對生物膜上離子通道的電活動（尤其是可對單通道電流）進行記錄的微電極技術(shù)。膜片鉗技術(shù)的基本操作過程：

首先在細胞膜表面，給電極間斷施加負壓，這樣在玻璃微電極壁與膜之間就形成了緊密接觸，術(shù)語叫做高阻封接（GigaohmSeal），其電阻達109（1G）以上，以使離子不能從玻璃電極尖端與膜之間通過，只能從膜上的離子通道進出。如果輕輕的回撤電極，細胞膜可被撕下一片，能記錄著小片膜的跨膜離子電流。如果運氣好的話，這片膜上也許只有一個離子通道，可以記錄單通道電流。膜片鉗技術(shù)的基本記錄模式 膜片鉗技術(shù)共有四種基本記錄模式，其他的記錄模式都是在此基礎(chǔ)上組建發(fā)展衍變而來的。這四種記錄模式為：細胞貼附記錄模式、內(nèi)面向外記錄模式、外面向外記錄模式、全細胞記錄模式。前面三種是單通道記錄模式。內(nèi)面向外記錄模式 將電極接觸細胞膜，輕輕的給予負壓吸引，就形成了細胞貼附記錄模式。將電極迅速提起，脫離細胞，因為細胞具有流動性，粘著在電極尖端的細胞膜會自動融合，從而形成一個囊泡。當(dāng)將電極提出浴液液面而短暫（2S）暴露在空氣中，囊泡的外表面會破碎，再次將電極放入浴液，就形成了內(nèi)面向外記錄模式。另外，如果將電極放入低鈣溶液中，囊泡的外表面也會破裂，形成內(nèi)面向外記錄模式。外膜向外記錄模式 形成細胞貼附記錄模式后，采用繼續(xù)施加負壓或者電擊的方法打破細胞膜，就形成了全細胞記錄模式。在形成全細胞記錄模式后，將電極緩緩提起，逐漸脫離細胞，同樣由于細胞具有流動性，粘在電極尖端的細胞膜會自動融合，這樣細胞膜外面就朝向電極極端外，形成外膜向外記錄模式。全細胞膜片鉗技術(shù) 全細胞膜片鉗技術(shù)可分為電流固定模式和電壓固定模式，前者是在固定電流的條件下檢測與其相應(yīng)的膜電位。例如將電流固定在零時，可檢測細胞的自然應(yīng)答（靜息膜電位、自發(fā)性膜電位振動或自發(fā)性動作電位等）。后者是在電位固定的基礎(chǔ)上檢測鉗制電壓時的膜電流。全細胞膜片鉗技術(shù)示意圖及其等效電路圖全細胞跨膜總電流持電位于-80mV，給予從-70mV至+60mV的階梯去極化脈沖電壓刺激，步幅+10mV，刺激波寬160ms，刺激頻率0.5Hz，可記錄得到CA3區(qū)錐體神經(jīng)元全細胞跨膜總電流. 從圖中可知，全細胞跨膜總電流既有內(nèi)向電流成分，又有外向電流成分。內(nèi)向電流主要發(fā)生在刺激初期幾毫秒，表現(xiàn)為快速激活和快速失活的特性，之后外向電流成分被激活。當(dāng)將電極提出浴液液面而短暫（2S）暴露在空氣中，囊泡的外表面會破碎，再次將電極放入浴液，就形成了內(nèi)面向外記錄模式。全細胞膜片鉗技術(shù)示意圖及其等效電路圖電壓門控鉀離子通道對所有可興奮細胞的功能是必需的，主要控制動作電位的形狀，形成動作電位，調(diào)節(jié)動作電位的頻率，調(diào)整靜息膜電位，在調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、心率、胰島素分泌、神經(jīng)元興奮性、上皮電解質(zhì)傳導(dǎo)、平滑肌收縮、細胞體積調(diào)節(jié)等細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。然后就測量所得的數(shù)據(jù)做了分析和處理。海馬結(jié)構(gòu)位于側(cè)腦室下角底內(nèi)，是種系發(fā)生上比較古老而簡單的皮質(zhì)部分，具有一致的組織結(jié)構(gòu)，細胞分層排列，是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)解剖和生理的可塑性模型。5Hz，可記錄得到CA3區(qū)錐體神經(jīng)元全細胞跨膜總電流.全細胞膜片鉗技術(shù)可分為電流固定模式和電壓固定模式，前者是在固定電流的條件下檢測與其相應(yīng)的膜電位。膜片鉗技術(shù)共有四種基本記錄模式，其他的記錄模式都是在此基礎(chǔ)上組建發(fā)展衍變而來的。海馬與許多高級神經(jīng)活動、行為反應(yīng)以及植物性神經(jīng)功能有重要關(guān)系，一直被視為神經(jīng)科學(xué)研究的模型。前面三種是單通道記錄模式。如果運氣好的話，這片膜上也許只有一個離子通道，可以記錄單通道電流。電壓門控鈉離子通道廣泛存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮性細胞膜上，其激活可導(dǎo)致鈉離子快速內(nèi)流，使細胞去極化，產(chǎn)生動作電位的上升相，主要生理功能是產(chǎn)生可傳播動作電位。分別在1、3、5、7、9min記錄不同時間的鈉電流當(dāng)將電極提出浴液液面而短暫（2S）暴露在空氣中，囊泡的外表面會破碎，再次將電極放入浴液，就形成了內(nèi)面向外記錄模式。內(nèi)向電流主要發(fā)生在刺激初期幾毫秒，表現(xiàn)為快速激活和快速失活的特性，之后外向電流成分被激活。例如將電流固定在零時，可檢測細胞的自然應(yīng)答（靜息膜電位、自發(fā)性膜電位振動或自發(fā)性動作電位等）。內(nèi)向鈉電流的I-V曲線分析分別在1、3、5、7、9min記