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锌(Zn2+)是哺乳动物大脑中广泛存在的一种二价阳离子,它对多种离子通道受体都有明显的调控作用。因此被认为,在维持脑内兴奋性和抑制性神经递质的平衡中起着重要的作用。
甘氨酸,连同γ-氨基丁酸,是脑内重要的抑制性神经递质。尽管有报道指出过锌对于甘氨酸受体的作用,但仍缺乏关于锌对甘氨酸受体功能作用的详细研究。本文旨在探讨大鼠下丘神经元上锌对甘氨酸受体的影响。
方法:本研究在原代培养的大鼠下丘细胞上使用标准的全细胞膜片钳方法,考察了锌对甘氨酸受体的影响。实验记录过程中采用的是电压钳模式,并且使被记录细胞的膜电压始终保持在-60 mV。实验中通过“Y管给药”来进行药物的施加。
结果:
(1)锌对于下丘神经元上50 μM甘氨酸所诱导的电流(Igly)具有双相的作用模式。在锌离子的浓度小于10 μM时它对于Igly的作用是增强的,而当锌离子的浓度大于10 μM时则表现出相反的效果;
(2)通过观察锌离子对甘氨酸受体激活曲线的影响可以看出锌使得甘氨酸受体的激活曲线右移但是不会影响其希尔系数和Igly的最大反应,说明了锌离子对甘氨酸受体的作用是竞争性的;
(3)锌对于甘氨酸受体的作用程度与给药模式有关;
(4)锌离子对Igly的电流-电压关系的影响显示它对甘氨酸受体的作用不依赖于膜电压并且也不改变甘氨酸受体通道的离子选择性。
结论:本文的研究结果表明,在培养的下丘神经元上,锌对于甘氨酸诱导的电流的作用是竞争性的,并且锌也不改变甘氨酸受体通道的离子选择性,说明了锌离子可能直接作用于甘氨酸受体上并降低了甘氨酸对甘氨酸受体通道的亲和性。