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全细胞膜片钳技术检测化学损伤致痫大鼠海马脑片电生理特性

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中国老年学杂志 2016年第21期36卷 5217-5220页

作者：徐祖才张骏黄浩王静徐忠祥彭燕陈娅徐平遵义医学院附属医院神经内科贵州遵义563003

目的应用全细胞膜片钳技术检测化学损伤致痫大鼠海马脑片神经元基本电生理特性。方法将成年SD大鼠建立氯化锂-匹罗卡品模型后,急性分离获得海马脑片,应用全细胞膜片钳电流钳技术实时观察化学损伤致痫大鼠海马脑片CA1区锥体神经元膜电位... 详细信息

目的应用全细胞膜片钳技术检测化学损伤致痫大鼠海马脑片神经元基本电生理特性。方法将成年SD大鼠建立氯化锂-匹罗卡品模型后,急性分离获得海马脑片,应用全细胞膜片钳电流钳技术实时观察化学损伤致痫大鼠海马脑片CA1区锥体神经元膜电位及其单位时间内动作电位频率的变化情况;通过全细胞膜片钳电压钳技术,检测化学损伤后大鼠海马脑片CA1区锥体神经元的诱发兴奋性突触后电流的变化情况。结果急性分离所得海马脑片CA1区锥体神经元的胞体饱满并可见突起。可在大鼠海马脑片CA1区锥体神经元记录到自发的动作电位及刺激诱发兴奋性突触后电流,且化学损伤后神经元膜电位绝对值降低,动作电位频率加快,诱发的兴奋性突触后电流幅值升高。结论全细胞膜片钳技术可以用于癫痫大鼠急性分离所得海马脑片的电生理研究,化学损伤后神经元兴奋性明显升高,为开展癫痫相关的功能研究提供了新的途径。

关键词：全细胞膜片钳癫痫海马脑片

全细胞膜片钳研究离体小鼠内侧膝状体亚核神经元电生理特性

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生命科学研究 2017年第5期21卷 386-391页

作者：杜小凤贾慧娟王欣华中师范大学生命科学学院遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室中国湖北武汉430079

内侧膝状体(medial geniculate body,MGB)是听觉通路在丘脑的重要中继站,为了探究小鼠MGB亚核神经元的电生理特性,使用离体全细胞膜片钳技术记录到99个MGB神经元,其中腹侧核(ventral division of MGB,MGBv)神经元36个,背侧核(dorsal div... 详细信息

内侧膝状体(medial geniculate body,MGB)是听觉通路在丘脑的重要中继站,为了探究小鼠MGB亚核神经元的电生理特性,使用离体全细胞膜片钳技术记录到99个MGB神经元,其中腹侧核(ventral division of MGB,MGBv)神经元36个,背侧核(dorsal division of MGB,MGBd)神经元34个,内侧核(medial division of MGB,MGBm)神经元29个。结果表明,神经元对去极化电流的反应具有爆发型(bursting)(16.2%,16/99)和紧张型(tonic)(83.8%,83/99)两种发放模式,并且所有MGB神经元在超极化电流刺激结束后均有去极化反弹(rebound),而仅有少数神经元(17.2%,17/99)在超极化刺激过程中有超极化激活的内向电流(hyperpolarization-activated inward current,I_h)。此外,MGB各亚核神经元的静息膜电位(resting membrane potential,RMP)和激活阈值(active threshold)存在显著性差异(P<0.05)。以上表明MGB各亚核的电生理特性存在差异,该结果有助于理解MGB各亚核在听觉信息处理中产生不同功能的原因。

关键词：小鼠全细胞膜片钳内侧膝状体(MGB) 发放模式静息膜电位(RMP) 激活阈值

生理药动学模型结合全细胞膜片钳技术评价胺碘酮和去乙基胺碘酮的体外心脏安全性

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中国医药 2022年第7期17卷 1061-1064页

作者：杜海燕李静张颖超赵桂平刘之光郭成军苏俊武林阳首都医科大学附属北京安贞医院药事部北京100029 首都医科大学附属北京安贞医院心内科北京100029 首都医科大学附属北京安贞医院小儿心脏中心北京100029

目的通过生理药动学(PBPK)模型结合全细胞膜片钳技术研究胺碘酮及其活性代谢产物去乙基胺碘酮对心肌细胞hERG通道和动作电位的影响,评价其体外心脏安全性。方法基于复合PBPK模型预测胺碘酮、去乙基胺碘酮在人体心肌药动学曲线。选用模... 详细信息

