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《中国科学技术大学》 2008年
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镉对大鼠海马CA1区神经元钾通道、甘氨酸受体的作用以及对AMPA受体介导的兴奋性突触传递的影响

王树  
【摘要】: 镉(Cd~(2+))是一种常见的环境污染物,严重危害人类健康。慢性镉暴露会对肾、肺、胃肠道、骨骼以及中枢神经系统造成损伤。在中枢神经系统,特别是在发育期,镉会造成生化和形态学上的改变以及可能由此引起的认知功能障碍。在本论文中,我们运用电生理学的方法,从以下几个方面研究了镉在海马中的神经毒性机制。 1)应用全细胞脑片膜片钳技术,我们研究了Cd~(2+)对海马雪氏侧枝到CA1区锥体神经元由AMPA受体介导的谷氨酸能突触传递的作用。 AMPA受体在中枢神经系统的兴奋性突触传递及突触可塑性方面起着非常重要的作用。中枢神经系统一些正常的生理过程比如学习记忆,以及一些病理状态都可能涉及到AMPA受体所介导的突触传递的改变。Cd~(2+)以浓度依赖的方式抑制了诱发的兴奋性突触后电流(eEPSCs),并且增强了双脉冲易化效应和频率易化效应。Cd~(2+)降低了自发兴奋性突触后电流(sEPSCs)的频率和幅度,但是没有影响到微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的频率和幅度。这些作用可能是由于Cd~(2+)抑制了突触前电压依赖的钙离子流入诱发的谷氨酸释放。此外,Cd~(2+)延长了sEPSCs和mEPSCs的衰减相,提示Cd~(2+)的突触后作用位点。我们的结果表明Cd~(2+)影响了海马雪氏侧枝到CA1区锥体神经元由AMPA受体介导的谷氨酸能突触传递以及短时突触可塑性,这可能是镉神经毒性的一个可能机制。 2)我们在急性分离的大鼠海马CA1区神经元上应用全细胞膜片钳技术研究了Cd~(2+)对瞬时外向钾电流I_A和延迟整流钾电流I_K的作用。 在神经系统,电压门控钾电流对于神经元和神经网络的兴奋性有非常重要的作用,钾通道功能的改变可能会造成神经元发放特性的变化和异常放电。结果表明Cd~(2+)以浓度依赖的方式可逆地抑制了I_A和I_K的幅度,半数抑制浓度IC_(50)分别为546±59μM和749±53μM,并且Cd~(2+)的抑制作用是电压依赖性的。Cd~(2+)使I_A的稳态激活曲线和稳态失活曲线显著右移。与之相比,Cd~(2+)使I_K的稳态激活曲线也显著右移但移动程度较小,失活曲线未受到影响。Cd~(2+)延缓了I_K的复活,但对I_A的复活时间没影响。这些结果提示Cd~(2+)可能是通过与钾通道蛋白上某一特定位点的直接相互作用从而影响I_A和I_K,而不是通过对细胞膜表面电荷的屏蔽作用来产生效应。Cd~(2+)对电压门控钾电流的作用可能是其神经毒性机制的一个方面,另外本实验表明Cd~(2+)对钾电流的有效浓度与其作用于钙电流的浓度重叠,提示在将其作为钙通道阻断剂时要考虑到其对钾电流的作用是否会对实验结果带来影响。 3)我们在急性分离的大鼠海马CA1区神经元上应用全细胞膜片钳技术研究了Cd~(2+)对甘氨酸诱导的氯电流(I_(Gly))的作用。 甘氨酸受体(GlyR)可以调控CA1区海马神经元的发放以及兴奋性突触传递,GlyR功能的改变会影响到海马整个神经环路的信息处理。我们的结果表明Cd~(2+)以浓度依赖的方式可逆地抑制了I_(Gly),半数抑制浓度IC_(50)和Hill系数分别为1.27mM和0.45。在-60mV到+40mV范围内,Cd~(2+)对I_(Gly)的作用是非电压依赖的,并且其反转电位不受影响。对甘氨酸的剂量效应曲线进行双倒数作图,表明Cd~(2+)对I_(Gly)的抑制是非竞争性抑制。胞内透析3mM的Cd~(2+)对I_(Gly)没有影响表明其作用位点可能在胞外。3mM的Cd~(2+)不能影响Zn~(2+)对I_(Gly)的抑制作用,表明Zn~(2+)和Cd~(2+)在甘氨酸受体上的作用位点可能不同。这些结果表明镉抑制了海马CA1区神经元上甘氨酸受体介导的氯电流,有助于我们对镉神经毒性机制的进一步了解。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q42

【引证文献】
