Kuffler S W, Yoshikami D
J Physiol. 1975 Oct;251(2):465-82. doi: 10.1113/jphysiol.1975.sp011103.
测定了青蛙和蛇的抽搐肌突触后膜对离子电泳施加的乙酰胆碱(ACh)的敏感性。将ACh微电极最佳放置在突触后膜上会产生与微小兴奋性突触后电位(min e.p.s.p.s)相似但不完全相同的电位。开发了一种灵敏的生物测定法来测量微电极中ACh的输出;这使得能够估计从神经释放以产生一个min e.p.s.p.的一个递质量子中ACh分子数量的上限。
校准微电极中ACh输出的测定法使用蛇肌终板作为ACh浓度检测器。终板位于油水界面几微米范围内,在油相中形成一个含有已知浓度ACh(1μM或更低)的0 - 6 nl林格液滴。将液滴带到界面,接触界面时,其内容物立即释放到终板上方的林格相中。这导致膜去极化,用细胞内微电极记录。通过施加含有各种已知ACh浓度的液滴构建标准曲线。为了测量微电极的ACh输出,将一个0 - 6 nl林格液滴悬浮在油中。将ACh微电极尖端插入液滴,然后施加数千个ACh脉冲。通过将其使终板去极化的效果与标准曲线比较来测量测试液滴中的ACh含量。通过这种方式,确定单个脉冲中释放的ACh分子数量是通过微电极的电荷量的函数。ACh的输出是线性的,每皮库仑平均释放30,000个ACh分子。
使用剂量 - 反应曲线的线性斜率,在用抗胆碱酯酶处理的青蛙和蛇的标本中,突触后膜对离子电泳施加的ACh的敏感性通常约为5 mV/pC。由此可知,6000个ACh分子足以使突触后膜产生1 mV的去极化。
用抗胆碱酯酶处理的肌纤维的平均min e.p.s.p.s范围为1至3 mV。由于从离子电泳微电极释放的ACh比从神经释放的相同量的ACh效果差,所以得出结论,一个递质量子由少于10,000个ACh分子组成。
据计算,在一个量子中释放的每个ACh分子会导致至少3000个单价离子跨突触膜的净流动。