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不同信号分子参与M胆碱能受体激动剂对不同胚胎发育阶段小鼠心肌细胞起搏电流的调控(英文)

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生理学报 2005年第1期57卷 33-38页

作者：宋元龙唐明刘长金梁华敏高琳琳席姣娅胡新武骆红艳 Jürgen HESCHELER 武汉华中科技大学同济医学院生理系德国科隆大学神经生理学研究所D-50931

应用全细胞膜片钳技术,研究了M胆碱能对不同孕期的胚胎小鼠心肌细胞的起搏电流(If)的调节。我们发现,在胚胎发育的早期阶段,M胆碱能受体激动剂(muscarinicagonistcarbachol,CCh)明显抑制If,但在胚胎发育的晚期阶段,CCh对If的抑制作用消... 详细信息

应用全细胞膜片钳技术,研究了M胆碱能对不同孕期的胚胎小鼠心肌细胞的起搏电流(If)的调节。我们发现,在胚胎发育的早期阶段,M胆碱能受体激动剂(muscarinicagonistcarbachol,CCh)明显抑制If,但在胚胎发育的晚期阶段,CCh对If的抑制作用消失。腺苷酸环化酶(adeinylatecyclase,AC)激动剂毛喉素Forskolin和非选择性磷酸二酯酶(PDE)抑制剂IBMX均可增强发育早期阶段和晚期阶段的If。但有趣的是,尽管Forskolin和IBMX可增加基础If,它们对CCh抑制的If的作用却大不相同。在胚胎发育的早期阶段,Forskolin不能拮抗CCh对If的抑制作用,但IBMX可以。在发育的中期阶段Forskolin可以拮抗CCh的抑制作用,但IBMX不可以。因此,我们推断,CCh可能是通过调控细胞内的CAMP水平来调节If的。但是在胚胎发育的早期阶段和中期阶段,CCh可能通过不同的信号转导通路来实现对胞内cAMP的水平调控。在发育的早期阶段,CCh主要是通过增强PDE的活性,加速cAMP的降解而实现对If的调控。而在发育的中期阶段,CCh则主要通过与AC耦联,抑制其活性,通过减慢cAMP的合成而实现对If的调控。

关键词： M胆碱能调控膜片钳起搏电流

β-淀粉肽(1-40)对海马神经元高电压激活钙电流的作用及银杏内酯B对该作用的影响(英文)

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生理学报 2006年第1期58卷 14-20页

作者：陈蕾刘长金唐明李爱胡新武周莹 Jürgen Hescheler 华中科技大学同济医学院生理学系武汉430030 德国科隆大学神经生理研究所科隆d50931

应用全细胞膜片钳技术探讨β-淀粉肽(1-40)(β-amyloid peptide1-40,Aβ1-40)对新鲜分离的大鼠海马CA1区锥体神经元高电压依赖性钙通道电流(high voltage-activated calcium channel current,INVA)的作用并观察银杏内酯B(ginkgolide B,GB)对该作用的影响。利用细胞外灌流或者电极内液给药的方法,比较加药前后电流幅度的变化以判断药物是否发挥作用。细胞外给予老化处理的Aβ1-40可以浓度依赖性地增强IHVA的幅度,Aβ1-40的浓度为0．01-30 μmol/L时可分别使IHVA幅度增加(5．43±3．01)％(n=8, P>0．05)、(10．49±4．13)％(n=11,P>0．05)、(40．69±8．01)％(n=16,P0．05)。L-型钙通道阻断剂nifedipine可以抵消Aβ1-40对IHVA的增强作用。Aβ1-40(1．0 μmol/L)对IHVA的增强作垌可以被cAMP的类似物8-Br-cAMP和腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)的激动剂forskolin增强[分别为(66．19±5．74)％,P神经毒性作用的机制之一。GB可通过抑制Aβ1-40引起的异常钙离子内流对神经元起一定保护作用。

关键词：海马 β-淀粉肽电压依赖性钙通道电流银杏内酯B 膜片钳技术

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微电极矩阵研究小鼠胚胎心脏电生理活动

生理学报 2006年第1期58卷 65-70页

作者：段亚琦唐明梁华敏 Jürgen Hescheler 华中科技大学同济医学院生理学系卫生部肺疾病实验室武汉430030 德国科隆大学神经生理学系科隆d50931

