细胞分裂阻滞的胚胎成神经细胞分化出的巨大果蝇神经元中离子通道的表达及突变效应

为克服在研究小型果蝇神经元时通常遇到的技术困难，开发了一种源自胞质分裂阻滞的胚胎成神经细胞的“巨大”果蝇神经元培养系统。经 Cytochalasin B 处理的成神经细胞分化为表现出神经元形态和神经元特异性标记物的巨大多核细胞（Wu et al., 1990）。在此，我们报道这些巨大神经元表达了不同的兴奋性模式和膜通道，类似于果蝇可兴奋组织中所报道的特征。单个神经元在电流注入时表现出明显的“全或无”或分级电压反应。由于细胞体积大，可以在同一神经元上进行电流钳和电压钳记录，从而能够阐明各类通道的功能作用。通过使用药理学试剂和离子置换，在这些巨大神经元中鉴定出以下电流：内向 Na+ 和 Ca2+ 电流，以及外向电压激活（A 型和延迟整流）和 Ca(2+) 激活的 K+ 电流。此外，我们还发现了一种 tetrodotoxin (TTX) 敏感、Na(+) 依赖性的外向 K+ 电流以及内向 Na+ 电流的持续成分，这些此前在果蝇中未见报道。该培养系统可用于分析离子通道的突变扰动及由此引起的膜兴奋性改变。已知突变体 slowpoke (slo) 的肌肉缺乏 Ca(2+) 激活的 K+ 电流成分，来自该突变体的神经元表现出与 Ca(2+) 激活的 K+ 电流缺陷相关的动作电位时程延长。这种异常在神经突中似乎比在胞体中更为严重。