铜对大鼠海马CAl区神经元A-电流和延迟整流钾电流的影响

论文摘要

铜是一种重要的过渡金属，在中枢神经系统中起着重要的作用。但是，铜代谢的紊乱对中枢神经系统是有害的，尤其是铜浓度过度升高时。中枢神经元中含铜量病理性的升高会引起严重的神经学紊乱，如神经退行性病变和智力障碍，人们推测这与威尔逊病（WD）和阿尔茨海默病（AD）的发病机制有关。近来的研究表明，电压依赖性钾通道的功能异常与学习和记忆的损伤、共济失调、癫痫、神经性耳聋等一些神经性疾病的产生有关，其中电压依赖性瞬间外向钾通道和延迟整流钾通道的功能还与学习和记忆有关。由于WD患者和AD的早期患者的脑部海马均含有高水平的铜，故在本课题中，我们应用全细胞膜片钳技术，在急性分离的大鼠海马CA1区锥体神经元上比较详细地研究生理和病理浓度的Cu2+对电压依赖性瞬间外向钾电流（LA）和延迟整流钾电流（IK）的效应。主要研究结果如下： 1．急性铜暴露对大鼠海马CA1区神经元A-型钾电流的影响胞外1，10，30，100和1000μM Cu2+以剂量依赖性的方式可逆地抑制IA的幅度，其IC50值为130μM。较高浓度的铜，即100和300μM Cu2+能显著地使IA的激活曲线向去极化方向移动(V1/2:对照，1.0±0.2mV；100μM Cu2+，8.2±1.1mV；300μM Cu2+，18.2±1.1mV)，提示Cu2+抑制IA的激活。对于稳态失活曲线，100和300μM Cu2+也能显著地使其向去极化方向移动(V1/2:对照，-87.7±2.0mV；100μM Cu2+，-82.5±0.5mV；300μM Cu2+，-78.7±1.5mV)，提示在任何一个给定的膜电位处，通道的失活受到Cu2+的抑制。此外，100和300μM Cu2+还能明显促进A-型钾通道的失活，并减缓通道从失活状态的恢复。结果提示：生理和病理浓度的Cu2+可能通过对A-型钾通道的抑制影响大鼠海马CA1区神经元的兴奋性。而这也可能涉及到WD和早期阶段AD的病理过程，并可能与WD病人的智力障碍以及AD患者早期记忆丧失和认知功能下降有关。 2．铜对急性分离的大鼠海马CA1区神经元延迟整流钾电流的抑制胞外1，10，30，100和1000μM Cu2+以剂量依赖性的方式可逆地抑制IK的幅度，且高浓度的Cu2+（1000μM）对IK的抑制也仅仅为64％。其IC50值为100

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ABSTRACT

第一篇文献综述

第一章海马与学习记忆

1.1 海马的形态发生

1.2 海马的结构与功能

1.3 海马与学习记忆

1.3.1 学习记忆过程中海马的电活动

1.3.2 海马的神经递质与学习记忆

1.3.3 突触可塑性是学习记忆的基础

1.3.4 海马损伤对学习记忆的影响

1.3.5 人类的记忆缺失与海马

1.4 结语

参考文献

第二章电压依赖性钾通道

2.1 钾通道的分子结构

2.2 钾通道的门控机制

2.3 钾通道的离子选择性

2.4 钾通道的功能及调控

2.4.1 延迟整流钾通道

2.4.2 瞬时外向钾通道

2.4.3 钙激活钾通道

2.4.4 内向整流钾通道

2.4.5 慢失活钾通道

参考文献

第三章铜的生物学

3.1 铜在人体内的代谢、分布与含量

3.1.1 铜的吸收、转运及代谢

3.1.2 影响饮食铜吸收的因素

3.1.3 铜的分布与含量

3.2 铜的生理功能

3.2.1 维护正常的造血机能

3.2.2 人体内电流的有效导体

3.2.3 维护骨骼、血管和皮肤的正常

3.2.4 保护毛发正常的色素和结构

3.2.5 保护机体细胞免受超氧离子的毒害

3.2.6 铜与机体防御机能

3.2.7 铜与血脂

3.2.8 铜与近视和眼疾

3.2.9 铜在中枢神经系统中的作用

3.2.10 铜对优生的影响

3.2.11 铜与儿童智力的关系

3.3 铜的需要量和来源

3.4 铜中毒及其防治

3.4.1 铜毒性的生化基础

3.4.2 人的铜中毒

3.4.3 铜中毒的防治

3.5 铜与神经退行性疾病

3.5.1 铜与Menkes综合征

3.5.2 铜与威尔逊病

3.5.3 铜与阿尔茨海默病

3.5.4 铜与帕金森病

3.5.5 铜与肌萎缩侧索硬化症

3.5.6 铜与朊病毒疾病

3.5.7 铜与唐氏综合症

3.6 人体铜缺乏症

3.7 铜在电生理学方面的研究进

3.7.1 铜对配体门控性离子通道的影响

3.7.2 铜对电压依赖性离子通道的影响

+/K⁺泵电流的影响'>3.7.3 铜对Na⁺/K⁺泵电流的影响

3.7.4 铜与突触可塑性损伤

3.8 结语

参考文献

第二篇实验研究

第四章急性铜暴露对大鼠海马CA1区神经元A-型钾电流的影响（中文概述）

+ currents in acutely dissociated rat hippocampal CA1 neurons（英文全文）'>Effects of copper on A-type K⁺ currents in acutely dissociated rat hippocampal CA1 neurons（英文全文）

4.1 Introduction

4.2 Materials and methods

4.3 Results

4.4 Discussion

4.5 Conclution

References

第五章铜对急性分离的大鼠海马CA1区神经元延迟整流钾电流的抑制（中文概述）

+ currents by copper in acutely dissociated rat hippocampal CA1 neurons（英文全文）'>Inhibition of delayed rectifier K⁺ currents by copper in acutely dissociated rat hippocampal CA1 neurons（英文全文）

5.1 Introduction

5.2 Materials and methods

5.3 Result

5.4 Discussion

References

缩略词表

仪器设备

附录

个人简历

攻读学位期间发表和待发表的论文

铜对大鼠海马CAl区神经元A-电流和延迟整流钾电流的影响

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