目的 研究离子型谷氨酸受体 NMDA(N-methyl-D-aspartate)受体在鲫鱼视网膜视锥主导的双极细胞的拮抗性光反应感受野的信号传导中的调制作用。
方法 在分离的鲫鱼视网膜上,采用持续灌流下细胞内记录的方法,观察加药前后ON和OFF型视锥主导的双极细胞(ON cone bipolar cell, ON-CBC; OFF cone bipolar cell, OFF-CBC)及ON和OFF型无长突细胞(ON-/OFF-type amacrine cell, ON-/OFF-AC)对光反应的变化情况。同时我们还运用免疫荧光双标及共聚焦激光扫描显微技术,在鲫鱼视网膜垂直冰冻切片上研究NMDA受体亚基在双极细胞上的表达分布。
结果 灌流施加NMDA可以压抑 ON-CBC中心的去极化对光反应,但增强了周围感受野的超极化对光反应。对于OFF-CBC,NMDA对其超极化中心对光反应没有太大影响,但大大降低了周围感受野的去极化对光反应。NMDA增强了持续型ON-AC的对光反应,但减弱了OFF-AC的对光反应。NMDA对双极细胞和无长突细胞的作用都能被NMDA受体特异性拮抗剂D-AP5(D-2-amino-5-phosphonopentanoate)逆转,说明NMDA受体的特异性。免疫组织化学结果显示NMDA受体的功能性亚基NR1的免疫阳性广泛分布在外网层、内核层和内网层,且和PKCα阳性的ON-BC及recoverin阳性的CBC的树突、胞体及轴突有共同表达,说明NMDA受体在ON-BC上有功能型亚基的表达。
结论 我们第一次提出了NMDA受体参与谷氨酸对视网膜双极细胞中心周围感受野的调制。谷氨酸通过双极细胞上的NMDA受体来调制ON型双极细胞的中心对光反应;对双极细胞周围感受野的拮抗性调制,则很可能是通过对无长突细胞上的NMDA受体作用而产生的间接抑制作用。 这为我们了解双极细胞的拮抗性感受野的调制机制提供了新的思路,同时也为我们了解视觉对比信号的形成提供了另一条重要的理论依据。