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1 刘伟;电子垃圾拆解区铅镉锰暴露对儿童血清S1OOβ表达及其行为的影响[D];汕头大学;2011年
【参考文献】
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1 刁书永,张立志,袁慧;镉中毒机理研究进展[J];动物医学进展;2005年05期
2 刘伟成;李明云;;镉毒性毒理学研究进展[J];广东微量元素科学;2005年12期
3 许舸,徐晨;镉对中枢神经系统影响的研究进展[J];国外医学(卫生学分册);2005年01期
4 吴静,张琳,程学敏,崔留欣,范青堂,刘华莲;镉对巨噬细胞分泌功能影响的研究[J];环境与健康杂志;1999年06期
5 蒋英子,陈龙,高伟,周娟,季吟秋,朱善良;镉暴露大鼠血中白细胞介素-2和皮质醇水平及白细胞免疫功能的变化[J];环境与健康杂志;2002年05期
6 杨学斌,肖萍,潘喜华,周袁芬,金泰廙;镉染毒去卵巢大鼠模型的骨量丢失[J];环境与健康杂志;2002年05期
7 安红敏;郑伟;高扬;;镉的健康危害及干预治疗研究进展[J];环境与健康杂志;2007年09期
8 金泰廙,孔庆瑚,叶葶葶,王洪复,蒋学之,汪再娟,朱国英,吴训伟,曾祥斌,薄梅花;镉致人体健康损害的环境流行病学研究[J];环境与职业医学;2002年01期
9 裴秀丛,徐兆发;镉的慢性毒作用及其远期效应[J];环境与职业医学;2003年01期
10 李萍,徐祥敏,杨雄里;甘氨酸受体的研究进展[J];生物化学与生物物理进展;2001年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 牛志电;铜对大鼠海马CAl区神经元A-电流和延迟整流钾电流的影响[D];中国科学技术大学;2006年
【共引文献】
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1 楼哲丰;管敏强;陈忠义;曹琼洁;阮冬芬;金龙金;;氯化镉对小鼠睾丸指数及其线粒体ATPase6、D-Loop基因突变的影响[J];癌变.畸变.突变;2009年06期
2 杨和连;张百俊;;我国蔬菜生产中的主要污染问题及防治对策[J];安徽农业科学;2007年05期
3 黄秋婵;韦友欢;黎晓峰;;镉对人体健康的危害效应及其机理研究进展[J];安徽农业科学;2007年09期
4 邓华;李明顺;陈英旭;于方明;;短毛蓼对Cd的富集特性研究[J];安徽农业科学;2010年10期
5 程猷;薛健;王建明;黄晓会;庞作正;薛雯;;重金属去除方法在中药中的应用[J];安徽农业科学;2011年09期
6 张玉媛;周纯先;;镉对神经系统毒性的研究进展[J];蚌埠医学院学报;2012年04期
7 刘孟刚;刘会超;姚连芳;贾文庆;;镉胁迫对银条开花期生理生态的影响[J];北方园艺;2010年04期
8 贾慧娟;李渊;武娟娟;张安民;;运动与海马cAMP的研究进展[J];搏击(体育论坛);2010年01期
9 王华;黄渭;孙磊;郭彩霞;金明华;刘晓梅;王雯;孙志伟;;氯化镉诱导大鼠心肌细胞H9c2凋亡的作用机制[J];吉林大学学报(医学版);2007年02期
10 王鸿杰,李帅星,郑毅;右脑与儿童智力开发[J];北京体育师范学院学报;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐嘉忆;;汉译英口译材料的难度判断[A];首届海峡两岸外语教学与研究学术研讨会暨福建省外国语文学会2011年会论文集[C];2011年
2 严传魁;刘深泉;;海马结构中DG对CA3的信号传递作用[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
3 刘利华;刘深泉;;低钙溶液中CA1锥体神经元放电波形的数值研究[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
4 杨彦;李定龙;王红梅;胡林凯;;电子废弃物手工拆解人群体内重金属水平及影响因素的分析[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
5 石修权;王克跃;李红;申旭波;;镉对大鼠胚胎损害作用的实验研究[A];贵州省环境诱变剂学会第二届学术交流会论文集[C];2005年
6 杨荣兴;庄志雄;蒋海青;何家禧;徐新云;吴斌;李戈怡;;镉接触工人尿镉、血镉与尿β2MG、RPB含量的跟踪研究[A];第五届广东省环境诱变剂学会暨第三届广东省预防医学会卫生毒理专业委员会学术交流会论文集[C];2006年
