目的 最近研究发现用chABC酶降解视皮层硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitin sulphate proteoglycans, CSPGs)可以恢复成年动物视皮层眼优势柱可塑性,提示CSPGs发育性成熟导致了成年动物视皮层可塑性的降低。CSPGs抑制成年可塑性的机制尚不清楚。本研究记录出生后3~7周龄正常大鼠、视皮层chABC酶注射大鼠视皮层Ⅳ层中间神经元GABAA受体介导的抑制性突触后电流(inhibitory postsynaptic currents, IPSCs) 特性,探讨CSPGs抑制成年动物视皮层可塑性的电生理机制。
方法 出生后21-52天龄健康Long-Evans大鼠40只,随机分为正常饲养和视皮层chABC酶处理组,制备新鲜视皮层脑片,利用脑片膜片钳全细胞记录技术,刺激电极置于白质,记录电极插入视皮层Ⅳ层。直视下寻找Ⅳ层中间神经元。在得到全细胞记录后,给予幅度0.5mA,时程100μs的刺激诱发PSCs,利用CNQX(20μM)和AP-5 (50 μM),分离GABAA-IPSCs。
结果 1.共分离出视皮层Ⅳ层中间神经元GABAA-IPSCs60例,其中正常组38例,chABC酶处理组22例。2. 在视觉发育可塑性关键期末,正常饲养大鼠视皮层GABAA-IPSCs的峰值、IPSCs/PSCs随天龄增加而逐渐增大,下降时间逐渐变长,在出生后5周龄时达到高峰,并持续到出生后6、7周龄保持稳定(P3w 、P4w Vs P5w、P6w、P7w, P<0.05)。3. chABC处理组大鼠视皮层神经元GABAA-IPSCs的上述指标都显著低于同周龄正常饲养组(P<0.05或P<0.01)。
结论 1. 在视觉发育可塑性关键期末,大鼠视皮层GABAA受体功能呈年龄依赖性,年龄对大鼠视皮层抑制性突触传递功能的影响是通过GABAA受体实现的。2. ChABC通过降解CSPGs影响视皮层Ⅳ层GABAA介导的抑制性突触传递,提示CSPGs参与视皮层发育可塑性过程可能与抑制性神经递质及其受体有关。
关键词:硫酸软骨素蛋白多糖 视皮层 抑制性突触传递
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