二氧化硫衍生物和铅对大鼠神经元膜离子通道损伤研究

论文题目: 二氧化硫衍生物和铅对大鼠神经元膜离子通道损伤研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 环境科学

作者: 杜正清

导师: 孟紫强

关键词: 二氧化硫衍生物,膜片钳,背根神经元,海马神经元,钠电流,钾电流,钙电流,大鼠

文献来源: 山西大学

发表年度: 2005

论文摘要: 背根神经节（DRG）是躯体和内脏传入的基础神经元,作为基本的感觉传入系统,把外周的信息传递给中枢神经系统,它在全身的运动协调方面起着重要的作用。海马位于高等哺乳动物大脑半球内侧面,在脑功能中起着关键作用,是学习记忆的主要部位,海马损伤会损害学习与记忆。SO2和Pb2+是城市大气中的污染物,都是神经毒素,对神经系统有一定的损伤,所以我们应用全细胞膜片钳技术,研究了其对神经元上膜离子通道的影响及其可能的机制,主要研究结果如下: 在急性分离的大鼠背根神经元和海马神经元上观察二氧化硫及其衍生物对瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的效应。SO2增大钾通道的电导,使DRG细胞上瞬间外向钾电流增大的半数浓度是35.8μM,使延迟整流钾电流增大的半数浓度是26.3μM。SO2衍生物使归一化的延迟整流钾电流的激活曲线向超极化方向移动,提示SO2衍生物促进了IK的激活;同时,SO2衍生物使归一化的瞬间外向钾电流的失活曲线向去极化方向移动,提示在任何一个给定的膜电位处,通道的失活受到SO2的抑制;SO2使瞬间外向钾电流的快和慢的失活时间常数增加,表明SO2延长通道的失活时程。SO2使延迟整流钾电流的激活时间提前,表明SO2使延迟整流钾通道提前激活。SO2衍生物是神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾剂量和电压依赖性的增大剂。 观察SO2衍生物对DRG细胞上TTX-S钠电流和TTX-R钠电流的毒性效应,发现SO2衍生物对INa的增大效应主要表现在如下方面:（1） 在不同的电压下,SO2对DRG细胞上的钠电流既有促进作用,又有抑制作用;（2） SO2增大了两种钠通道的反转电位;（3） SO2不影响TTX-S钠电流的激活过程,使TTX-R钠电流的激活过程推迟;（4） SO2使两种钠电流的失活往去极化方向移动;（5） SO2延迟了钠通道的激活和失活时间常数;（6） SO2对TTX-R通道较TTX-S通道敏感。SO2通过作用钠电流,增大了神经元的兴奋性,尤其是伤害性神经元的兴奋性,这可能是SO2影响神经细胞功能的作用机理之一。 DRG神经元细胞膜上电压门控性钙离子通道和钠离子通道的内向电

论文目录:

第一部分 二氧化硫衍生物对急性分离的大鼠背根神经元膜离子通道的的损伤研究

第一章 文献综述

第一节 二氧化硫毒性概述

1.1 二氧化硫的污染现状及危害

1.2 二氧化硫的吸收、转运和代谢

第二节 二氧化硫的毒性效应及研究进展

2.1 二氧化硫的流行病学研究现状

2.2 二氧化硫的毒理学研究进展

2.2.1 二氧化硫对呼吸系统的影响

2.2.2 二氧化硫对血液系统的损伤

2.2.3 二氧化硫对遗传物质的影响

2.2.4 二氧化硫对神经系统的损伤

第三节 背根神经节的结构和功能

3.1 背根神经节的结构基础

3.2 背根神经节的电压依赖性离子通道

3.2.1 钠离子通道

3.2.2 钾离子通道

3.2.2.1 延迟整流钾通道

3.2.2.2 内向性整流钾通道

3.2.2.3 瞬间外向钾通道

3.2.2.4 慢失活钾通道

3.2.2.5 钙激活钾通道

3.2.3 钙离子通道

3.2.3.1 L型钙通道

3.2.3.2 T型钙通道

3.2.3.3 N型钙通道

3.2.4 超极化激活的电流

第四节 课题的提出和意义

第二章 二氧化硫衍生物对大鼠背根神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的影响

第一节 前言

第二节 实验材料和方法

第三节 实验结果

第四节 讨论

第三章 二氧化硫衍生物对大鼠背根神经元钠电流的增大效应

第一节 前言

第二节 实验材料和方法

2.1 实验动物

2.2 DRG神经元的急性分离

2.3 溶液

2.4 全细胞电压钳记录及数据分析

第三节 实验结果

3.1 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钠电流的电压依赖效应

3.2 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钠电流的激活效应

3.3 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钠电流的失活影响

3.4 二氧化硫衍生物推迟两种钠电流的激活和失活时间

第四节 讨论

第四章 二氧化硫衍生物对大鼠背根神经元钙电流的影响

第一节 前言

第二节 实验材料和方法

第三节 实验结果

3.1 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钙电流的快速增大作用

3.2 二氧化硫衍生物对钙电流作用的剂量-效应曲线和I-V曲线

3.3 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钙电流激活效应的影响

3.4 二氧化硫衍生物对DRG细胞上钙电流失活的影响

3.5 外液中加入抑制性神经递质GABA，观察SO_2对钙电流的增大效应的改变

第四节 讨论

第二部分 铅和二氧化硫对大鼠海马神经元膜离子通道损伤效应的研究

第一章 文献综述

第一节 海马的结构和功能

第二节 铅的神经毒性效应和作用机制

2.1 铅神经毒性的一般表现

2.2 铅神经毒性的细胞和分子机制

2.3 铅对神经元离子通道的毒性效应

第二章 铝对大鼠海马CA1区神经元钠电流的抑制效应

第一节 前言

第二节 实验材料和方法

第三节 实验结果

3.1 铅对钠电流的抑制作用

3.2 铅对钠电流的I-V曲线的影响

3.3 铅对钠电流激活和失活动力学影响

第四节 讨论

第三章 铅对大鼠海马神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流的影响

第一节 前言

第二节 实验材料和方法

第三节 实验结果

3.1 铅对I_A和I_K的抑制作用

3.1.1 铅对I_A和I_K作用的剂量效应关系

3.1.2 铅对I_A和I_K电流I-V曲线的影响

3.2 铅对I_A和I_K激活和失活动力学的影响

3.2.1 铅对I_A和I_K激活动力学的影响

3.2.2 铅对I_A失活动力学的影响

第四节 讨论

第四章 二氧化硫衍生物对大鼠海马CA3区神经元瞬间外向钾电流的影响

第一节 前言

第二节 实验材料与方法

第三节 实验结果

3.1 I_A的分离

3.2 二氧化硫衍生物对I_A的增大效应

3.3 二氧化硫衍生物对I_A激活动力学和失活动力学的影响

第四节 讨论

第三部分 结论

参考文献

致谢

博士期间发表的文章

承诺书

发布时间: 2005-08-31

参考文献

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