Fuchs P A, Nicholls J G, Ready D F
J Physiol. 1981 Jul;316:203-23. doi: 10.1113/jphysiol.1981.sp013783.
从水蛭中枢神经系统分离出来并在培养中维持数周的单个、已识别的神经元,会长出突起并形成突触连接。
分离的触觉(T)、压力(P)、伤害性感受(N)细胞和Retzius细胞的动作电位与其在原位的对应细胞相似,使其能够被明确识别。它们的输入电阻比动物体内相应细胞的输入电阻大约大四倍。在T、P和N细胞中,冲动序列之后会跟随着明显的超极化后电位,这与在动物体内的情况相同。
在某些细胞中,特别是L运动神经元,其膜特性在培养中会发生改变。电流-电压关系显示出新型整流,动作电位变得大得多。
许多神经突通常从分离的神经元延伸数百微米,并以典型的生长锥结束。电子显微镜照片显示,许多细轴突交织在一起形成更粗的束。这些突起通常定向于两个相邻细胞之间,而不是随机分布。培养细胞中细胞质、细胞核和细胞器的精细结构与其在原位的对应结构相似。然而,通常围绕神经元的神经胶质细胞不存在。
培养中的成对Retzius细胞通常在大约6天后会发生电耦合。同样,L运动神经元在体外也会发生耦合。这些连接允许电流双向通过,与在动物体内看到的连接相似。
某些类型的细胞会形成选择性连接。因此,P感觉神经元不会与Retzius细胞耦合,但会与L运动神经元形成电连接,这与在动物体内的情况相同。
在动物体内不明显的新型突触相互作用可能会在培养中出现。Retzius细胞和L细胞会发生电耦合,并且在某些情况下,当Retzius细胞之间的电耦合未能发展时,化学介导的抑制性电位会变得明显。
分离的、已识别的水蛭神经元不仅能存活,还能再生突起,并能够在培养中形成选择性连接。定义分离的细胞对之间相互作用的能力为详细探索与突触形成和细胞-细胞识别相关的问题提供了机会。