7 胡荣;李妤;吴端生;;镉致实验红鲫生物学毒性的研究[A];第九届中国实验动物科学年会(2010新疆)论文集[C];2010年
8 张日辉;刘宇;韩忠媛;;运动性疲劳对大鼠海马谷氨酸含量及学习记忆的影响[A];2007全国运动生理学论文报告会论文集[C];2007年
9 黄瑛;余晓琴;;保健食品中镉的含量测定及其风险评估[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
10 杨定清;周娅;雷绍荣;谢永红;;攀枝花市芒果基地土壤和芒果镉污染调查研究[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年
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1 马登军;重金属镉和铅对小白鼠红细胞及其相关靶器官作用的研究[D];河北大学;2009年
2 林雁冰;金属矿区及污水灌溉区抗重金属放线菌的筛选及吸附机理研究[D];西北农林科技大学;2010年
3 麻越佳;稻壳制备燃料乙醇及综合利用[D];吉林大学;2011年
4 陈娟娟;小鼠巨细胞病毒感染对乳鼠海马突触数目及突触相关蛋白的影响研究[D];华中科技大学;2011年
5 夏彬;环境污染人群健康损害评估体系研究[D];华中科技大学;2011年
6 马佳美;疏肝补肾养心法对疲劳所致学习记忆力下降作用的机理研究[D];北京中医药大学;2011年
7 陈馨馨;仙味保金方治疗过敏性支气管哮喘的代谢组学研究[D];北京中医药大学;2011年
8 范新六;基于突触可塑性的加味四逆散对睡眠剥夺大鼠学习记忆障碍的调控机制研究[D];北京中医药大学;2011年
9 王菲;离子交换树脂改性及在起爆药废水中应用研究[D];南京理工大学;2010年
10 朱宏;补肾活血法对AD模型小鼠行为学的影响及其作用机制研究[D];中南大学;2010年
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1 翟钦辉;日粮中不同锡水平对肉鸡生长性能和健康的影响[D];华中农业大学;2010年
2 孟琰;莠去津和镉及其复合污染对蚯蚓生态毒理效应的研究[D];山东农业大学;2010年
3 廖雯娟;豆腐柴果胶的分离及其性质研究[D];安徽农业大学;2010年
4 王琳;镉—苯并[α]芘复合污染对菲律宾蛤仔毒性效应的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 景毅;条斑星鲽(Verasper moseri)卵巢细胞系的建立及几种内分泌干扰物对其生殖与遗传毒性作用的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 杨世超;重金属铜、镉及海水酸化对底栖猛水蚤的毒性研究[D];中国海洋大学;2010年
7 朱利;单壁碳纳米管在元素形态分析中的应用[D];武汉工业学院;2010年
8 李扬杰;造纸黑液制备重金属吸附剂的研究[D];中南林业科技大学;2008年
9 于旭彪;蛭石—水溶液体系中Cu(Ⅱ)的吸附特性研究[D];中南林业科技大学;2007年
10 马群;吸附填料选择及其在人工湿地好氧缓冲单元中的应用研究[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
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1 刘建安,刘德华,静进,易欢琼,王梦龙,陈学彬;儿童低水平铅暴露与神经行为关系的研究[J];中国当代儿科杂志;2002年04期
2 王丽;;儿童铅中毒(上篇)[J];中国当代儿科杂志;2007年05期
3 王丽;;儿童铅中毒(下篇)[J];中国当代儿科杂志;2007年06期
4 华莉;杨伟华;刘细珍;黄换葵;谢光雄;;儿童1490例血铅、血镉水平分析[J];中国儿童保健杂志;2006年03期
5 樊朝阳;戴耀华;谢晓桦;张帅明;谈藏文;;中国15城市0~6岁儿童铅中毒影响因素的研究[J];中国儿童保健杂志;2006年04期
6 黄平,王振原,托娅;神经生化标志物S100β蛋白研究进展[J];法医学杂志;2005年02期
7 吴胜虎,颜崇淮,沈晓明;汞的神经毒性及机制研究进展[J];国外医学(儿科学分册);2000年04期
