大鼠MGBv神經元電生理特性和形態學出生後的發育變化

    內(nei) 側(ce) 膝狀體(ti) 腹側(ce) 部（ventral partition of medial geniculate body,MGBv）是特異的聽覺中繼核,在成年哺乳動物聽覺處理過程中,位於(yu) MGBv的丘腦-皮層神經元的主要功能是以不同的動作電位順序編碼聲音信號。但對於(yu) 發育過程中MGBv神經元如何進行信息整合及GABA能傳(chuan) 遞的細胞內(nei) 電生理研究甚為(wei) 不足。

    因此,從(cong) 細胞水平研究發育過程中單個(ge) 神經元的整合功能為(wei) 進一步闡明MGBv在聽覺功能中的作用具有重要意義(yi) 。本論文采用腦片膜片鉗全細胞記錄和細胞內(nei) 染色相結合的技術及尼氏染色法對出生後不同發育階段大鼠的MGBv神經元膜特性、電壓依賴性離子通道的變化、GABA受體(ti) 對其動作電位波形和發放模式的影響及其形態學特征進行了初步探討。結果如下:1、P3-11,MGBv神經元的RMP（resting membrane potential）、Ri（input resistance）和Tau（time constant）的差異非常顯著,P12後基本不再發生變化。在P3-12的發育期,膜電位從(cong) -40mV超極化至-67mV。靜息膜電位的超極化可能與(yu) Na+/K+泵活性增強以及K+電流的增加或Cl- 翻轉電位的降低有關(guan) 。

   發育過程中輸入阻抗的降低可能由膜麵積的延伸,離子通道密度的增加引起。2、動作電位幅度和時程在P3-11差異顯著,之後基本不再發生變化。3、在MGBv神經元發育過程中,其電壓依賴性離子通道的變化影響了出生後大鼠MGBv神經元動作電位的波形。電流鉗記錄方式下,10μmol/L的K+離子通道阻斷劑4-AP使P6大鼠MGBv神經元動作電位幅度降低,時程變寬,動作電位的數目減少,使P16大鼠MGBv神經元動作電位逐漸降低至脈衝(chong) 終末達到平台電位,說明電壓依賴性K+離子在出生後大鼠MGBv神經元上還未發育成熟。300nmol/L的Na+離子通道阻斷劑TTX對P6和P16大鼠MGBv神經元動作電位的作用基本相似,使動作電位的發放減弱或消失,僅(jin) 見LTS,表明Na+離子通道在出生後發育已較成熟。50μmol/L的Ca2+離子通道阻斷劑CdCl2引起P6的MGBv神經元動作電位的發放逐漸減弱,在脈衝(chong) 終末達到平台電位,而僅(jin) 使P16的MGBv神經元動作電位的幅度降低,時程延長,表明Ca2+離子對MGBv幼稚神經元動作電位的維持發揮了重要的作用。 4、5μmol/L GABAA受體(ti) 激動劑毒蕈醇（muscimol）和40μmol/L GABAB受體(ti) 激動劑氯苯氨丁酸（baclofen）對由去極化電流引起的P6和P15大鼠MGBv神經元反應的影響。在P6大鼠MGBv腦片灌流液（ACSF+10μM/L AP5+10μM/LCNQX）中加入40μmol/L Baclofen和5μmol/L Muscimol後,MGBv神經元動作電位發放數目明顯增加,而幅度和時程無明顯改變。在P15大鼠MGBv腦片灌流液（ACSF+10μM/L AP5+10μM/LCNQX）中加入40μmol/L Baclofen後,MGBv神經元動作電位無明顯的變化,僅(jin) 其輸入阻抗明顯降低,衝(chong) 洗後再在灌流液中加入 5μmol/L Muscimol後,MGBv神經元動作電位發放*消失。

  以上結果表明GABA受體(ti) 在P6大鼠MGBv神經元發揮興(xing) 奮作用,隨著大鼠出生後穀氨酸受體(ti) 的發育,GABA受體(ti) 由興(xing) 奮性轉變為(wei) 抑製性。5、尼氏染色結果顯示,P3-7大鼠MGBv神經元呈團簇狀排列,P11-60細胞排列呈層狀;在出生後2個(ge) 月內(nei) 細胞密度和麵積均有明顯的發育變化特征,細胞密度在出生後顯著下降,至P20逐漸穩定,細胞麵積至P30達到成年水平。Biocytin組化染色結果表明,隨著出生後天齡的增長,MGBv神經元胞體(ti) 逐漸呈短梭形或長梭形,軸突出現較早,軸突自胞體(ti) 或主樹突近胞體(ti) 處發出,樹突發育相對較晚,但隨著出生後天齡的增長其變化更為(wei) 明顯,表現為(wei) 樹突增粗增長,分支增多,樹突野範圍增大,並出現樹突棘,而且在樹突上可見串珠樣物質。MGBv超微結構顯示,P3-30神經氈麵積逐漸增大,膠質細胞逐漸增多,高爾基器等神經元細胞器發達。這些結果表明,大鼠MGBv神經元電生理學特性及其形態學特征在P3-12尚未發育成熟,至生後2-3周才達到成熟水平