本实验采用一种新方法——微电极矩阵技术从整体水平研究小鼠胚胎离体整体心脏电生理活动。我们用微电极矩阵记录与60个电极相接触的心肌细胞的电活动(细胞外记录),称为场电位(field potentials,FPs),并与全细胞膜片钳记录的动作电位(ac... 详细信息

本实验采用一种新方法——微电极矩阵技术从整体水平研究小鼠胚胎离体整体心脏电生理活动。我们用微电极矩阵记录与60个电极相接触的心肌细胞的电活动(细胞外记录),称为场电位(field potentials,FPs),并与全细胞膜片钳记录的动作电位(action potentials,APs)(细胞内记录)进行比较,发现心房、心室处场电位形态类似于负向的细胞动作电位,场电位时程亦与动作电位时程类似。为研究兴奋的传导,我们比较了不同电极处场电位发生时间,发现在房室结构还未形成的胚胎发育第9．5天(E9．5)已经观察到明显的房室传导延迟(A-V delay)[(50．21±9．7)ms],而心室不同部位兴奋几乎是同步的。在发育晚期(E16．5),房室传导延迟为(82．21±10．50)ms。进一步研究基本的神经体液因素对心脏兴奋的调控,表明: 在E9．5,异丙肾上腺素(isoproterenol,Iso)使胚胎兴奋频率加快(34．04±7．31)％,房室传导延迟缩短(20．00±6．44)％,同时场电位时程增宽;相反,卡巴唑(carbachol,CCh)则使兴奋频率降低(42．32±5．36)％,房室传导缩短(26．00±4．81)％, 场电位时程减小。而在E16．5,Iso的作用显著增强,兴奋频率加快(101．54±10．23)％,房室传导延迟缩短(56．62±6．43)％, 而CCh则几乎使所有晚期心脏兴奋完全消失。所以,心脏的传导系统在胚胎发育早期4个腔室还未形成时已经建立,神经体液因子对心脏基本电生理活动的调控是在发育过程中逐渐成熟的。

关键词：微电极记录场电位动作电位

TRPV4 在渗透压对大鼠心肌收缩性影响中的作用(英文)

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生理学报 2008年第2期60卷 181-188页

作者：李静汪明欢王艻田扬段亚琦骆红艳胡新武 Jüergen Hescheler 唐明华中科技大学同济医学院生理系武汉430030 英国伦敦市政策研究署伦敦EC2A 4LU 德国科隆大学神经生理学研究所科隆D-50931

本文旨在探讨低渗和高渗内环境对心肌收缩性的影响及机制。取Sprague-Dawley(SD)大鼠左心室乳头状肌,在电刺激引起兴奋的条件下,分别记录在低渗、等渗和高渗灌流液中肌条的收缩力;同样条件下观察在低渗、等渗和高渗灌流液中加入渗透压... 详细信息

本文旨在探讨低渗和高渗内环境对心肌收缩性的影响及机制。取Sprague-Dawley(SD)大鼠左心室乳头状肌,在电刺激引起兴奋的条件下,分别记录在低渗、等渗和高渗灌流液中肌条的收缩力;同样条件下观察在低渗、等渗和高渗灌流液中加入渗透压敏感蛋白瞬时感受器电位离子通道家族香草素受体亚家族IV型(transient receptor potential vanilloid4,TRPV4)的拮抗剂和激动剂后肌条收缩力的变化。结果显示:(1)与等渗(310mOsm/L)时心肌收缩力相比,渗透压为290、270和230mOsm/L时心肌收缩力分别增加11.5%、21.5%、25.0%(P<0.05);渗透压为350、370、390mOsm/L时心肌收缩力分别降低16.0%、23.7%、55.2%(P<0.05)。(2)在低渗液(270mOsm/L)中加入TRPV4拮抗剂钌红(ruthenium red,RR),低渗对心肌收缩力的增强作用被抑制36%(P<0.01);在高渗液(390mOsm/L)中加入RR,高渗对心肌收缩力的抑制作用增加56.1%(P<0.01)。(3)在等渗液中(310mOsm/L)加入TRPV4激动剂4-α-佛波醇-12,13-二癸酸(4-α-phorbol-12,13-didecanoate,4α-PDD),心肌收缩力没有改变;在高渗液中(390mOsm/L)加入4α-PDD,高渗对心肌收缩力的抑制作用增加27.1%(P<0.01)。以上结果提示,TRPV4参与渗透压引起的心肌收缩力变化。