8 颜崇淮;铅对未成熟脑神经毒性机制的研究进展[J];国外医学(儿科学分册);1997年03期
9 杨颖;铅的神经发育毒性机制[J];国外医学(卫生学分册);2000年03期
10 王舜钦;张金良;;我国环境流行病学研究中的神经行为功能评价方法[J];环境与健康杂志;2006年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘冰,庞慧民,陈敏怡;镉的遗传毒性效应及中药五加皮防护研究[J];白求恩医科大学学报;1999年03期
2 张峰,郭峰,马文领;镉对雄性生殖腺毒性作用的研究进展[J];白求恩军医学院学报;2003年03期
3 周雍,金慧英,冯伟华,胡惠民,郑尊,印木泉;急性镉中毒大鼠睾丸氧化损伤机制的研究[J];第二军医大学学报;2002年01期
4 洪峰;镉与氧化损伤研究进展[J];国外医学(医学地理分册);2002年03期
5 王刚;;钾通道功能异常与阿尔茨海默病[J];国外医学(老年医学分册);2002年05期
6 秦俊法,李增禧;微量元素与高血压 Ⅱ.微量元素在血压调控中的作用及机制[J];广东微量元素科学;2003年08期
7 余日安;镉与DNA损伤、癌基因表达、细胞凋亡[J];国外医学(卫生学分册);2000年06期
8 刘彦;巨噬细胞的激活与其信息传递[J];国外医学(免疫学分册);1996年04期
9 李建秀,王晓梅;氯化镉对小鼠精子的影响[J];工业卫生与职业病;1997年04期
10 罗政国;杜卓民;;镉对小白鼠睾丸的损害[J];贵阳医学院学报;1993年04期
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1 高睿;亚慢性镉中毒对公鸡生殖毒理及硒拮抗效应的研究[D];东北农业大学;2002年
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1 刘敏超,李花粉,夏立江,杨林书;根表铁锰氧化物胶膜对不同品种水稻吸镉的影响[J];生态学报;2001年04期
2 侯丽萍,马广智;镉与锌对草鱼种的急性毒性和联合毒性研究[J];淡水渔业;2002年03期
3 刘瑞明,刘毓谷;钙稳态失调与镉肝细胞毒性关系的研究[J];环境科学学报;1990年02期
4 李树伟,管棣;苯并-15-冠-5甲醛聚合物分离富集化学发光法测定镉的研究[J];四川师范大学学报(自然科学版);1996年04期
5 蒋桂华,王晓菊,唐燕红,刘珍;分光光度法测定海产品中微量镉[J];光谱学与光谱分析;1999年03期
6 董爱华,贾秀英,马小梅;镉对蟾蜍的4种器官乳酸脱氢酶同工酶的影响[J];动物学杂志;2003年06期
7 李定坚,严国安,徐明芳,曹焕生;镉对固定化小球藻除磷效果的影响[J];生态科学;2003年01期
8 陈玉成,董姗燕,熊治廷;表面活性剂与EDTA对雪菜吸收镉的影响[J];植物营养与肥料学报;2004年06期
9 李霞;王秋实;李鸥;;镉对中间球海胆精子发生的影响[J];大连水产学院学报;2007年05期
10 车音;顾颖;朱霞石;;β-环糊精交联包结吸附树脂富集镉[J];扬州大学学报(自然科学版);2009年03期
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1 毛志瑛;;石墨炉原子吸收法测烟草中的镉[A];第三届科学仪器前沿技术及应用学术研讨会论文集(二)[C];2006年
2 王莎莎;陈龙;佘秀娟;;镉负荷诱导肝细胞胞内Ca~(2+)稳态失调的机制探讨[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
3 许梓荣;韩新燕;;纳米硅酸盐添加剂(CDAA)吸附饲料镉的研究[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
4 王文祥;廖惠珍;李锋平;王章敬;;茶多酚促排镉作用的实验[A];中国毒理学会第四届全国学术会议论文(摘要)集[C];2005年
5 刘雪梅;李丽君;马恩波;;铬、镉对中华稻蝗谷胱甘肽硫转移酶活性的影响[A];中国动物学会北方七省市动物学会学术研讨会论文集[C];2005年
6 钱海丰;郦晶晶;傅正伟;;铜和镉对小球藻生长与光合作用基因表达的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 关坤;徐兆发;冯雪英;王飞;;镉致大鼠肝线粒体氧化损伤及NAC干预作用的实验研究[A];中国毒理学会第五次全国学术大会论文集[C];2009年
