Bastian B L, Fain G L
J Physiol. 1982 Sep;330:307-29. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014343.
我们研究了细胞外钙离子浓度降低对海蟾蜍视杆细胞细胞内记录的光反应的影响。与先前的结果一致(Brown和Pinto,1974年;Lipton、Ostroy和Dowling,1977年),钙离子浓度低于10⁻⁶ M会使视杆细胞静息膜电位去极化约30 - 40 mV,并相应增加视杆细胞光反应的最大幅度,因此在正常和低钙离子林格氏液中,饱和闪光产生的超极化达到大致相同的膜电位。
在低钙离子林格氏液中,视杆细胞的敏感性降低,降低程度取决于细胞外钙离子浓度。在10⁻⁶ M - Ca²⁺时,敏感性比正常情况低约0.6个对数单位。此后,随着[Ca²⁺]ₒ降低,敏感性几乎呈线性下降,在10⁻⁹ M - Ca²⁺时降至比正常情况低约4.0个对数单位。溶液更换后,大部分下降发生在1 - 2分钟内,此时膜电位去极化,但在最低钙离子浓度下,敏感性仍随时间缓慢下降。暴露于低钙离子溶液会改变视杆细胞对短暂闪光的反应动力学,延迟反应起始和峰值时间,但对衰减时间进程影响很小。
在低钙离子环境下,视杆细胞对持续光阶跃的敏感性也降低。此外,低钙离子环境下背景光照引起的敏感性变化比正常林格氏液中小得多。在某些情况下,背景光照实际上会增加敏感性。
在10⁻⁸ M - Ca²⁺中,本身对视杆细胞无反应且不改变视杆细胞敏感性的背景光照,会使所有幅度反应的潜伏期大幅缩短,对于中等和大幅度反应,峰值时间和衰减时间也会有明显变化。
由于背景光和低钙离子对视杆细胞波形的影响不同,且在某些情况下相互拮抗;由于背景光照和低钙离子引起的受体敏感性变化并非叠加性的,所以暴露于低钙离子环境导致的敏感性降低似乎是由一种不同于正常光适应的机制引起的。我们认为,它们是由受体细胞质溶胶对钙离子的缓冲能力增加所致,并且钙离子是兴奋性信使或“内部递质”,这是Yoshikami和Hagins(1971年)最初提出的。