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目的:本研究利用全细胞膜片钳记录技术,观察N/OFQ对急性分离的大鼠顶叶皮层神经元延迟整流钾电流(I<,K>)和瞬时外向钾电流(I<,A>)的作用,并首次研究了N/OFQ对I<,K>和I<,A>作用的PKC信号转导通路,从细胞分子水平阐明N/OFQ对I<,K>和I<,A>作用的中间环节,为N/OFQ作用机制的研究提供有益的资料,并为新药开发提供线索。
方法:急性分离大鼠顶叶皮层神经元;采用全细胞膜片钳技术,观察N/OFQ对急性分离的大鼠顶叶皮层神经元I<,K>或I<,A>的作用以及PKC对N/OFQ上述作用的影响;采用Western blot检测N/OFQ对细胞总蛋白中PKC-α、Kv2.1及Kv4.2蛋白表达的影响;采用RT-PCR检测N/OFQ对细胞PKC-α、Kv2.1及Kv4.2mRNA表达的影响。
结果:
一、N/OFQ 对I<,K>的抑制作用:N/OFQ抑制大鼠顶叶皮层神经元I<,K>,在0.0μmol/L与0.1μmol/L之间呈剂量依赖性;0.1μmol/L N/OFQ使I<,K>的电流-电压(I-V)曲线降低(n=10,P<0.01);使I<,K>激活曲线右移,半数激活电压(V<,1/2>)和斜率因子(k)分别由给药前的(-43.4±6.1)mV和(11.5±1.1)mV变为给药后的(-19.1±4.6)mV和(17.3±3.2)mV(n=8,P<0.01);使I<,K>失活曲线左移,V<,1/2>和k分别由给药前的(-68.8±2.6)mV和(16.5±1.7)mV变为给药后的(-76.8±2.8)mV(n=5,P<0.01)和(15.7±3.1)mV(n=5,P>0.05);PKC抑制剂chelerythrine预处理的神经元,N/OFQ对I<,K>的抑制率为(7.8±2.0)%,与未预处理的神经元(31.1±6.2)%的抑制率相比显著降低(n=10,P<0.05);在PKC激动剂PDBu预处理的神经元,N/OFQ对I<,K>的抑制率为(47.1±5.5)%(n=10,P<0.01),与N/OFQ单独作用时(31.1±6.2)%的抑制率相比明显增大。
二、N/OFQ对I<,A>的抑制作用:0.1gmol/L N/OFQ使,I<,A>值由给药前的(5356.1±361.6)pA下降为(4113.3±312.7) pA,抑制率为(23.20±2.17)%
(n=10,P<0.01);使I<,A>的电I-V曲线降低(n=10,P<0.01);使I<,A>激活曲线的V<,1/2>和k分别由给药前的(-9.2±2.5)mV和(20.4±2.3)mV变为给药后的(30.6±3.7)mV(n=8,P<0.01)和(22.6±2.1)mV(n=8,P>0.05);使I<,A>失活曲线的V<,1/2>和k分别由给药前的(-64.1±3.2)mV和(21.5±2.1)mV变为给药后的(-55.9±1.9)mV(n=5,P<0.05)和(19.6±2.2)mV(n=5,P>0.05):N/OFQ对PKC抑制剂chelerythrine预处理的神经元I<,A>抑制率为(33.9±6.6)%,与未预处理的神经元(23.20±2.17)%的抑制率相比显著增大(n=10,P<0.05);在PKC激动剂PDBu预处理的神经元,N/OFQ对I<,A>的抑制率为(22.60±7.44)%,与N/OFQ单独作用时(23.20±2.17)%的抑制率相比无显著性差异(n=10,P>0.05)。三、N/OFQ对PKC-α、Kv2.1及Kv4.2表达的影响:Western blot检测发现N/OFQ处理组的PKC-α蛋白表达量比对照组明显增加(P<0.05),而Kv 2.1及Kv 4.2蛋白表达量明显减少(P<0.05);RT-PCR方法检测发现,N/OFQ处理组与对照组相比PKC-αmRNA表达量明显增加(P<0.05)、Kv2.1及Kv4.2 mRNA表达量明显减少(P<0.05)。
结论:N/OFQ对大鼠顶叶皮层神经元I<,K>有抑制作用,并呈剂量依赖性,使其激活曲线右移,失活曲线左移;N/OFQ可明显抑制大鼠顶叶皮层的I<,A>,使其激活曲线、失活曲线均右移;PKC抑制剂chelerythrine可拮抗N/OFQ对I<,K>的抑制作用,而增强N/OFQ对I<,A>的抑制作用;PKC激动剂PDBu可加强N/OFQ对I<,K>的抑制作用而对N/OFQ抑制I<,A>无明显影响;N/OFQ促进PKC-α表达而抑制Kv 2.1和Kv 4.2表达。