鯽魚視網(wǎng)膜水平細(xì)胞上鈣離子通透型谷氨酸受體的功能及調(diào)控特性.pdf

1、鈣通透型AMPA受體以及NMDA受體是鯽魚視網(wǎng)膜H1型水平細(xì)胞上表達(dá)的兩類鈣離子高通透性的谷氨酸受體。
　　 本實(shí)驗(yàn)室已通過Fura-2熒光鈣成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在鯽魚視網(wǎng)膜H1型水平細(xì)胞上鈣通透型AMPA受體與鈣不通透型AMPA受體共存。但是，這兩種AMPA受體亞型的生理功能仍有待進(jìn)一步地研究。本工作通過全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)考察了這兩類AMPA受體亞型對介導(dǎo)谷氨酸電流的貢獻(xiàn)以及內(nèi)源性神經(jīng)調(diào)質(zhì)--鋅離子對二者的調(diào)控作用。在分離的H1型水平

2、細(xì)胞上，利用鈣通透型AMPA受體的特異性拮抗劑(l-naphthyl acctyl spermine，NAS)以及鈣不通透型AMPA受體的選擇性阻斷劑(pentobarbital，PB)來區(qū)別由這兩類AMPA受體亞型分別介導(dǎo)的的谷氨酸反應(yīng)。施加100μM的NAS可抑制絕大部分的谷氨酸(3 mM)電流(約為70％-80％)，而剩余的對NAS不敏感的電流成分可以被100μM的PB完全阻斷。此外，鋅離子對鈣通透型AMPA受體所介導(dǎo)的電流具有雙

3、向調(diào)節(jié)的作用：低濃度的鋅離子(≤10μM)可增強(qiáng)該電流；而高濃度的鋅離子(≥100μM)抑制該電流，并且這種抑制作用呈現(xiàn)濃度依賴的特性。但是，鋅離子(10μM和1 mM)對鈣不通透型AMPA受體電流沒有影響。這些結(jié)果表明，視網(wǎng)膜H1型水平細(xì)胞上的鈣通透型AMPA受體介導(dǎo)了大部分的谷氨酸反應(yīng)，并且鋅離子對其具有雙向調(diào)控作用。然而，鋅離子的這一雙向調(diào)控作用并不改變鈣通透型AMPA受體對谷氨酸的親和力。此外，低濃度鋅離子對鈣通透型AMPA受體

4、的增強(qiáng)作用與該受體上的cyclothiazide(CTZ，AMPA受體失敏的阻斷劑)結(jié)合位點(diǎn)有關(guān)；而高濃度鋅離子對鈣通透型AMPA受體的抑制作用受胞外鈣離子濃度的影響：在無鈣(0 mM)的Ringer氏液中，鋅離子的抑制作用被削弱甚至阻斷，在高鈣(20 mM)的Ringer氏液中，鋅離子的抑制作用得以增強(qiáng)。
　　 近來，在鯽魚視網(wǎng)膜水平細(xì)胞上還發(fā)現(xiàn)了另一種鈣離子高通透性的谷氨酸受體，即NMDA受體的存在，但這種受體在水平細(xì)胞上的

5、功能并不十分明確。在人的視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞中，激活NMDA受體可抑制內(nèi)向整流鉀通道電流。因此，本論文的部分工作初步考察了在視網(wǎng)膜H1型水平細(xì)胞上激活NMDA受體是否同樣能夠調(diào)節(jié)水平細(xì)胞上的內(nèi)向整流鉀通道。在全細(xì)胞模式下，通過施加-120 mV到0 mV的電壓刺激在H1型水平細(xì)胞上記錄內(nèi)向整流鉀通道的電流。在無鎂離子的Ringer氏液中，施加100μM NMDA(同時(shí)施加100μM的glycine)后，該鉀電流受到明顯的抑制。這一結(jié)果

6、提示，在分離的H1型水平細(xì)胞上NMDA受體的激活可以抑制內(nèi)向整流鉀通道的活性。
　　 綜上所述，鈣通透型AMPA受體和NMDA受體均為鈣離子高通透特性的谷氨酸受體，本工作集中研究了這兩類受體在鯽魚視網(wǎng)膜H1型水平細(xì)胞上的生理功能和調(diào)控特性。研究結(jié)果表明：(1)鈣通透型AMPA受體相對于鈣不通透型AMPA受體而言，介導(dǎo)了H1型水平細(xì)胞上絕大部分的谷氨酸反應(yīng)；(2)鋅離子可雙向調(diào)節(jié)鈣通透型AMPA受體，但對鈣不通透型AMPA受體沒有