Konnerth A, Lux H D, Morad M
Department of Neurophysiology, Max-Planck-Institute for Psychiatry, Planegg, F.R.G.
J Physiol. 1987 May;386:603-33. doi: 10.1113/jphysiol.1987.sp016553.
在解离并培养的2至5日龄鸡背根神经节细胞中,细胞外[H⁺]的“阶跃”增加可激活一个大的瞬时内向电流。
使用全细胞模式的单电极膜片钳技术,质子诱导电流随细胞外[H⁺]浓度分级变化,并在1至2秒内衰减。
电流的pH依赖性呈S形,在pH约7.0时激活(细胞外[Ca²⁺]=1 mM),在pH 6.0 - 5.5时达到最大值。
细胞外[H⁺]的小幅增加本身未能激活大量电流,但却使质子诱导电流失活。失活的半数最大值在细胞外[Ca²⁺]=5 mM时出现在pH 7.11,但在细胞外[Ca²⁺]=1 mM时变为pH 7.32。
质子诱导的内向电流在Na⁺平衡电位处反转方向,且在无细胞外[Na⁺]时受到抑制。在不同的细胞外[Na⁺]和/或细胞内[Na⁺]条件下测量反转电位,显示出与能斯特方程预测相符的线性关系,斜率为58 mV/十倍浓度变化。因此,质子诱导电流由Na⁺携带,简称为INa(H)。
与INa(H)相关的膜电导不显示电压依赖性,但随电流激活而平行变化。内向电流峰值时,膜电导增加10至20倍。
INa(H)被有机和无机Ca²⁺通道阻滞剂(地尔硫卓、Cd²⁺和Ni²⁺)阻断,但不受高浓度河豚毒素(TTX)影响,也不受细胞内[Ca²⁺]稳态增加至10⁻⁴ M或细胞内[H⁺]增加至10⁻⁶ M的影响。
在外侧向外膜片上,与质子诱导电流相关的单通道呈爆发式开放,有长时间的间断。爆发期间的平均开放时间为1.26毫秒,在-80 mV(细胞外[Na⁺]=120 mM,细胞内[Na⁺]=20 mM)时通道电导为20至25 pS。
使用短(30至50毫秒)去极化脉冲至零电位测量电压门控Ca²⁺电流,结果表明在INa(H)激活过程中,Ca²⁺电流(ICa)而非快速Na⁺电流(INa)被完全抑制。
高(35至40 mM)细胞外[Ca²⁺]可完全阻断INa(H)。
细胞外[H⁺]和细胞外[Ca²⁺]同时升高未能激活INa(H),但增强了电压门控Ca²⁺通道。
我们的数据表明,质子诱导电流由通过转化的Ca²⁺通道流动的Na⁺携带。(摘要截选至400字)