導(dǎo)語：背根節(jié)初級(jí)感覺神經(jīng)元敏感性探討論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【關(guān)鍵詞】溫度敏感性；膜片鉗術(shù)；神經(jīng)節(jié),脊；神經(jīng)元【Abstract】AIM:Tostudytheeffectsoftemperatureonmediumdiameterprimarysensoryneuronsinratdorsalrootganglion(DRG).METHODS:WholecellpatchclamprecordingwasperformedonmediumdiameterDRGneuronsfreshlyisolatedfromratsforobservingthefiringcharacteristicsbytemperaturegradientstimulation.RESULTS:AccordingtothefiringcharacteristicsoftheprimarysensorymediumneuronstothetemperaturechangesinratDRG,therewere2classesofcells:InclassⅠ,themediumneuronwastemperaturesensitiveneuron.Allornoneactionpotentialscouldbegeneratedandthenumberofspikesandthefrequencydecreasedwithincreaseofthetemperature,andviceversa.Thecoldsensitiveneuronwasvoltagedependent.InclassⅡ,themediumneuronwastemperatureinsensitiveneuron.Itonlyhadsingleactionpotentialwithincreaseordecreaseofthetemperature,andtheamplitudeofthesingleactionpotentialdecreasedwithincreaseofthetemperature.CONCLUSION:ThetwoclassesofratDRGmediumneuronshavedifferentthermosensitivity.【Keywords】thermosensitivity;patchclamptechniques;ganglia,spinal;neurons【摘要】目的：觀察大鼠背根節(jié)(DRG)中型神經(jīng)元的溫度敏感性.方法：在新鮮分散的大鼠背根節(jié)中型神經(jīng)元運(yùn)用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)，觀察給予不同溫度梯度刺激下引起細(xì)胞放電的特征.結(jié)果：根據(jù)大鼠背根節(jié)中型神經(jīng)元在不同溫度梯度刺激下的放電特征可將它們區(qū)分為兩類溫度敏感神經(jīng)元.Ⅰ類神經(jīng)元的溫度敏感性與冷溫度變化密切相關(guān)，隨著溫度的升高而引發(fā)的逐漸增強(qiáng)的膜電位超級(jí)化可引發(fā)頻率由高到低的動(dòng)作電位.隨著溫度的降低神經(jīng)元又表現(xiàn)出頻率由低到高的動(dòng)作電位變化.動(dòng)作電位的幅值一致，符合“全或無”定律.該類神經(jīng)元具有電壓依賴性.Ⅱ類神經(jīng)元的興奮性與溫度變化的關(guān)系不明顯，隨著溫度升高或降低，神經(jīng)元只出現(xiàn)一個(gè)動(dòng)作電位，其頻率沒有變化，僅僅表現(xiàn)在隨溫度升高，動(dòng)作電位的幅值降低，溫度降低后，其幅值又恢復(fù).結(jié)論：大鼠DRG兩類神經(jīng)元在溫度變化一致的情況下各具不同的冷溫度敏感性.【關(guān)鍵詞】溫度敏感性；膜片鉗術(shù)；神經(jīng)節(jié),脊；神經(jīng)元0引言為了生存和適應(yīng)自然界各種變化,溫度感受是動(dòng)物最基本的生物行為.動(dòng)物通過特殊的溫度感受器來感知冷和熱.依據(jù)細(xì)胞所具有不同的冷熱溫度感受器，可簡單將其溫度敏感性分為三類.這種分類在神經(jīng)系統(tǒng)具有一定的普遍性［1-2］.背根節(jié)(dorsalrootganglion,DRG)是外周感受信號(hào)傳向中樞所經(jīng)的第一站，節(jié)內(nèi)細(xì)胞復(fù)雜多樣，其中中、小型細(xì)胞傳遞的信息和冷熱覺的關(guān)系密切.目前關(guān)于背根節(jié)小細(xì)胞和冷溫度敏感性關(guān)系的研究報(bào)道較多［3-5］，但有關(guān)中型細(xì)胞和溫度感受及傳遞關(guān)系的研究較少.