跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
。2011年4月15日；589（第8部分）：1957-77。
doi:10.1113/jphysiol.2010.204255。 Epub 2011年2月28日。

海马抑制性中间神经元树突动作电位诱发Ca2+信号的细胞类型特异性和活性依赖性动力学

阿莱西亚·埃夫斯特拉托娃 1, 西蒙·张伯兰, 丽莎·托波尼克
附属机构

海马抑制性中间神经元树突动作电位诱发Ca2+信号的细胞类型特异性和活性依赖性动力学

阿莱西亚·埃夫斯特拉托娃等人。 生理学杂志。 。

摘要

在大多数中枢神经元中，最初轴突段产生的动作电位（AP）传播回树突，并通过激活电压敏感性钙通道（VSCC）触发大量Ca（2+）进入。然而，尽管其潜在机制相似，AP-激活的树突状Ca（2+）信号通常显示由神经元树突状特性决定的细胞类型特异性。使用双光子Ca（2+）成像结合斑贴灯全细胞记录，我们发现在不同类型的海马抑制性中间神经元中，反向传播的AP诱发的Ca（2+）瞬变不仅由树突状Ca（2+）处理的神经元间特异性形成，还涉及特异性Ca（2%）由不同的活动模式动态调节的机制。在有规则尖峰的篮形细胞树突中，AP引起的Ca（2+）升高幅度大，动力学快；然而，随着膜超极化或高频放电事件的发生，它们降低。相反，Schaffer侧支相关细胞树突中AP诱导的Ca（2+）升高幅度明显较小，动力学较慢，但随着膜超极化而增加。AP-激活的树突状Ca（2+）信号的这些细胞类型特异性由所检测中间神经元的不同内源性缓冲能力和APs在不同活动模式中招募的特定类型的VSCC决定。此外，AP-激活的Ca（2+）瞬变在θ样爆发期间有效累积，并与两种中间神经元上抑制性突触的长期增强诱导相关。因此，AP诱发的树突Ca（2+）信号的细胞类型特异性分布以活性依赖的方式形成，使得相同的海马活动模式可以在不同的细胞类型中差异地转化为树突Ca（2+）信号。然而，Ca（2+）信号中的细胞类型特异性差异可以通过神经元活动的变化“消除”，为常见的细胞类型依赖性突触可塑性形式提供了一种手段。

