长时程突触可塑性一直被认为是神经系统发育、学习和记忆等大脑重要功能机制的细胞生物学基础,其中最常见的是长时程突触增强,LTP被发现以后的数十年来,其诱导机制尚有多个科学问题没有解决,具有不少争议,其中一个主要原因是缺少一个可以定量且易操作的标本。Calyx of Held突触位于脑干听觉通路,是一种轴突-胞体型突触,由于calyx of Held突触的突触终末与突触后主细胞较大,适合用膜片钳的方法研究突触传递,但长时程突触可塑性在这种突触上尚无报道。本课题以此为研究标本,采用配对刺激的方法在幼年小鼠的calyx of Held突触上成功诱导LTP,诱导LTP后兴奋性突触后电流(EPSC)幅值增加,伴随miniature EPSC(mEPSC)幅值增大,且突触前囊泡释放概率不变,显示LTP的产生是突触后机制。进而在calyx of Held突触上搭建光解笼谷氨酸实验系统,测量突触后主细胞胞体上全部AMPA受体电流。结合神经纤维刺激诱发的LTP与光笼解谷氨酸诱发主细胞全AMPA受体电流的实验结果,提示LTP的诱发可能由AMPA受体的侧向转运入突触后结构介导。我们的研究不仅提供了一个新的研究LTP的标本,而且为深入研究长时程突触可塑性的细胞和生物学机制提供了新的途径。
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