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膜环境高温对下丘脑神经元膜上钾通道电压依赖性的影响 |
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2400型膜片钳放大器(NIHON KOHDENO，Japan)对下丘脑神经元单通道电流进行采样、分析和测量，忽略水平300 μs，数据采用方差分析处理，以±s表示。
结 果
一、通道电流活动的特性
室温下采用细胞贴附式观察18例神经元活动，将电极电压(Vp)钳制为0mV时，即当Vp等于浴槽液电位，未见通道活动；当Vp为负时，膜去极化，波形显示为向下的外向电流。该电流随去极化程度增大而幅度增高，开放时间延长，表明通道存在电压依赖性(图1)。室温下采用内面向外式，膜片内外对称性地使用120 mmol/L［K＋］o和［K＋］i，钳制电位(Vh)为负时观察到内向电流，为正时则出现外向电流，翻转电位(Erev)始终接近于0mV(n=5)，平均单通道电导为(84±17) pS；当［K＋］o浓度为0时，只观察到外向电流，用相同浓度的Na+取代K＋，电流消失；当［K＋］o/［K＋］i为120/50 mmol/L时，Erev为(20±5) mV(n=3)；改变双侧［Cl］和［Ca2＋］通道活动未见改变。用120 mmol/L的CsCl２取代细胞外液中的KCl时，通道电流消失；向浴槽液中加入20 mmol/L的4-AP，通道电流未见改变(n=7，P＞0.05)；加入20 mmol/L的TEA，通道电流变小(P＜0.05)。
Fig 1 IK currents recorded from a cell-attached membrane patch of acutely isolated hypothalamus neurons from SD postnatal rats
图1 下丘脑神经元膜上的IＫ电流
二、高温对通道电流电压依赖性的影响
(一)开放动力学 下丘脑神经元K＋通道开放时间长短差异悬殊，采用二级指数拟合得到长、短两个时间常数，长时程开放时间常数(τ02)可以较好地反映通道的活动状态。当Vp从-20mV去极化到-60mV，32℃时，在14例膜片上观察到通道的长时程开放时间常数从(17.86±4.37) ms升至(88.28±32.59) ms(P＜0.01)；当温度升至39℃时，τ02从(25.01±6.52) ms升至(142.84±28.17) ms(P＜0.01)，电压依赖曲线向左上方移位。在相同的去极化水平两组相比有显著性差异(P＜0.05)。32℃、37℃和39℃ 3组温度下τ02电压依赖性曲线的斜率分别为17.63、20.30和23.76(图2A)，表明温度升高可使τ02的电压依赖性发生迁移，通道开放时间延长。而当温度进一步升至43℃后，通道的τ02随膜电位的去极化整体上仍表现为增高趋势，但线形相关较差，局部出现不规则变化(图2B)。
(二)开放概率 温度升高，开放概率(Po)增加，如图2C所示，在14例膜片中观察到，温度从32℃升至39℃后，当Vp由-20mV去极化到-60mV时，Po分别由0.027±0.011和0.433±0.147(P＜0.05)升至0.217±0.067(P＜0.05)和0.850±0.312(P＜0.05)，可见升高温度和增大去极化水平，两者均可使Po升高，且二者存在协同作用。神经元经43℃处理后，去极化水平增加，Po曲线失去线形增高趋势，表现为不规则的变化(图2D)。
Fig 2 Effects of high temperature at 32℃、37℃、39℃(A，C) and 43℃(B，D) on voltage-dependence in open-time and Po of IK(±s,n=14)
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