铅对大鼠背根神经节细胞钙电流地影响

响姜允申 肖 响姜允申 肖 杭 戴晓青 (南京医科大学毒理教研室, 南京210029)外来化合物在机体内的生物转运和生物转化过程与细胞膜密切相关,而细胞膜的正常结构对维持细胞正常的生理功能和信息传递又至关重,因此外来化合物在机体内转运与转化过程中是否会导致膜损伤(结构或功能)近年来引起关。钙离子的生物学作用近年来研究很深入,钙已作为体内第二信使之一,细胞内游离钙在完成信息传递过程中起着重要作用1,但Ca2+浓度的变化呈稳态状,当这种稳态状况发生改变,可引起一系列复杂的机体生活动异现已知Ca2+不仅沟通细胞之间的信息流通,还调节细胞的许多基本活动,包括细胞运增更新及生殖细胞受精过程。本次研究试图通过膜片钳技术研究铅对神经细胞钙通道电流的作用,来阐明铅对细胞内钙稳态的影。1材料与方法11材料122 全细胞电压钳记录记录玻璃微电极用细胞内液充灌,电极电阻～M8,尖端直径～2m,在电极拉制仪NarihgePP83)上拉制后在抛光仪NarihgeMF83)上抛光后使记录时最大滤波频率为5kH。所记录细胞直径为10～27m,封接过程中在计算机Macnoh7100)监控下进行,用负压吸住细胞,缓慢加大负压使电极尖端与细胞封,直至封接电阻达1G8以,然后用负压吸破细,破膜后患联电阻一般仍在1G8以上,检测有较大内向膜电流再进行下一步实。记录高阈值Ca2+电流钳位电压为-4mV,刺激电压从4mV起至3mV,阶跃1mV。膜电流经-放大器(EPC9,HEA,Gemany)放大,Pule+Pulefit软件采集系统采样并储存在计算机,用OR处理资全部实验在室温2～27℃进所有数据用均数±标准差表示,统计处理用t检。2 结果111 试剂醋酸铅Merck),胶原酶(Sg2低浓度Pb2+即对钙通道有抑制作用,21001moLPb2+使钙电流(Ca)峰值减小7±18%(n=7),01moLPb2+使峰值减小405±83%(n=7),1moLPb2+使峰减小91±112%(n=7)Pb2+作用的阈浓度为001mo,最大作用浓度为1moL,在此剂量范围内Pb2+对钙电流的作用随Pb2+浓度的升高而增。1moLPb2+使Ca2+电流的持续部分减小720±135%(n=7),01moLPb2+使持续部分减小263±51%(n=7),001moLPb2+使持续部ma),胰蛋白酶(Sma),四乙胺(TASma),GTPNa2(Sma),ATP(Sma),尼非地CLCOHHEPES(Sma),DNae(上海实生细胞生物制品公司),TTX(河北省水产研究公)。112 实验动物健康成年大鼠(10～15g),雌雄兼用(江苏省实验动物中)。12 方法121背根神经节DRG)神经元的分。工业卫生与职业病93·化工劳动保护2000年第21卷第3期减小93·化工劳动保护2000年第21卷第3期减小63±03%(n=7)Pb2+作用的阈浓度为001moL,最大作用浓度为4mo/L,使电流减小90%以上(n=7)Pb2+作用起效很,经冲洗后钙电流部分恢。22铅对峰值的抑制作用明显大于对持续部分的抑制作由于细胞的体积差,同一个通道电流在不同的细胞上差别有时较大,故要一统一标,即单位膜面积Ca的电流密。对照组峰电流的电流密度为421±89APF(n=10),Pb2+明显降低Ca的电流密:001moLPb2+使Ca的电流密度减小53±071%(n=6),01moLPb2+使流密度减小362±92%(n=6),1mo/LPb2+使其减小839±165%(n=6),显示在一定剂量范围内,Pb2+浓度的增加使电流密度减,提示铅对通道的激活有抑制作。Pb2+对Ca2+电流持续部分电流密度的影响与对峰电流的一,但作用较。性,但许多离子都能通过钙通道进行竞争性型Ca2+内。当溶液中有Ca2+时,其他离子内流即受到抑制,甚至完全阻断,竞争性内流及Ca2+对其他离子的阻断作用,提示在钙通道中存在与Ca2+高度亲和的位,Pb2+对钙通道的阻断作用可能与这种位点结合有。Randald等(1995)将神经细胞的电压门控的钙通道分为LNTP和Q5种亚型2。但随着钙通道新的生物物理特性和药理学特性不断发,其分型会更我们这次要研究了高阈值钙通道LNL型钙通道具有激活阈值电流衰减或失活缓慢的特性3N型钙通道仅存在于神经细胞和突触部,其激活时所需的膜电位较高1。