乙醇对小脑皮层浦肯野细胞复杂峰电位活动的影响

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目的:小脑是乙醇损伤的主要靶器官之一,过量饮酒会造成中枢神经系统的损伤,甚至引起脑萎缩。小脑皮层唯一输出神经元-浦肯野细胞,对乙醇高度敏感;酒精中毒可使浦肯野细胞发生变性、树突减少,出现共济失调。酒精对浦肯野细胞自发性简单峰电位放电几乎没有影响,而乙醇对小脑皮层浦肯野细胞自发性复杂峰电位的影响机制尚不明确,应用电生理和药理学手段,研究乙醇对小鼠小脑皮层浦肯野细胞复杂峰电位活动的影响,明确乙醇对复杂峰电位波形特征、电流性质影响的药理学机制。方法:成年ICR小鼠(6-8周龄),腹腔注射乌拉坦(1.3 g/kg)麻醉后,于小脑Vermis区的相应部位行一直径为1-1.5mm的开颅术,剥除硬脑膜,脑表面的暴露部位持续给予人工脑脊液(ACSF)灌流;选用在体膜片钳记录的电生理记录方法,并且结合生物素染色技术,记录电极内充装10ul电极内液,电极阻抗为4-6 MΩ;通过膜片钳放大器(Axopatch-200B)及数据采集软件记录小脑皮层浦肯野细胞自发性活动;电生理实验数据分析采用Clampfit 10.3软件。各组数据均用Mean ± SEM表示,样本数用n表示,数据统计学的分析使用SPSS软件,均数之间的比较使用单因素方差分析,P<0.05认为有显著性差异。结果:1.在乌拉坦麻醉下,小鼠小脑皮层Vermis区浦肯野细胞表现为规律的单纯峰电位放电,其平均频率为19±4.2 Hz;并伴有不规律的复杂峰电位(complex spikes, CS)活动,平均频率为(0.31±0.12 Hz);2.在电流钳记录模式下,乙醇(300 mM)可使放电暂停时间缩短、后超极化振幅减少;3.在电压钳下,乙醇显著抑制小穗个数以及波形下面积,但对CS发生频率、小穗间隔频率没有显著影响;4.乙醇对CS的抑制作用具有一定的剂量依存性;其半数有效抑制浓度为168.5mM;5.阻断NMDA和mGluR1受体对乙醇所导致的CS抑制作用没有显著影响,但乙醇对CS的抑制作用可以被CB1受体阻断剂所废除。结论:乙醇通过活化CB1受体抑制小鼠小脑皮层浦肯野细胞CS活动,提示过量饮酒可能通过激活爬行纤维-浦肯野细胞突触前CB1受体,抑制外周信息向小脑皮层PC的传入,进而影响运动调节功能。
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