摘要:通過比較牛蛙神經(jīng)干刺激閾強(qiáng)度等指標(biāo),研究乙醛對(duì)神經(jīng)電生理特性的影響。高濃度的乙醛使神經(jīng)干刺激閾強(qiáng)度水平升高,即高濃度的乙醛可使神經(jīng)興奮性降低,并通過對(duì)神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響直接影響心血管系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:乙醛;神經(jīng);電生理;影響
飲酒會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生復(fù)雜而廣泛的影響,進(jìn)入人體的乙醇大部分在肝臟進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,由醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase,ADH)與醛脫氫酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)將乙醇氧化成乙醛和乙酸。東方人約有30%~40%的人ALDH基因有變異,部分ALDH活性低下,該人群飲酒后乙醛在體內(nèi)堆積,引起神經(jīng)、心血管系統(tǒng)的改變。因此,研究乙醛對(duì)機(jī)體的影響才能全面了解飲酒誘發(fā)和促進(jìn)疾病發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理,提供疾病防制策略。因飲酒而產(chǎn)生的疾病中,最為常見和嚴(yán)重的是神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管疾病。針對(duì)飲酒對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響,現(xiàn)選擇牛蛙坐骨神經(jīng)干為實(shí)驗(yàn)對(duì)象開展乙醛作用的研究[1]。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 體重相近的市售成年牛蛙20只,雌雄不限。
1.2實(shí)驗(yàn)器材和藥品 BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),神經(jīng)標(biāo)本屏蔽盒,蛙類手術(shù)器械一套,蛙板,培養(yǎng)皿,滴管,棉球,棉線,絲線,任氏液,體積濃度5%乙醛溶液(429mmol/L)。
1.3神經(jīng)干動(dòng)作電位的引導(dǎo)及閾強(qiáng)度測(cè)定
1.3.1制備坐骨神經(jīng)干標(biāo)本 破壞腦和脊髓,剪去軀干上部及內(nèi)臟,剝皮,分離左右腿,游離坐骨神經(jīng),標(biāo)本制備好后,浸入任氏液中10~15min備用。
1.3.2連接實(shí)驗(yàn)裝置 神經(jīng)標(biāo)本屏蔽盒與BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接,在BL-420F系統(tǒng)刺激輸出端口上連接一對(duì)刺激電極,正極連接神經(jīng)干標(biāo)本盒的S1,負(fù)極連接S2,地線接地。引導(dǎo)電極的正極連接R1,負(fù)極連接R2,引導(dǎo)電極的另一端連接BL-420F的1通道。將標(biāo)本盒內(nèi)所有電極用浸有任氏液的棉球擦拭,從任氏液中取出神經(jīng)干標(biāo)本,吸去過多液體,置于標(biāo)本盒內(nèi)各電極上[2]。
1.3.3神經(jīng)干動(dòng)作電位的引導(dǎo)及閾強(qiáng)度的測(cè)定 啟動(dòng)BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),由菜單選取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目→肌肉神經(jīng)實(shí)驗(yàn)→神經(jīng)干動(dòng)作電位的引導(dǎo)。當(dāng)刺激強(qiáng)度增加到剛能引起微小動(dòng)作電位時(shí),此刺激強(qiáng)度稱為閾強(qiáng)度,記錄1通道數(shù)值。
1.3.4 20只牛蛙坐骨神經(jīng)干隨機(jī)平均分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組用含有高濃度乙醛的任氏液液處理,對(duì)照組用不含乙醛的任氏液處理,進(jìn)行動(dòng)作電位的引導(dǎo)及閾強(qiáng)度的測(cè)定。
1.4統(tǒng)計(jì)分析 將所得數(shù)據(jù)初步整理后,輸入計(jì)算機(jī),利用SPSS 17.0進(jìn)行配對(duì)樣本的T檢驗(yàn)。
2結(jié)果
高濃度乙醛對(duì)牛蛙坐骨神經(jīng)干刺激閾強(qiáng)度的影響,見表1。
對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本的t檢驗(yàn),得到P<0.05,表明實(shí)驗(yàn)組閾強(qiáng)度測(cè)定值與對(duì)照組閾強(qiáng)度測(cè)定值存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,由表1數(shù)據(jù)可以看出,在高濃度乙醛(429mmol/L)作用下,牛蛙坐骨神經(jīng)干的閾強(qiáng)度顯著升高,且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[3]。
3討論
乙醛對(duì)人體活動(dòng)的影響十分復(fù)雜,本實(shí)驗(yàn)僅研究高濃度乙醛(429mmol/L)作用下神經(jīng)干閾強(qiáng)度的變化。神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜兩側(cè)存在外正內(nèi)負(fù)的電位差,稱為靜息電位,細(xì)胞受到刺激時(shí)[4],其表面離子通道激活產(chǎn)生動(dòng)作電位。因此神經(jīng)纖維的興奮性與靜息電位水平、閾電位水平和離子通道的狀態(tài)有關(guān)。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,高濃度乙醛(429mmol/L)使坐骨神經(jīng)干閾強(qiáng)度顯著升高,神經(jīng)纖維興奮性降低。其可能的機(jī)制為高濃度乙醛作用于Na+-K+-ATPase,使K+外流增多,靜息電位減小,與閾電位水平距離增大而使閾強(qiáng)度增大,神經(jīng)纖維興奮性降低[5]。
此外,乙醛具有致畸性,可以干擾細(xì)胞增殖期的DNA合成, 導(dǎo)致細(xì)胞正常生長(zhǎng)所需的核酸和相關(guān)蛋白表達(dá)異常,進(jìn)而破壞細(xì)胞功能。離子通道的本質(zhì)是蛋白質(zhì),醛基的化學(xué)性質(zhì)較活潑,可使蛋白質(zhì)變性[6]。有研究指出,乙醛可導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞兩種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞膜流動(dòng)性增加,使兩種細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,也可能會(huì)對(duì)各種功能蛋白的表達(dá)有重大影響[7]。
綜上所述,乙醛對(duì)機(jī)體的影響是復(fù)雜的,可從多個(gè)方面,多種機(jī)制影響神經(jīng)纖維的興奮性,是神經(jīng)纖維的閾強(qiáng)度增大,興奮性降低。
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編輯/孫杰