本研究采用全細(xì)胞膜片鉗方法初步探討背根節(jié)上中型神經(jīng)元的溫度敏感性，旨在深入了解初級(jí)感覺神經(jīng)元在溫度感受與傳遞中的作用機(jī)制.1材料和方法1.1材料SD大鼠體質(zhì)量50~60g，雌雄不拘，由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供；胰蛋白酶(Ⅰ型)，膠原酶(Ⅲ型)，MgATP均購自美國Sigma公司；Axon200A放大器，美國Axon公司；半導(dǎo)體溫度計(jì)(7151型)，上海醫(yī)用儀表廠.1.2方法急性分離DRG細(xì)胞后，進(jìn)行全細(xì)胞膜片鉗記錄.實(shí)驗(yàn)在40個(gè)DRG細(xì)胞上進(jìn)行記錄，靜息膜電位為：(-52.0±3.2)mV．1.2.1DRG細(xì)胞的制備SD大鼠在戊巴比妥鈉(40mg/kg,ip)麻醉下，迅速取出胸腰段DRG，置于氧飽和的RPMI1640液中，仔細(xì)剪除多余的神經(jīng)纖維后將神經(jīng)節(jié)置于含酶的RPMI1640液中(胰蛋白酶及膠原酶均為0.5g/L)，37℃消化40min，加入胰酶抑制劑終止消化．將急性分散的中型DRG細(xì)胞置于培養(yǎng)皿中，用細(xì)胞外液灌流(1.5mL/min)，細(xì)胞貼壁lh后進(jìn)行電生理記錄．因?yàn)镈RG細(xì)胞形態(tài)各異，細(xì)胞直徑測(cè)量方法是先測(cè)量細(xì)胞的長徑和短徑，然后相加得到平均直徑數(shù)值.依據(jù)細(xì)胞直徑，DRG細(xì)胞可分為大型(d>40μm),中型(d=30-40μm),小型(d<30μm)分別對(duì)應(yīng)于Aα，Aβ，Aδ及C纖維細(xì)胞［6］．1.2.2電壓鉗記錄采用全細(xì)胞膜片鉗實(shí)驗(yàn)記錄．細(xì)胞電位鉗制在-70mV，電極電阻約為：4～7MΩ，封接電阻達(dá)到1GΩ以上．電極內(nèi)液配方(mmol/L)：140Kgluconate,2MgCl2,1.1EGTA,10HEPES,2MgATP,用KOH將pH調(diào)為7.2左右.細(xì)胞外液配方(mmol/L)：150NaCl,5KCl,1MgCl2,3CaCl2,10Glucose,10HEPES.用NaOH將pH調(diào)為7.4左右.1.2.3電流鉗制電壓鉗模式下啟動(dòng)，先用電壓鉗模式完成封接，后轉(zhuǎn)向電流鉗模式進(jìn)行記錄.封接電阻低于1GΩ的細(xì)胞放棄，靜息電位低于-40mV，記錄中電位衰減明顯的細(xì)胞放棄.1.2.4溫度刺激模式灌流液的溫度保持在20℃，使用溫度控制系統(tǒng)給予不同溫度刺激，由半導(dǎo)體溫度計(jì)即時(shí)檢測(cè)溫度變化.溫度變化模式為梯度型變化，分別在20℃,28℃,36℃三個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)上記錄細(xì)胞的放電模式，8℃/min，在每個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)上進(jìn)行30s的記錄，然后繼續(xù)升溫，升溫速度為8℃/min.根據(jù)大鼠DRG中型神經(jīng)元在不同溫度梯度刺激下的放電特征及動(dòng)作電位數(shù)目的變化可將它們區(qū)分為兩類溫度敏感神經(jīng)元.2結(jié)果根據(jù)大鼠DRG中型神經(jīng)元在不同溫度梯度刺激下的放電特征及動(dòng)作電位數(shù)目的變化可將它們區(qū)分為兩類溫度敏感神經(jīng)元.給予500ms的相同去極化方波電流刺激(1000pA)，在三個(gè)依次升高的溫度測(cè)量點(diǎn)上記錄.發(fā)現(xiàn)12/40的細(xì)胞屬于Ⅰ類，隨溫度逐漸升高，該類細(xì)胞產(chǎn)生的動(dòng)作電位數(shù)目明顯減少，放電頻率依次明顯降低，細(xì)胞的靜息膜電位進(jìn)行性超極化，給予斜波刺激，可見相同的放電變化(圖1).另外，在同一細(xì)胞上，給予逐漸溫度升高的刺激后，改變溫度從36℃到20℃變化，細(xì)胞表現(xiàn)出相反的放電變化，證明Ⅰ類細(xì)胞具有冷溫度敏感性.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)另外28個(gè)細(xì)胞屬于Ⅱ類，即溫度不敏感性.該類細(xì)胞對(duì)溫度刺激的表現(xiàn)是放電個(gè)數(shù)及頻率穩(wěn)定，沒有變化，僅僅單個(gè)放電的幅值發(fā)生隨溫度升高而逐漸降低的變化.給予斜波刺激，該類細(xì)胞沒有反應(yīng)(圖2).