目的通过生理药动学(PBPK)模型结合全细胞膜片钳技术研究胺碘酮及其活性代谢产物去乙基胺碘酮对心肌细胞hERG通道和动作电位的影响,评价其体外心脏安全性。方法基于复合PBPK模型预测胺碘酮、去乙基胺碘酮在人体心肌药动学曲线。选用模型预测的胺碘酮、去乙基胺碘酮浓度(预测胺碘酮血浆浓度0.76 mg/L,心肌浓度17 mg/L)、(预测去乙基胺碘酮血浆浓度0.13 mg/L,心肌浓度8.5、17 mg/L)分别灌流HEK293细胞(hERG)、人干细胞诱导分化心肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录并观察药物对外向钾流、心肌细胞动作电位的影响。结果PBPK模型预测胺碘酮心肌浓度约为血浆浓度的23倍,而去乙基胺碘酮心肌浓度是血浆的约130倍。静脉滴注或口服多次给药后胺碘酮的血浆、心肌浓度均基本保持恒定,而去乙基胺碘酮的血浆、心肌浓度均呈持续升高,消除缓慢,易蓄积。胺碘酮和去乙基胺碘酮均对hERG通道有较强的抑制作用,并呈浓度依赖性;胺碘酮在血浆浓度、心肌浓度下,对hERG通道的抑制率分别为78.9%和95.8%,去乙基胺碘酮在血浆浓度、心肌浓度下(0.13、8.5、17 mg/L)对hERG通道的抑制率分别为28.3%、87.4%和96.7%。胺碘酮、去乙基胺碘酮在血浆浓度下对心肌细胞动作电位的影响不显著,但在心肌浓度下对动作电位幅度、动作电位时程、静息电位均有较强的抑制作用,并使动作电位发放频率加快,且呈现浓度依赖性。结论临床常用剂量下,分布在心肌的胺碘酮、去乙基胺碘酮对钾离子流、心肌动作电位均有明显的抑制作用。这种抑制作用可能对心律失常的心肌在一定程度上有益,但可能具有一定的安全性风险,特别是去乙基胺碘酮在心肌组织的蓄积效应。

关键词：生理药动学模型全细胞膜片钳胺碘酮去乙基胺碘酮心脏安全性

重复经颅磁刺激对阿尔茨海默病小鼠海马齿状回钾离子通道的影响

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中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2544-2552页

作者：钱磊于洪丽赵秀芝朱俞灿河北工业大学生命科学与健康工程学院天津市300130 河北工业大学天津市生物电工与智能健康重点实验室天津市300130 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津市300130

背景:经颅磁刺激已经被用于治疗阿尔茨海默病,但其机制尚未完全明确。目的:分析重复经颅磁刺激对阿尔茨海默病小鼠海马齿状回神经兴奋性的作用机制。方法:采用随机数字表法,将16只C57BL/6小鼠随机分为对照组(n=8)、对照+磁刺激组(n=8),... 详细信息

背景:经颅磁刺激已经被用于治疗阿尔茨海默病,但其机制尚未完全明确。目的:分析重复经颅磁刺激对阿尔茨海默病小鼠海马齿状回神经兴奋性的作用机制。方法:采用随机数字表法,将16只C57BL/6小鼠随机分为对照组(n=8)、对照+磁刺激组(n=8),将16只APP/PS1小鼠随机分为痴呆组(n=8)、痴呆+磁刺激组(n=8),对照+磁刺激组与痴呆+磁刺激组给予重复经颅磁刺激,2 h/d,连续刺激14 d。磁刺激结束后,采用水迷宫实验检测小鼠认知能力,全细胞膜片钳技术采集动作电位,分析阿尔茨海默病对动作电位的影响;全细胞膜片钳技术采集钾离子通道电流,分析其动力学特性对神经兴奋性的作用。结果结论:①水迷宫实验结果显示,正常小鼠接受重复经颅磁刺激后能够更加精准地找到确定原平台位置,阿尔茨海默病导致小鼠学习记忆能力下降,找到平台次数下降,海马齿状回神经元退化,而重复经颅磁刺激可提高阿尔茨海默病小鼠的学习记忆能力;②全细胞膜片钳技术检测结果显示,重复经颅磁刺激能够使阿尔茨海默病小鼠神经元更容易发生去极化,使神经元更易兴奋;③钾离子通道电流分析结果显示,阿尔茨海默病使得瞬时外向钾通道半数激活电压增大,失活曲线向着去极化方向偏移,复活时间常数延长,使得延迟整流钾通道激活曲线向着去极化的方向偏移,而重复经颅磁刺激干预延迟了钾离子通道的打开与关闭,抑制了细胞内钾离子的外流,使得细胞内保持较高浓度K^(+),提高了神经元兴奋性;④结果表明,重复经颅磁刺激可能通过提高海马齿状回颗粒神经元兴奋性来缓解认知能力的衰退。

