论文标题:缓激肽对背根节神经元钠通道电流的作用
Effects of bradykinin on the sodium channel of dorsal root ganglion neurons
论文作者 毕辉
论文导师 胡三觉,论文学位 硕士,论文专业 生理学（神经生理）
论文单位 第四军医大学,点击次数 521,论文页数 61页File Size1615k
2001-05-01论文网 http://www.lw23.com/lunwen_19266532/ 缓激肽, 背根节神经元, 钠通道, 炎性痛, 前列腺素E_2
bradykinin, dorsal root ganglion, sodium channel, inflammation pain, prostaglandin E_2
背根节（Dorsal root ganglion，DRG）神经元是传导来自皮肤及深部组织的躯体感觉以及内脏感觉的初级感觉神经元。DRG神经元上分布着多种离子通道，它们是背根节神经元能够产生并传递兴奋，完成其生理功能的主要基础。 根据对河豚毒素（TTX）的敏感性的不同，钠通道可分为TTX敏感型（TTX-S）和TTX不敏感型（TTX-R）。近年来的研究表明，电压门控钠通道特别是TTX不敏感型，对背根节神经元的伤害性感觉敏感性有调节作用，主要表现在两个方面：一是通道的电压门控调节功能的改变，二是通道表达数量及分布的自主调控。 在诸多因素引起的疼痛中，炎性痛占了很大比例。炎性痛的产生一方面是由于炎性渗出物压迫神经纤维末梢，另一方面是由于炎性介质（inflammation factor）直接作用于神经末梢。炎性介质的作用途径和方式复杂多样，对于其作用的深入研究不但可揭示在初级感觉神经元中痛觉传递、整合的机制，甚至痛觉产生的原因，同时也可能为炎性痛的治疗提供新的思路。 炎性介质是介导炎性反应及产生疼痛的内源性化学物质，大体分为两大类：细胞释放的炎症介质和体液中产生的炎症介质。与疼痛紧密相关的有前列腺素E_2（Prostaglandin E_2，PGE_2），组织 第四军医大学硕士学位论文胺（Histamine），缓激肽（Br叨ykinin），5一HT（Serotonin）等，其中以缓激肽的作用最强。这些炎性介质如何调节不同离子通道的活动，进而改变初级感觉神经元的兴奋性是目前疼痛机理研究中的一个重要问题。 本研究以急性分离的大鼠背根节神经元为实验对象，采用膜片钳技术，着重观察了缓激肽对背根节神经元钠通道电流以及诱发放电的影响，分析了缓激肽可能的作用途径，同时观察了前列腺素E。与缓激肽的共同作用。主要结果如下： l、在电压钳方式下，全细胞方式记录了76个小细胞背根节神经元（直径小于30pm）。记录了正常全细胞钠电流、钾电流和钙电流。 2、在电流钳状态下，全细胞方式记录了53个小细胞背根节神经元。在标准记录外液中其静息膜电位为64土 7．ZmV＋50～70mV＞ 以20pA，800ms超极化脉冲，测定其细胞膜输入阻抗为982土409M Q。当细胞内注射持续电流维持膜电位为－60mV时，sins、150pA去极化电流诱发的动作电位幅度为 101．46 t 4．93mV，半高度点时程为1．94 t 0．25ms，超射值40．79t5．19mV，最大去极化速度55．93 120lV／s，最大复极化速度65 f 7二gV／s，后电位－15．3士2．36mV。 3、在小细胞背根节神经元中，应用无钙外液，无钾内液，记录全细胞钠电流，在外液中加入 100nM TTX对钠电流进行分离，记录到TIX－R钠电流。以钳位电压为－30mV时钠电流为基础，分别加入 10nM、100nM、lpM、10pM缓激肽观察对 TTXK钠电流的影响，结果显示，缓激肽对钠通道有增加作用且有剂量 2 第四军医大学硕士学位论文依赖性，10pM缓激肽可使钠电流增大15％。观察缓激肽对TTX敏感型钠通道的作用，没有明显的改变。 4、在电流钳方式下，以 900ms、100pA去极化电流作用于背根节神经元，可诱发神经元产生重复放电。用单细胞给药装置以muM、monM、…M、mpM缓激肽作用于记录细胞，可以看到神经元的放电频率有明显升高，且有剂量依赖性，10pM缓激肽可使诱发放电频率增加 32％。 5、诱发神经元产生重复放电，加入 10pM前列腺素马，神经元的放电频率没有变化。在 8例细胞中，我们首先加入 10PM缓激肽，观察其对放电频率的影响，平均增加 30％，再加入 lpM前列腺素 E。，三分钟后加入 lpM缓激肽发现，有 6例细胞，放电频率增加，从原来的30％增加到42％。 我们在实验中观察到缓激肽对TTX．R钠电流有明显的增强作用，并增加神经元的放电频率，其作用有剂量依赖性。由于TTX．R钠通道与TTX．S钠通道相比具有更低的阈值，当TTX－R钠通道电流增大时，使得神经元的敏感性升高，推测缓激肽就是通过这一途径来调节背根节神经元的敏感性；同时，TTX－R钠通道的增强，可以加速膜的去极化，减少动作电位的锋锋间隔，提高放电频率。我们观察到前列腺素E。对背根节神经元的放电频率及钠通道电流没有直接作用，但神经元在前列腺素E。存在时对缓激肽的反应有明显的加强。前列腺素E。可抑制钙依赖性钾电流，而钙依赖性钾电流参与负后电位的形成，与神经元兴奋性关系密切，此电流减小可提高细胞兴奋性。前列腺素民可能正是通过这一途径来改变背根节神经元的兴奋性。 3 第四军医大学硕士学位论文结论：