钙通道电流的持续部分主要与L型钙道有。而峰电流主要与N型钙通道有。我们的结,铅对峰电流N型的作用明显大于对电流持续部分L型的作Pb2+对L型钙通道的作用可能主要影响细胞内K2nae和蛋白酶活性的调N型钙通道的钙电流,是形成动作电位的Ca2+成份电位的原因,这种动作电位的特征是复极化相的中上段呈驼峰状,不仅影响到动作电位的复极,还可能与神经末梢释放递质有关4。据此可以推测铅对其作用影响了递质释。从我们实验结果提示了铅作用于钙通道的不同位点,且程度不。Pb2+对高阈值钙通道的作用阈值为001moL,Pb2+达到1moL时,作用即达饱,这个浓度很,说明Pb2+对钙通道的作用相当。另外Pb2+的作用也很,目前尚未见到Pb2+对DRG细胞慢效应。低浓度Pb2+在通道开放时进入神经元内(包括外周和中枢),激活蛋白激酶C,使Ca2+电流幅度降。低浓度的Pb2+可以抑制Ca2+通过电压依赖性钙通道进入胞,且其对钙通道上Ca2+位点的结合力不仅强过Ca2+本身,还减DRG神经元的高阈值钙通道电流到达23值的时间(Tpak)平均为434±08ms(n=10),Pb2+对Tpak没有影。峰电流产生处的电压为-1～mV,其中80%的细胞峰电流产生处的电压为mV,Pb2+对峰电流产生处的电压无影,提示铅对通道电压依赖性活无影通道失活曲线经Boltman方程拟合得到,观察Pb2+对失活曲线的影,发现对照的V/为-167±2mV(n=10),V/即通道电流一半失活的电,各浓度级Pb2+作用后的V/经与对照组t检验后无显著性差,提示铅不影响通道失。3讨论神经元的钙通道具有广泛功,它不仅与细胞的电兴奋性有关,还与递质释基因表达的调膜兴奋性进一步调节有。Pb2+可通过电压依赖性钙通道,受体门控通道阻止Ca2+进入神经元,但铅离子在钙通道上作用的确切位置还不清。铅通道对Ca2+有高度的选择性和通透94·化工劳动保护2000年第21卷第3期94·化工劳动保护2000年第21卷第3期析鲁捷(中国石化集团公司职业病防治研究中心, 北京102500)1对象与方法11对象111接触:选择石油炼制业高温作业工人120例,其中男性78例,女性42例,平均年龄307岁(2～48岁),高温作业平均工龄121年(～30年)。122 根北京市职业性健康检查规范》进行体内容包:详细询问受检者的一般情况,包括既往个人史和职业接触,自觉症;临床及实验室检查包括测量血,内外科检,神经科检查,五官科检查,胸透,心电图检查,血常尿常谷丙转氨酶ALT)尿素氮UN)和血糖(LU)等化验检。112对照:选择同一企业劳动强度相非高温作业工人123例,其中男性87例,性36。平均年龄319岁(2～46岁),平均工龄123年(～28年)两组人员在文化程度上相近,组间年龄无显著性差异(F=148,P>005);组间工龄亦无显著性差异(F=138,P>005)。12方法121现场劳动卫生学调:对工作现场进行高温监测并分高温岗位根高温作业分级标准(B420084)确高温的测量使用天津气象海洋仪器厂生产的通风干湿表DM2型)。123将结果输入PC486机,建立Foxbae数据库,并利用ASVerson604软件进行数据处理和统计分。2结果21 现场劳动卫生学调查进入现场同时测量室外及工作场所的气温和相对湿,高温作业分级标准对各岗位进行高温作业分,高温作业岗位主要为IIII级,结果如表。22自觉症状(见表2)由表2可见,接触组中疲乏无力症状的申1用1:顾祖维主编1医学发展(第一卷)1北:人民卫生出版,1998164RandallA,eta.PhamaoogcaldsectonofmultpetpesofCa2+channelcurrentsnratcerebelargranueneuon.JNeuoc,1995,1:2995FoxAP,eta.Sngechannelreordngofthreetpeofcacmchannelsnchckenoryneuon.JPhysolLond,1987,39:172MlerRG,eta.Multpecacmchannelsandneuonalfuncto.Scence,1987,23:46SmonsTB,eta.eadentersovneadvenalmedularycellsthoughcacmchannel.JNeuochm,1987,4:383