关键词：心肌渗透压 TRPV4

胞外钙对豚鼠耳蜗Deiters细胞钾电流的调制

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生理学报 2005年第2期57卷 217-224页

作者：常青龚树生丁娟唐明 JürgenHescheler 华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科武汉430030 华中科技大学同济医学院生理学教研室武汉430030 德国科隆大学神经生理系

为观察胞外钙对豚鼠耳蜗单个离体Deiters细胞钾电流的调控作用并探讨其机制,实验记录了:Deiters细胞在正常细胞外液和无钙外液中的全细胞钾电流(whole cell K+ currents,Ik),并分析了其电生理学特性的改变。结果观察到,Deiters 细胞与... 详细信息

为观察胞外钙对豚鼠耳蜗单个离体Deiters细胞钾电流的调控作用并探讨其机制,实验记录了:Deiters细胞在正常细胞外液和无钙外液中的全细胞钾电流(whole cell K+ currents,Ik),并分析了其电生理学特性的改变。结果观察到,Deiters 细胞与在正常细胞外液中相比,在祛除细胞外液中的Ca2+后,IK电流幅值明显增加,弦电导值亦明显增加,但其平衡电位未明显改变。在无钙外液中,Ik电流的反转电位向超极化方向明显移位,更接近于按照Nernst方程得出的K+理论平衡电位;而且其稳态激活曲线亦向超极化方向明显移位,但其激活趋势与正常相比无明显改变。此外,观察了Deiters细胞中钙抑制性钾电流的电流-电压关系和电导-电压关系,发现两者均呈“S”形,提示此钙抑制性钾电流可能存在2种不同的钾电导成分。由此,推测可能有两种机制参与胞外钙对Deiters细胞钾电流的调控:(1)Deiters细胞中的IK通道可能存在一个Ca2+敏感结构域,胞外Ca2+可能通过改变此结构域而对IK电流产生调制;(2)Deiters细胞中可能存在一种新型的双相门控性钾通道或钾通道耦联型受体或是一种新型的钾通道亚型,祛除胞外Ca2+可激活此新型钾电导而对IK电流产生调制。由此推测,在听觉形成过程中,胞外钙浓度下降可以对Deiters细胞的全细胞钾电流产生调制,从而更有利于Deiters细胞内K+外流,进而有效地缓冲外毛细胞周围的K+浓度;而且还可以使Deiters细胞产生更快的复极化并有利于维持其静息状态。

关键词：耳蜗 Deiters细胞胞外钙全细胞钾电流调制

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豚鼠耳蜗部分外支持细胞的分离法

临床耳鼻咽喉科杂志 2004年第1期18卷 38-40页

作者：常青龚树生丁娟唐明 Hescheler J 华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科武汉430022 华中科技大学同济医学院生理系德国科隆大学神经生理学研究所

目的 :探讨豚鼠耳蜗部分外支持细胞 (Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞 )的分离方法 ,并建立细胞活性的鉴别标准。方法 :选取健康杂色豚鼠 5只 ,解剖出耳蜗基底膜 ,采用酶解加机械吹打法分离Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞。结果 :... 详细信息

目的 :探讨豚鼠耳蜗部分外支持细胞 (Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞 )的分离方法 ,并建立细胞活性的鉴别标准。方法 :选取健康杂色豚鼠 5只 ,解剖出耳蜗基底膜 ,采用酶解加机械吹打法分离Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞。结果 :可以获得较多数量、活性良好、长短不一的Deiter细胞和Hensen细胞 ,8h内细胞活性较好 ;但外柱细胞数量较少 ,存活时间较短。评价Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞的活性标准 :①细胞膜无膨胀或扭曲 ;②细胞核无肿胀、移位 ;③在相差显微镜下细胞呈半透明状态 ,存在双折射现象 ;④细胞内无呈布朗运动的颗粒。结论 :熟悉耳蜗的解剖特性、分离出完整的基底膜 ,增加酶的浓度和加大机械吹打力度是获取活性良好的Deiter细胞、Hensen细胞和外柱细胞的关键 ;评价外毛细胞活性的 4项标准同样可用于判断Deiter细胞。