Dorsal root ganglion is the primary afferent neuron transducting the sensory information. Multiple types of ion channel are the basis contributing to the function of DRG. It is well known that the sodium channel is considered to be responsible for producing and spreading action potential. There are two subtypes of sodium channel, TTX-sensitive (TTX-S) and TTX-resistant (TTX-R). In recent years, more research has been focused on the relationship of pain and sodium channel, especially the TTX-R sodium channel. Pain is one of the symptoms during inflammation reaction. This kind of pain is named inflammatory pain, which caused by some inflammation factors, such as serotonin, prostaglandin, histamine, bradykinin. Up to know, it is not clear that how inflammation factors act on the neurons and their processes. Some research indicated that certain inflammation factors also could affect the function of TTX-R sodium channels.The purpose of this study is to observe the effects of bradykinin on the sodium channel and repetitive firing of dorsal root ganglion, in order to elucidate the possible mechanisms involved. We also observed the common effects of bradykinin and prostaglandin E2 on repetitive firing of DRG.The main results are as follow:1. Under physiological conditions, using the patch clamp technique, we recorded the current of the K+, Ca2+, Na+ ion channels.2. By the voltage clamp model, using Ca2+-free extracellular solution contains 100 nM TTX and K+-free intracellular solution, to record the TTX-R sodium current, the TTX-R sodium current was enhance by adding 10nM, 100uM, 1uM, 10uM bradykinin to the extracellular solution. 10uM bradykinin could increase the currentabout 15 per cent. But bradykinin was no effects on TTX-S sodium channel3. By the current clamp model, repetitive firing occurred by 900ms, lOOpA inject current. The frequency increase when add lOnM, lOOnM, IfiM, lOuM bradykinin to the extracellular solution. lOuM bradykinin could increase the frequency about 32 percent.4. Using the same method, the frequency is not changed in PGE2 containing solution. But after pretreatment with 1 |J,M PGE2 for about three minutes, the frequency increased by 30 per cent to 42 per cent in lOuM bradykinin containing solution.Conclusion:1. Bradykinin is able to enhance the TTX-R sodium current and increase the repetitive firing frequency of DRG neurons.2. Bradykinin was no effects on TTX-S sodium current of DRG.3. PGE2 is no directly effects on the DRG neurons, but could increase the ability of action of DRG to bradykinin.4. Our results indicate that bradykinin induced inflammatory pain is likely to through enhance the TTX-R current.
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