觀察Ⅰ類神經(jīng)元在20℃測(cè)定點(diǎn)上的放電特征，其放電數(shù)目較多，在800pA去極化電流刺激下，動(dòng)作電位呈很多的短促狀放電，放電后有振蕩，隨著刺激強(qiáng)度的增加(1000pA)，放電數(shù)目明顯增加，放電頻率穩(wěn)定，具有電壓依賴性(圖3).而在20℃的溫度測(cè)量點(diǎn)上，給予Ⅱ類細(xì)胞800pA的去極化電流刺激，只產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作電位，刺激強(qiáng)度的增加(1000pA)，放電數(shù)目和頻率不發(fā)生變化，僅動(dòng)作電位的幅值升高(圖3).3討論由于DRG中型細(xì)胞和溫度感受和傳遞之間的密切關(guān)系，其對(duì)溫度刺激的反應(yīng)具有不同的放電特征.我們以給予不同溫度變化刺激引起細(xì)胞放電的特征為依據(jù),將DRG中型細(xì)胞分為兩類溫度敏感性神經(jīng)元.其中Ⅱ類神經(jīng)元在溫度刺激下的放電特征和以往文獻(xiàn)報(bào)道的溫度不敏感性神經(jīng)元類似［1-2］.本研究中記錄到的Ⅰ類冷溫度敏感性神經(jīng)元，一是電壓依賴性的，在同一溫度測(cè)量點(diǎn)上，給予方波和斜波刺激，該細(xì)胞的放電數(shù)目及頻率均增加.二是在三個(gè)依次升高的溫度測(cè)量點(diǎn)上，細(xì)胞產(chǎn)生的動(dòng)作電位數(shù)目明顯減少，放電頻率依次明顯降低，給予斜波刺激，可見相同的放電變化，證明該類細(xì)胞具有明顯的溫度敏感性［6］.而在同一細(xì)胞上，給予逐漸溫度升高的刺激后，反方向降溫，細(xì)胞即明顯表現(xiàn)出與溫度變化呈反相關(guān)[1][2]的變化，這些特征與有關(guān)報(bào)道表現(xiàn)相似［7-8］，但其放電模式及變化還少見報(bào)道.我們觀察到的DRG中型神經(jīng)元的不同溫度敏感性特別是Ⅰ類神經(jīng)元冷溫度敏感性和放電特征，為研究分析不同溫度敏感性神經(jīng)元在溫度信息傳遞整合中的作用提供依據(jù).因?yàn)镈RG中各種神經(jīng)元傳導(dǎo)復(fù)雜的感覺信息，其中中型神經(jīng)元與冷熱溫度的關(guān)系非常密切.在冷熱溫度信息的感受、傳遞和整合中，各種神經(jīng)元的功能和機(jī)制不同，按上述分類后，可以從不同的角度研究溫度覺形成和傳遞過程中DRG細(xì)胞的不同作用機(jī)制.【參考文獻(xiàn)】［1］LiHQ,LiuBG,DobretsovM,etal.Thermosensitivityoflargeprimarysensoryneurons［J］.BrainRes,2002,926(1):18-26.［2］CraigAD,ChenK,BandyD,etal.Thermosensoryactivationofinsularcortex［J］.NatNeurosci,2000,3(2):184-190.［3］VianaF,ElviradeP,BelmonteC.Specificityofcoldthermotransductionisdeterminedbydifferentialionicchannelexpression［J］.NatNeurosci,2002,5(3):254-260.［4］ReidG,FlontaML.Coldcurrentinthermoreceptiveneurons［J］.Nature,2001,313(6):480.［5］CabanesC,VianaF,BelmonteC.Differentialthermosensitivityofsensoryneuronsintheguineapigtrigeminalganglion［J］.JNeurophysiol,2003,90(5):2219-2231.［6］ScroggsRS,FoxAP.Calciumcurrentvariationbetweenacutelyisolatedadultratdorsalrootganglionneuronsofdifferentsize［J］.JPhysiol,1992,445:639-658.［7］GordonR,AlexandruB,FlorentinaP.Acoldandmentholactivatedcurrentinratdorsalrootganglionneurons:propertiesandroleincoldtransduction［J］.JPhysiol,2002,545:595-614.［8］CarolinaR,CarlosB,FélixV.Coldsensitivityinaxotomizedfibersofexperimentalneuromasinmice［J］.Pain,2006,120:24-35