关键词：耳蜗 Deiter细胞 Hensen细胞外柱细胞细胞分离

胞外pH降低对肺动脉平滑肌细胞膜上电压门控性钾通道的调节

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中国应用生理学杂志 2007年第2期23卷 162-166页

作者：李娟莉唐明段亚琦 Juergen Hescheler 华中科技大学同济医学院生理系湖北武汉430030 德国克隆大学神经生理所

目的观察pH对大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)钾电流的调控作用并探讨其机制。方法用全细胞膜片钳技术记录在正常细胞外液和不同pH的灌流液中,PASMCs膜上电压门控性钾电流大小(IKv),并分析了其电生理学特性的改变。结果①胞外pH降低可快... 详细信息

目的观察pH对大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)钾电流的调控作用并探讨其机制。方法用全细胞膜片钳技术记录在正常细胞外液和不同pH的灌流液中,PASMCs膜上电压门控性钾电流大小(IKv),并分析了其电生理学特性的改变。结果①胞外pH降低可快速可逆性抑制IKv,与对照相比(pH7.4),pH值为7.0、6.5、6.0时,+60mV处的峰电流的抑制率分别为16.93%±2.47%、33.03%±2.13%、41.59%±6.53%,电流-电压关系曲线右下移。②胞外pH为7.0、6.5、6.0时,使电压依赖性Gk-Em向去极化方向移动。同时使半激活电压增加。结论在缺氧所致缺氧性肺血管收缩反应(HPV)的发生中,胞外pH的降低可参与对IKv的调节,从而使细胞膜去极化,IKv减小,电压门控钙通道打开,平滑肌细胞收缩,这可能是缺氧导致HPV的机制之一。

关键词：肺动脉电压门控性钾通道 pH 膜片钳

豚鼠耳蜗外毛细胞和Deiters细胞的同时分离法

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临床耳鼻咽喉科杂志 2003年第1期17卷 44-46页

作者：常青龚树生唐明 Hescheler J 华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科武汉430022 华中科技大学同济医学院生理教研室德国科隆大学神经生理学研究所

目的 :探讨豚鼠耳蜗外毛细胞 (OHC)和Deiters细胞 (DC)同时分离的方法。方法 :选健康杂色豚鼠 ,解剖出耳蜗基底膜 ,采用酶消化后机械分离。结果 :可以同时获得一定数量、活性良好、长短不一的OHC和DC。结论 :熟悉耳蜗的解剖特性。

关键词：耳蜗外毛细胞 Deiters细胞细胞分离

没有意志自由的刑法?——一个对脑科学研究的回答

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刑法论丛 2011年第3期27卷 347-371页

作者： [德]托马斯·希伦坎普刘家汝(译) 德国海德堡大学德国海德堡大学法律系德国科隆大学法律系

在神经心理学看来,将自由作为人们为其行为承担责任的基础不过是场精心的骗局罢了。由于有了神经学上的此发现,就出现了对"废除刑法的辩护"。按照神经心理学的这一发现,一个与个人责任相连的罪责刑法就不合时宜了。关押那些无法改善的... 详细信息

在神经心理学看来,将自由作为人们为其行为承担责任的基础不过是场精心的骗局罢了。由于有了神经学上的此发现,就出现了对"废除刑法的辩护"。按照神经心理学的这一发现,一个与个人责任相连的罪责刑法就不合时宜了。关押那些无法改善的危险行为人是合法的,由此出现用"保护刑法"取代"罪责刑法"的主张。如果罪责缺少了意志自由,如果人们有其他行为之可能,如果人的自我责任不存在了,那么一切理论都将被视为空幻。通过实践的、可靠的方式已经驳倒了作为罪责前提的意志自由。但这些都是不能成立的。脑科学研究是暂时的,对迄今为止的状态(以意志自由为基础的罪责刑法)还不能产生实质性的改变。意志自由的存在,不能被证明。意志自由的不存在,也同样不能被证明。为此,还应保留罪责刑法。

关键词：意志自由行为保护刑法罪责刑法