二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元和心肌细胞离子通道的影响

论文摘要

二氧化硫（SO2）是一种常见的大气污染物，可引起和加重气管炎、支气管炎、哮喘、肺气肿等多种呼吸道疾病，甚至与肺癌的发生有关。近年来研究发现，SO2不仅损害呼吸系统，而且能够造成全身各个器官的损伤效应，是一种全身性毒物。为了进一步阐明SO2对神经系统和心血管系统的损伤作用，采用全细胞膜片钳技术研究了SO2衍生物对大鼠海马CA1区神经元和心肌细胞膜上几种离子通道的影响及可能的机制，以期从离子通道的角度为SO2引起神经系统和心血管系统的损伤提供部分依据。 以焦亚硫酸钠（Sodium metabisulfite，SMB）作为SO2衍生物的供体，研究SO2衍生物对大鼠海马CA1区神经元电压依赖性钠通道和钾通道的影响。结果显示，SMB剂量依赖性地增大钠电流，不影响钠电流的激活曲线，而可使其失活曲线显著向正电压方向移动，延迟钠通道的失活过程；SMB还显著减小钠电流的失活恢复时间常数，加速钠通道的失活恢复。在时间动力学方面，SMB增大钠电流的激活和失活时间常数。对于电压依赖性钾通道，SMB剂量依赖性地增大大鼠海马CA1区神经元的瞬间外向钾电流（IA）和延迟整流钾电流（IK）。SMB不影响IA的激活曲线，可使IK的激活曲线显著向负电压方向移动，提前IK的激活过程；而IA的失活曲线向正电压方向移动，延迟IA的失活过程。在时间动力学方面，SMB不影响IA的激活时间常数，增大其失活时间常数，减慢其失活过程，而减小IA的失活恢复时间常数，加速IA的失活恢复过程；IK的激活和失活时间常数均被减小。此外，抗氧化酶（SOD，CAT，Gpx）可部分抑制SMB对钠、钾电流的增大作用。结果表明，SMB可能通过增大海马神经元的钠、钾电流，影响通道的激活、失活及失活恢复过程而增大神经元的兴奋性，导致神经元损伤甚至凋亡等一系列神经毒作用，且这些作用可能