关键词：重复经颅磁刺激全细胞膜片钳 K+通道水迷宫神经兴奋性学习记忆动作电位

基于膜片钳技术的丹红注射液对人诱导多能干细胞衍生心肌细胞电生理的影响研究

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药物评价研究 2024年第5期47卷 1010-1016页

作者：于婷婷丁懿宁阎美卉袁鑫李森北京中医药大学生命科学学院北京102488

目的通过全细胞膜片钳实验,从心肌电生理层面探索丹红注射液(DHI)治疗乌头碱诱导心律失常的可能机制。方法基于人诱导多能干细胞衍生心肌细胞(hiPSC-CMs)膜片钳技术,即时给药并观察乌头碱不同浓度(3、9、27μmol·L^(-1))对钠通道、hER... 详细信息

目的通过全细胞膜片钳实验,从心肌电生理层面探索丹红注射液(DHI)治疗乌头碱诱导心律失常的可能机制。方法基于人诱导多能干细胞衍生心肌细胞(hiPSC-CMs)膜片钳技术,即时给药并观察乌头碱不同浓度(3、9、27μmol·L^(-1))对钠通道、hERG钾通道的抑制效果,进行造模条件的筛选;设置对照组、模型组(乌头碱1μmol·L^(-1)长时间造模)、DHI(3、9、27μL·mL^(-1))组,乌头碱与DHI同时加药,记录动作电位幅度(APA)、放电频率、动作电位幅度下降50%时的时程(APD50)和动作电位幅度下降90%时的时程(APD90),并以对照组为标准,计算相对值;设置对照组、模型组、DHI(3μL·mL^(-1))组,乌头碱与DHI同时加药,观察3~5 min,记录钠离子、hERG钾离子、钙离子电流密度。结果给予即时药物处理,3、9、27μmol·L^(-1)的乌头碱对钠电流的抑制率分别为17.94%、31.07%、60.67%,对hERG通道的抑制率分别为5.02%、10.59%、28.59%;在短期内给乌头碱对hERG通道的抑制效果较为有限,而实际实验中,长时间的高浓度乌头碱孵育使钠电流被完全抑制,导致离子通道功能受损,因此选择乌头碱1μmol·L^(-1)长时间给药制备模型。与对照组比较,模型组hiPSC-CMs相对APA、相对APD50和相对APD90显著下降(P<0.01、0.001),相对放电频率显著升高(P<0.001);钠电流在一定时间内减小,抑制率为30.18%;hERG钾电流明显减小,抑制率为72.33%;钙电流明显增大,电流增大191.35%。与模型组比较,DHI 3、9、27μL·mL^(-1)组相对放电频率显著降低(P<0.05、0.001)、相对APD90显著升高(P<0.05、0.01),3μL·mL^(-1)组相对APD50显著升高(P<0.001);DHI组钠电流、hERG钾电流的减小及钙电流的增大均有一定缓解。结论DHI可能可以通过影响钠、钾、钙通道来缓解乌头碱导致的心律失常现象。

关键词：丹红注射液乌头碱全细胞膜片钳离子通道人诱导多能干细胞心肌细胞

利用膜片钳技术对小鼠嗅感觉神经细胞电生理学的初步研究

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四川大学学报（医学版） 2008年第2期39卷 315-317页

作者：倪茂美唐玥玓廖大清刘进四川大学华西医院耳鼻喉科成都610041 四川大学华西医院麻醉与危重病研究室

目的利用全细胞膜片钳技术初步探讨小鼠嗅感觉神经细胞的电生理学特性。方法取生后7～14d的昆明小鼠的嗅黏膜，用胰蛋白酶消化组织，获取单个嗅感觉神经细胞，并用全细胞膜片钳技术对急性分离的嗅感觉神经细胞的离子通道进行记录和分析... 详细信息

目的利用全细胞膜片钳技术初步探讨小鼠嗅感觉神经细胞的电生理学特性。方法取生后7～14d的昆明小鼠的嗅黏膜，用胰蛋白酶消化组织，获取单个嗅感觉神经细胞，并用全细胞膜片钳技术对急性分离的嗅感觉神经细胞的离子通道进行记录和分析。结果急性分离的小鼠嗅感觉神经细胞的功能状态良好，在膜片钳记录过程中细胞与记录电极之间能形成高阻封接，并可记录到电压门控性的内外向电流。内向电流具有快速激活和失活的特性，并可被0．1μmol／L河豚毒（TTX）完全阻断，说明内向电流主要由Na^＋介导；外向电流包含有瞬时成分和持续成分，并可被CsCl完全阻断，说明外向电流主要由K^＋介导。结论急性酶分离的小鼠嗅感觉神经细胞的电生理学特性的初步研究，为嗅觉传导机制和药理学的研究提供依据和指导。

