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中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)视神经节神经内分泌系统结构和电生理特征研究

高春蕾  
【摘要】: 眼柄X器官-窦腺复合体(XO-SG complex)类似于哺乳动物的下丘脑-垂体系统,是甲壳动物重要的神经内分泌器官。它分泌甲壳动物高血糖激素(CHH)、蜕皮抑制激素(MIH)性腺发育抑制激素(GIH)等多种神经肽类激素,调控甲壳动物血糖水平、生长蜕皮和性腺发育等多种重要的生理活动。中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)是我国重要经济甲壳动物,由于缺乏对中国对虾这一系统的了解,至今仍采用切除眼柄的促进性腺发育、成熟。我们首先对中国对虾XO-SG复合体显微和超微结构进行了全面的观察,并开展了神经内分泌细胞离体培养研究;由于膜上的电活动是细胞分泌的基础,我们采用了膜片钳技术进行了中国对虾神经内分泌细胞表达离子通道种类和电生理特征研究,为进一步研究细胞分泌调控机制和在生产上控制中国对虾的繁殖和生长打下基础。本研究的主要结果如下: 1、组织学、细胞学和免疫组织化学的研究结果表明:中国对虾视神经节XO-SG复合体结构较低等。根据细胞的形状、胞体和胞核的大小,中国对虾眼柄神经内分泌结构中共有5种细胞。甲壳动物高血糖激素(CHH-A)和蜕皮抑制激素(MIH)的功能定位发现,CHH和MIH既具有特异性表达又具有一定程度的共表达。窦腺的超微结构研究发现至少有6种神经分泌末梢。神经分泌颗粒以胞吐作用释放,也可能还有其他释放方式。 2、首次建立起中国对虾视神经节神经细胞分离和体外培养的实用方法。根据细胞的大小、形状和生长方式,体外培养的细胞可分为6种。中国对虾视神经节神经细胞体外生长不需要外加生长因子,培养条件和培养基对细胞的再生生长有影响。免疫荧光化学染色发现,成膜生长细胞为CHH-A免疫阳性细胞,分枝生长细胞为MIH免疫阳性细胞。 3、作者首次利用膜片钳技术对体外培养24~48小时中国对虾眼柄端髓成膜生长细胞和分枝生长细胞进行了电生理特征研究。电流钳的结果表明成膜生长细胞具有自发和诱发放电活动;分枝生长细胞没有记录到明显放电活动。在电压钳模式下,中国对虾眼柄神经内分泌细胞表达TTX敏感Na+通道、高电压激活L型Ca通道、TEA敏感钾通道、瞬时钾通道。Ca2+通道电流在-40~-30mV被激活,在-10~0mV时达到峰值;Ca电流受钳制电压的影响,钳制电压越负,Ca电流 WP=4 就越大。外向的钾通道电流均在-40mV左右被激活。慢钾通道电流对TEA敏感,但TEA不能完全阻断慢钾通道电流。


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