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.1 二氧化硫毒性概述
• 1.1.1 二氧化硫污染现状及危害
• 1.1.2 二氧化硫流行病学研究进展
• 1.1.3 二氧化硫毒性效应及研究进展
• 1.2 生物膜离子通道及膜片钳技术
• 1.2.1 离子通道
• 1.2.2 膜片钳技术
• 1.3 海马神经元离子通道研究进展
• 1.3.1 海马的结构和功能
• 1.3.2 海马神经元离子通道
• 1.4 心肌细胞离子通道研究进展
• 1.5 课题的立题依据、意义及研究内容
• 第二章 二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元钠通道的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验动物
• 2.2.2 试剂和溶液
• 2.2.3 大鼠海马CA1区神经元的急性分离方法
• 2.2.4 全细胞膜片钳记录
• 2.2.5 给药方法及数据分析
• 2.3 结果与分析
• 2衍生物剂量依赖性地增大钠电流'>2.3.1 SO₂衍生物剂量依赖性地增大钠电流
• 2衍生物对钠通道激活特性的影响'>2.3.2 SO₂衍生物对钠通道激活特性的影响
• 2衍生物对钠通道失活特性的影响'>2.3.3 SO₂衍生物对钠通道失活特性的影响
• 2衍生物对钠通道失活恢复的影响'>2.3.4 SO₂衍生物对钠通道失活恢复的影响
• CAT及GPx对SMB引起的钠电流增大的恢复作用'>2.3.5 SOD_CAT及GPx对SMB引起的钠电流增大的恢复作用
• 2.4 讨论
• 第三章 二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元钾通道的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验动物
• 3.2.2 试剂和溶液
• 3.2.3 大鼠海马CA1区神经元的急性分离方法
• 3.2.4 全细胞膜片钳记录
• 3.2.5 给药方法及数据分析
• 3.3 结果与分析
• A）和延迟整流钾电流（I_k）的分离'>3.3.1 瞬间外向钾电流（I_A）和延迟整流钾电流（I_k）的分离
• 2衍生物剂量依赖性地增大I_A和I_k'>3.3.2 SO₂衍生物剂量依赖性地增大I_A和I_k
• 2衍生物对I_A和I_k激活特性的影响'>3.3.3 SO₂衍生物对I_A和I_k激活特性的影响
• 2衍生物对I_A失活特性的影响'>3.3.4 SO₂衍生物对I_A失活特性的影响
• 2衍生物对I_A失活恢复的影响'>3.3.5 SO₂衍生物对I_A失活恢复的影响
• 2衍生物对I_A和反I_k激活和失活时间常数的影响'>3.3.6 SO₂衍生物对I_A和反I_k激活和失活时间常数的影响
• A和I_K增大效应的恢复作用'>3.3.7 SOD，CAT及GPx对SMB引起的I_A和I_K增大效应的恢复作用
• 3.4 讨论
• 第四章 二氧化硫衍生物对大鼠心肌细胞L-型钙通道的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验动物
• 4.2.2 试剂和溶液
• 4.2.3 大鼠心肌细胞的急性分离方法
• 4.2.4 全细胞膜片钳记录
• 4.2.5 给药方法及数据分析
• 4.3 结果与分析
• 2衍生物剂量依赖性地增大L-型钙电流'>4.3.1 SO₂衍生物剂量依赖性地增大L-型钙电流
• 2衍生物对L-型钙电流电压依赖性激活的影响'>4.3.2 SO₂衍生物对L-型钙电流电压依赖性激活的影响
• 2衍生物对L-型钙电流稳态失活的影啊'>4.3.3 SO₂衍生物对L-型钙电流稳态失活的影啊
• 2衍生物对L-型钙电流失活恢复的影响'>4.3.4 SO₂衍生物对L-型钙电流失活恢复的影响
• 2衍生物对L-型钙电流失活时间常数的影响'>4.3.5 SO₂衍生物对L-型钙电流失活时间常数的影响
• 4.4 讨论
• 第五章 二氧化硫衍生物对大鼠心肌细胞钠通道的影响
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 实验动物
• 5.2.2 试剂和溶液
• 5.2.3 大鼠心肌细胞的急性分离方法
• 5.2.4 全细胞膜片钳记录
• 5.2.5 给药方法及数据分析
• 5.3 结果与分析
• 2衍生物剂量依赖性地增大钠电流'>5.3.1 SO₂衍生物剂量依赖性地增大钠电流
• 2衍生物对钠电流电压依赖性激活的影响'>5.3.2 SO₂衍生物对钠电流电压依赖性激活的影响
• 2衍生物对钠电流稳态失活的影响'>5.3.3 SO₂衍生物对钠电流稳态失活的影响
• 2衍生物对钠电流失活恢复的影响'>5.3.4 SO₂衍生物对钠电流失活恢复的影响
• 2衍生物对钠电流激活和失活时间动力学的影响'>5.3.5 SO₂衍生物对钠电流激活和失活时间动力学的影响
• 5.4 讨论
• 第六章 二氧化硫衍生物对大鼠心肌细胞钾通道的影响
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 实验动物
• 6.2.2 试剂和溶液
• 6.2.3 大鼠心肌细胞的急性分离方法
• 6.2.4 全细胞膜片钳记录
• 6.2.5 给药方法及数据分析
• 6.3 结果与分析
• 2衍生物对瞬间外向钾电流的影响'>6.3.1 SO₂衍生物对瞬间外向钾电流的影响
• 2衍生物对内向整流钾电流和持续性钾电流的影响'>6.3.2 SO₂衍生物对内向整流钾电流和持续性钾电流的影响
• 2衍生物对瞬间外向钾电流激活和失活过程的影啊'>6.3.3 SO₂衍生物对瞬间外向钾电流激活和失活过程的影啊
• 2衍生物对瞬间外向钾电流失活恢复的影响'>6.3.4 SO₂衍生物对瞬间外向钾电流失活恢复的影响
• 2衍生物对瞬间外向钾电流失活时间常数的影响'>6.3.5 SO₂衍生物对瞬间外向钾电流失活时间常数的影响
• 2衍生物对钾电流翻转电位的影响'>6.3.6 SO₂衍生物对钾电流翻转电位的影响
• 6.4 讨论
• 第七章 二氧化硫衍生物对大鼠心肌细胞钠-钙交换电流及胞内钙离子浓度的影响
• 7.1 前言
• 7.2 材料与方法
• 7.2.1 实验动物
• 7.2.2 试剂和溶液
• 7.2.3 大鼠心肌细胞的急性分离方法
• 7.2.4 全细胞膜片钳记录
• 7.2.5 心肌细胞钙离子浓度的测定方法
• 7.2.6 给药方法及数据分析
• 7.3 结果与分析
• 7.3.1 心肌细胞钠-钙交换电流的记录
• 2衍生物对心肌细胞钠-钙交换电流的影响'>7.3.2 SO₂衍生物对心肌细胞钠-钙交换电流的影响
• 2衍生物对心肌细胞内游离钙离子浓度的影响'>7.3.3 SO₂衍生物对心肌细胞内游离钙离子浓度的影响
• 7.4 讨论
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 承诺书
• 个人简况