关键词：嗅感觉神经细胞电生理学全细胞膜片钳

穿孔膜片钳记录猪冠状动脉平滑肌细胞K^+电流技术初探

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四川生理科学杂志 2005年第1期27卷 3-6页

作者：蔡芳曾晓荣杨艳刘智飞李妙龄周文裴杰泸州医学院心肌电生理学研究室泸州646000

常规全细胞膜片钳模式形成的同时,细胞内液与电极液交换造成细胞内物质丢失,此现象对小细胞的影响更为明显。穿孔膜片钳技术使电极与细胞胞质之间保持电学连续性,它使细胞内环境保持稳定,利于研究胞内信息传导机制,并可改善常规全细胞... 详细信息

常规全细胞膜片钳模式形成的同时,细胞内液与电极液交换造成细胞内物质丢失,此现象对小细胞的影响更为明显。穿孔膜片钳技术使电极与细胞胞质之间保持电学连续性,它使细胞内环境保持稳定,利于研究胞内信息传导机制,并可改善常规全细胞膜片钳时破膜所造成的封接稳定性的破坏,有望提高实验的成功率。本研究报道应用此技术在猪冠状动脉平滑肌细胞上记录的全细胞K+电流和由大电导钙激活钾通道BKCa所介导的自发瞬时外向电流ISTOCs。

关键词：动脉平滑肌细胞 K^+电流膜片钳记录冠状穿孔大电导钙激活钾通道全细胞膜片钳信息传导机制猪膜片钳技术细胞内环境模式形成细胞内液外向电流 BKCa 小细胞连续性稳定性电极

塞来昔布对心脏钠离子通道Na_v1.5电生理特性的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2019年第3期40卷 452-456页

作者：孙健芳徐艺珈王占友东北大学生命科学与健康学院辽宁沈阳110169 沈阳药科大学生命科学与生物制药学院辽宁沈阳110016

针对塞来昔布对与心脏毒性密切相关的钠离子通道Na_v1. 5电生理特性的影响进行了研究.采用全细胞膜片钳技术,检测塞来昔布对Na_v1. 5的电生理特性的影响,包括电流峰值、电压依赖性激活、电压依赖性失活以及恢复动力学.研究结果表明,塞... 详细信息

针对塞来昔布对与心脏毒性密切相关的钠离子通道Na_v1. 5电生理特性的影响进行了研究.采用全细胞膜片钳技术,检测塞来昔布对Na_v1. 5的电生理特性的影响,包括电流峰值、电压依赖性激活、电压依赖性失活以及恢复动力学.研究结果表明,塞来昔布对Na_v1. 5的峰电流具有抑制作用,且呈浓度依赖性,其抑制作用的IC50值为1. 54×10-8mol/L;塞来昔布促进了Na_v1. 5的激活及失活过程,使其难以恢复到静息状态.塞来昔布对Na_v1. 5峰电流的明显抑制作用,表明其潜在的心脏风险可能与Na_v1. 5密切相关.

关键词：塞来昔布心血管风险全细胞膜片钳 Nav1.5 电生理特性

蝎毒素BmkTXKβ对家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流的抑制作用

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生物化学与生物物理进展 2003年第2期30卷 266-271页

作者：胡丹黄从新江洪李庚山曹志贱李文鑫王世敏武汉大学人民医院心内科武汉430060 武汉大学生命科学学院武汉430072 UniversityatBuffalo

为研究蝎毒素BmkTXKβ对家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流 (Ito)的影响 ,采用全细胞膜片钳技术记录应用BmkTXKβ前后的Ito电流 .结果显示BmkTXKβ (1μmol/L)使心房肌细胞Ito (刺激电压为 +5 0mV)从(13 6 3± 0 87)pA/ pF减少到 (7 98± 0... 详细信息

为研究蝎毒素BmkTXKβ对家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流 (Ito)的影响 ,采用全细胞膜片钳技术记录应用BmkTXKβ前后的Ito电流 .结果显示BmkTXKβ (1μmol/L)使心房肌细胞Ito (刺激电压为 +5 0mV)从(13 6 3± 0 87)pA/ pF减少到 (7 98± 0 78) pA/pF ,抑制率为 4 1 4 % (n =16 ,P 0 0 5 ) .1μmol/L的BmkTXKβ可使Ito通道的失活动力学曲线明显左移 ,V1/ 2 分别为 (- 2 3 6± 2 7)mV和 (- 35 3± 3 6 )mV(n =8,P 细胞Ito具有显著的抑制作用 ,主要作用于失活过程。

关键词：蝎毒素 BmkTXKβ 家兔心房肌细胞瞬间外向钾电流抑制作用全细胞膜片钳