耗散结构理论(dissipative structure theory)作为一个广适理论,为各个学科尤其是生命科学的研究提供了十分有效的理论支持。分子水平的耗散结构主要有分子振荡(molecular oscillations)以及浓度波(concentration waves),具体对于钙离子来说即为钙振荡和钙波。钙离子是细胞内重要的第二信使,其时空信息变化可指导细胞的各种新陈代谢活动,因此钙离子信号尤其是其两个重要的耗散结构的时空间信息一直是研究的热点。细胞通讯是多细胞机体存在和维持的最重要的先决条件,尤其是对于中枢神经系统的第一道免疫防线——小胶质细胞来说,胞间通讯对于其免疫功能的行使尤为重要,但其具体机制研究一直不是十分清楚。因此我们选取小胶质细胞为主要研究对象,在耗散结构理论的指导下,借助快速荧光成像技术和微局域刺激技术,以钙离子的耗散结构为依托,研究其胞间通讯的具体机制。为了实现对钙振荡以及钙波时空信息的有效示踪,我们基于宽场荧光显微术,利用背照式电子倍增电荷耦合器件,构建了一套显微弱光高时空分辨成像系统。此外,我们结合三维显微操作系统以及显微注射控制系统,构建了显微局域刺激系统。利用显微高时空分辨成像系统,我们研究了多细胞体系下小胶质细胞的自发钙振荡行为。首先,我们通过相关性分析,理论表明发生自发钙振荡的小胶质细胞之间可能存在胞间通讯。然后,利用快速成像实验发现小胶质细胞的自发钙振荡是由周围细胞发出信号引起的钙波和自身全局自发钙升高组成。这样胞间通讯会导致自发钙振荡的频率混乱。最后,基于最小钙模型,研究了多细胞体系下钙离子动力学过程,发现钙振荡存在阈值效应,并理论证明胞间通讯会导致自发钙振荡的频率混乱。小胶质细胞的胞间钙通讯在其功能的行使过程中起到极其重要的作用。为了研究其具体过程以及机制,我们通过建立的微局域刺激系统,对不同种植密度下的小胶质细胞进行局域机械力刺激,并研究其胞间钙通讯机制。结果发现：在对稀疏种植的BV-2小胶质细胞实验中,我们发现机械力刺激单个细胞能引起胞间钙波形式的胞间钙通讯,其通讯机制为旁分泌机制,旁分泌因子很有可能是ATP。在对密种植的BV-2小胶质细胞的实验中,我们也发现类似的胞间钙波,但其通讯机制为旁分泌机制与间隙连接机制共同介导。另外,在对由通道纳米管类似物相连的两个BV-2小胶质细胞进行机械力刺激的实验中,我们发现通道纳米管类似物可以介导胞间钙波的传递。因此,小胶质细胞间钙波是多种机制共同介导的。综上所述,本文通过对钙振荡以及胞间钙波的实时测量,研究了小胶质细胞间钙通讯机制及其对胞内自发钙振荡的影响。本工作可为小胶质细胞相关免疫类疾病研究提供了更新的思考视角及实验支持,也可为研究细胞内Ca2＋信号耗散现象提供实验模型。