8 王东梅;龚正君;陈钰;;微波消解-石墨炉原子吸收法测定蔬菜中的镉[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年
9 杨智宽;张琳;李健;刘良栋;;壳聚糖衍生物诱导植物对镉污染土壤修复研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
10 肖美秀;林文雄;梁康迳;柯庆明;梁义元;;水稻对Cd胁迫的生理生化响应机制[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张红燕;镉价暴涨:多年等一回[N];中国有色金属报;2005年
2 丁湖广 作者系中国食用菌协会理事,高级农艺师。;香菇可以放心吃[N];福建科技报;2004年
3 中国农业大学农业部饲料工业中心 张丽英;镉——隐藏在饲料中的杀手[N];中国畜牧报;2002年
4 郭美玲;镉与高血压[N];中国医药报;2000年
5 李叶;国际镉市场供求趋于紧张[N];国际商报;2003年
6 长沙市劳动卫生职业病防治所 廖一民;砷和镉就这样不知不觉进入人体[N];大众卫生报;2001年
7 山东 田连华;我用镍镉、镍氢电池[N];电子报;2005年
8 重庆 奚龙发;镍镉、镍氢电池充电小知识[N];电子报;2005年
9 周欣;罪魁祸首为砷、镉等重金属污染[N];中国医药报;2004年
10 管见;镍镉、镍氢电池组的损坏与修复[N];北京电子报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王树;镉对大鼠海马CA1区神经元钾通道、甘氨酸受体的作用以及对AMPA受体介导的兴奋性突触传递的影响[D];中国科学技术大学;2008年
2 陆云刚;水杨酸钠特异性下调含α1亚基的甘氨酸受体活性[D];中国科学技术大学;2009年
3 葛丽华;老龄大鼠心室肌细胞钾通道电流特征的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2007年
4 张隆华;海马甘氨酸受体功能研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 汤正权;GABA_A和甘氨酸受体之间交互作用模式与受体表达量之间关系的研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 张浩;慢性间歇性低压低氧对发育大鼠抗心律失常作用的电生理学研究[D];河北医科大学;2009年
7 常崇旺;镧(La~(3+))对大鼠骶髓后连合核神经元氨基酸受体介导反应的调控作用及意义[D];第四军医大学;2007年
8 徐祥英;土壤—植物系统中镉磷交互作用研究[D];西南农业大学;2001年
9 洪峰;镉、砷对肾脏的联合毒性研究[D];复旦大学;2003年
10 卞建春;镉的雄性动物生殖毒理学的研究[D];东北农业大学;2003年
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1 王能飞;一株红酵母Y11吸附镉的特性研究及其金属硫蛋白的分离纯化[D];中国农业大学;2004年
2 许舸;镉对雄性大鼠脊髓下腰段运动神经元的影响[D];重庆医科大学;2005年
3 朱艳霞;东南景天(Sedum alfredii Hance)对镉的超积累与有机酸含量变化的关系[D];浙江大学;2006年
4 高树芳;水溶性有机质(WSOM)对水稻生长及元素吸收的影响[D];福建农林大学;2002年
5 李瑛;镉铅和有机酸对根际土壤中镉铅形态转化及其毒性的影响[D];河北农业大学;2003年
6 王激清;高积累镉油菜品种的筛选及其吸收累积镉特征研究[D];中国农业大学;2003年
7 许卫锋;狭叶香蒲耐镉的生理生化机制及其修复镉污染环境的潜力[D];扬州大学;2004年
8 赵宇侠;自然水体生物膜有机组分对铅、镉吸附特征研究[D];吉林大学;2004年
9 张宜明;苏州市区居民体内铅、镉、汞的蓄积及健康效应的调查[D];苏州大学;2003年
10 章明;云南会泽铅锌锗镉矿床地球化学特征及锗镉富集机制[D];成都理工大学;2003年
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