细胞内低镁诱发皮质丘脑神经元网络过度兴奋及样放电的产生

作者：谢涵; 张月华; 张平平; 王静敏; 吴晔; 吴希如; 姜玉武^*

来源：中华实用儿科临床杂志, 2014, 29(08): 627-631.

• 细胞内低镁
• 大电导钾通道
• N-甲基-D-天冬氨酸受体
• 皮质丘脑网络
• 样放电

目的探讨细胞内低镁对皮质丘脑神经元网络兴奋性的影响。方法通过计算机模型生物学模拟结合大鼠皮质丘脑脑片电生理记录实验,观测细胞内低镁对大电导的钾离子通道(BK通道)、N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA受体)和皮质丘脑网络放电的影响。结果 1.在BK通道模型上,细胞内低镁并未显著削弱BK通道电流,未引发神经元兴奋性的改变。2.在NMDA受体模型上,细胞内低镁可引发NMDA电流的显著增强,从而导致兴奋性突触后膜电位(EPSPs)的显著增加。3.在大鼠的皮质丘脑脑片上,可以观察到细胞内低镁情况下皮质丘脑神经元网络的兴奋性突触后电位显著增加并产生样放电,在应用特异性的NMDA受体阻断剂后,兴奋性突触后电位减小,样放电消失。结论细胞内镁离子浓度的降低将增强NMDA受体相关电流,从而引发皮质丘脑神经元网络的过度兴奋,最终导致样放电的产生。已证实一种高选择性镁离子转运体相关基因NIPA2与儿童失神癫密切相关,因此本研究发现的细胞内低镁导致样放电的机制可能提示儿童失神癫的发病机制。

• 单位
  北京大学第一医院