氯化胆碱和蔗糖切片液制作的小鼠脑片下丘脑视前区神经元电生理特性的比较
动作电位,兴奋性,1材料与方法,2方法,3统计学分析,2结果,1氯化胆碱切片液和蔗糖切片液对mPOA神经元被动膜特性的影响,2氯化胆碱切片液和蔗糖切片液对mPOA主动膜特性的影响,3氯化胆碱
马乖乖,毛宏晖,奚楷文,刘明月,肖昊翔,袁滋铎,武胜昔,王文挺,殷松娜(延安大学基础医学院神经生物学教研室,陕西 延安 76000;空军军医大学基础医学院神经生物学教研室,陕西 西安 7003)下丘脑视前区(medial preoptic area of hypothalamus,mPOA)是位于下丘脑前部内侧区,临近第三脑室前部、视交叉和前连合的区域[1]。它是下丘脑一个异质性结构,主要由表达神经肽甘氨酸、神经紧张素、雌激素受体α和雄激素受体的神经元组成,参与调节本能动机行为如体温、睡眠觉醒、母性行为、交配行为和攻击性等[2]。研究表明,母鼠在接触幼崽后mPOA神经元C-Fos会被激活[3]。损毁mPOA包括电损毁、兴奋性毒性损伤[4]、化学失活和特异性细胞消融,均会降低幼崽取回、筑巢、伏蹲等母性行为,甚至会引起母鼠攻击幼崽行为[5]。此外,有研究提示,mPOA参与了正常疼痛及吗啡镇痛,且存在性别差异[6-7]。由于神经元通过突触传递及动作电位等电活动来执行功能,因此,研究mPOA神经元的电生理特征对于理解mPOA脑区功能至关重要。
离体脑片是研究神经元电生理特性常用的标本。通过对脑片上神经元的膜片钳记录,还可以和细胞标记、测序等结合同时获得记录神经元形态及分子层面的数据。而离体脑片的细胞活性对于实验非常关键。脑片的制备会根据动物年龄大小及脑区的差异有不同方法。例如,取材时为了减少细胞的耗氧量,切片液中用钠通道不通透的一价阳离子代替钠离子,这样可以降低切片创伤引起的细胞兴奋性毒效应,提高其活性。此外,切片时保持低温、充分的氧饱和,可以减少细胞氧耗量、补充氧气,维持细胞活性。mPOA位于下丘脑,纤维交织,其神经元常有自发放电,这给切片带来了很大问题:纤维交织会增加切片时刀片对神经元的牵拉,这种机械刺激增大了对神经元的创伤。自发放电则会增加这些神经元的氧耗量。这些因素导致mPOA神经元更加不耐受切片过程。氯化胆碱切片液和蔗糖切片液是常用的两种公认具有细胞保护作用的切片液配方。如小鼠前扣带皮层[8]、前额叶皮层神经元[9]、大鼠丘脑底核等用氯化胆碱切片液后,于40倍镜下显示出细胞轮廓清晰,表面光滑、饱满、有立体感。也有文献使用了蔗糖切片液,如杏仁核[10]、嗅皮层[11]、前扣带皮层[12]等也适用蔗糖切片液。对于mPOA,多篇文献中使用不同浓度蔗糖切片液,如VASTAGH等[13]、HORRELL等[14]记录超极化后电位等使用了蔗糖切片液。少部分文献直接用人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid,ACSF)切片 ......
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