PubMed免责声明

数字

图2
图2。动作电位诱发钙的成像动力学2+in枝晶中的瞬态
A类，填充Alexa-594和Fluo-5F的IN的双光子图像（Z堆栈的最大投影）。比例尺，20μm。B类，树枝状乔木的放大图像（中的方框区域A类). 枝晶上的白线表示线扫描的位置。比例尺，20μm。C类，从红色获得的行扫描图像(钙)和绿色(抄送)同时，响应80 Hz的反向传播AP序列。虚线表示信号测量的感兴趣区域。D类，单个AP（左）或SC-AC中饱和列（右）诱发的代表性CaT(Da公司)和BC(数据库).E类，SC-AC中单个AP诱发的CaT的扩展轨迹(Ea公司)和BC(欧洲银行). 红线表示双指数拟合。F类，显示CaT峰值振幅差异的汇总数据(Fa公司，左）和衰减时间常数(Fa公司，右），以及[Ca2+]随距离变化(Fb公司)在这两种细胞类型中。SC-AC的数据以黑色显示，BC的数据以红色显示。
图3
图3。[Ca的估算2+]AP公司动力学与内生缓冲能力
A类，用不同浓度的OGB-1记录的代表性CaTs（顶部）对SC AC中的五个AP（底部）的响应(澳大利亚)和BC(抗体).B类，AP-CaTs峰值振幅倒数的汇总图（1/Δ[Ca2+]5AP系列)，作为添加Ca的函数2+缓冲容量（κB类)对于SC-AC(文学士)和BC(Bb公司). 线性拟合的截距（直虚线）x个-轴用于估计内源性Ca2+结合容量（κ0)，而“零”缓冲条件的拟合外推用于推导[Ca的振幅2+]5AP系列在没有染料的情况下（Δ[Ca2+]0).C类，衰减时间常数随添加Ca的函数的总图2+缓冲容量（κB类)对于SC AC(钙)和BC(抄送). 箭头表示计算的内源性Ca2+结合容量（κ0)和τ衰退在没有添加缓冲液的情况下（τ0). 虚线是数据的最佳线性拟合，虚线是拟合的95%置信区间。D类，两个典型的生物细胞填充型神经干细胞的神经透明体重建，在不同层中具有轴突（红色）和树突（黑色）树状结构。
图4
图4。电压敏感Ca的差分贡献2+动作通道电位诱发钙2+in枝晶中的瞬态
A类和B类使用Fluo-5F在对照组（黑色迹线）和服用L型阻滞剂（绿色迹线）（硝苯地平，10μ米;澳大利亚,文学士，左侧），R型（SNX-482，10μ米;澳大利亚,文学士，右侧），T型（NNC 55-0396，10μ米;抗体,Bb公司，左），P/Q型（ω-无毒素IVA（AgTx），250 n米;交流,密件抄送，左）和N型（ω-芋螺毒素GVIA（CTx），250 N米;交流电,密件抄送右）VSCC和细胞内Ca2+存储（CPA，30μ米;抗体,Bb公司，右）在SC-AC中(A类)和BC(B类).C类，AP CaT机制的组数据汇总条形图，显示L-和T-型VSCC和存储对SC AC中的AP CaT有贡献，而L-、T-和P/Q-型VSCC和存储在BC中介导AP CaT。数据表示为用药前获得的对照CaT的百分比。D类，对两个代表性的充满生物细胞的神经干细胞进行神经清醒重建，并从中获得记录，轴突树突以红色显示，树突以黑色显示。
图8
图8。在SC-AC和BCs的抑制性突触上，θ-脉冲放电诱导LTP
A类，IPSC振幅的代表性示例与。SC-AC中的时间(澳大利亚)和BC(抗体)显示两种细胞类型中TBF诱导的IPSC LTP。顶部的记录道是控制设置中的平均IPSC（平均30次扫描，包括故障）(一)TBF后20分钟(b条)以及它们的叠加。B类，显示对照组LTP的标准化组数据（黑色符号；n个=7），当BAPTA（10 m）米)包含在记录解决方案中（红色符号；n个= 4).C类总图显示了TBF引起的IPSC峰值振幅、PPR和CV的变化。IPSC的LTP与PPR和CV显著降低相关，表明其表达存在突触前位点。D类，两个代表性的生物细胞填充的in的神经透明体重建，用于获得中描述的记录A类.比例尺，100μm。整个误差条代表SEM。
图1
图1。海马CA1篮细胞和Schaffer侧支相关细胞的解剖、电生理和神经化学特性比较
A类生物细胞填充的神经干细胞的神经透明重建，在不同层中有轴突（红色）和树突（黑色）树状结构。B类，SC-AC的电压响应(文学士)和一个BC(硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼硼)超极化和去极化电流注入（左）以及峰值（•）和稳态电流-电压图(○) 超极化电流的电压响应（右）。SC-AC和BCs都表现出有规律的尖峰放电模式，而只有SC-AC表现出显著的反应校正(我小时)由膜超极化和反弹峰引起*P（P）< 0.05, **P（P）<0.01，成对t吨测试。C类，共焦图像显示假定SC-AC中胆囊收缩素（CCK；中间）的免疫反应(钙)和BC(抄送)在记录过程中填充荧光素-右旋糖酐（左），并根据其电生理特性与解剖重建的INs的相似性进行鉴定。比例尺，20μm。
图5
图5。动作电位诱发钙的调节2+膜电位瞬变
A类，SC AC中诱发的AP CaTs（平均三个）的代表性例子(澳大利亚)和BC(抗体)在控制组（顶部）和L型VSCC阻断剂硝苯地平（10μ米或T型VSCC阻滞剂NNC 55-0396（10μ米，底部）在不同的实验中进行测试。红色阴影区显示SC-AC中CaT增加，而灰色阴影区对应于BCs中AP-CaT减少。B类，显示Δ[Ca振幅比的摘要条形图2+]3AP公司在−80和−60 mV时，在对照条件下以及在硝苯地平（Nif）和NNC 55-0396（NNC）的存在下测量*P（P）< 0.05, ***P（P）<0.001，成对t吨测试。使用Fluo-5F作为Ca记录数据2+指示器。C类和D类，获得记录的两个代表性神经干细胞的神经清醒重建。比例尺，200μm。
图6
图6。动作电位诱发钙的活动依赖性抑制2+BCs枝晶中的瞬态
A类，由SC-AC中AP序列（65 Hz，0.5 s）之前（Ctl）和之后（after）的三个AP突发所诱发的AP-CaT（平均三个）的样本轨迹(澳大利亚)和一个BC(抗体).B类，代表性数据显示BCs中AP-CaT选择性抑制(Bb公司)以及在SC-AC中的缺失(文学士). 注意，在L型VSCC阻断剂硝苯地平（10μ米). 箭头表示应用AP列车的时间段。C类，显示AP序列对SC-AC树突中AP-CaT振幅的影响的细胞群体的汇总数据(钙)和BC(Cb公司). 实验使用Fluo-5F作为钙2+指示器。D类，获得记录的两个代表性神经干细胞的神经清醒重建。比例尺，200μm。
图7
图7。动作电位诱发钙的时间总和2+θ爆破过程中的瞬态
A类，使用Fluo-5F在SC-AC树突中记录的AP-CaT的代表性示例（平均三个；顶部）(澳大利亚)和BC(抗体)以及它们的叠加(交流电)响应以4 Hz频率应用的三个AP的五次突发（底部）。B类，显示Δ[Ca振幅的汇总图2+]3AP公司由两种细胞类型中的单独爆发引发。C类，总图显示Δ[Ca的总和2+]3AP公司在两种细胞类型的树突连续破裂期间。请注意，SC-AC中的总和水平较高。D类，显示τ变化的总结图衰退Δ[Ca的比值2+]3A应用程序在两种电池类型的连续破裂期间*P（P）<0.05，方差分析。E类–F类，对两个代表性的生物细胞填充的神经干细胞进行了神经清醒重建，并从中获得了记录。比例尺，200μm。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Ali AB。大鼠海马CCK阳性中间神经元之间突触处的大麻素受体对GABAA受体介导的单一IPSP的突触前抑制。神经生理学杂志。2007;98:861–869.-公共医学
    1. Aponte Y，Bischofberger J，Jonas P.大鼠海马快刺篮细胞中的高效Ca2+缓冲。生理学杂志。2008;586:2061–2075.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bragin A、JandóG、Nádasdy Z、van Landeghem M、Buzsáki G。大鼠海马门区的齿状脑电图峰值和相关的神经元间群爆发。神经生理学杂志。1995;73:1691–1705.-公共医学
    1. Bredt DS，Snyder SH.一氧化氮合成酶（一种钙调素需要酶）的分离。美国国家科学院院刊1990；87:682–685.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Caillard O、Ben-Ari Y、Gaiarsa JL。新生大鼠海马GABA能突触传递的长期增强。生理学杂志。1999年；518:109–119.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

MeSH术语