氢气影响大鼠神经兴奋传导的研究

作者：张晓康; 仪杨; 谢飞; 张昭; 马胜男; 赵鹏翔; 马雪梅^*

来源：生物技术进展, 2020, 10(04): 393-399.

DOI：10.19586/j.2095-2341.2020.0018

• 富氢水
• 皮层
• 神经兴奋
• 膜片钳

氢气是一种具有重要生物学功能的气体分子,可以用于神经退行性疾病、抑郁、睡眠障碍和毒瘾戒断症状等的治疗和改善,普遍认为和氢气的选择性抗氧化有关,但氢气对神经功能的调控机制尚不清楚。为了探究氢气对神经功能的调控机制,通过脑片膜片钳技术分别检测了氢瞬时作用大鼠大脑切片皮层神经细胞和饮用富氢水(8周)大鼠大脑切片皮层神经细胞的动作电位变化,以判断氢的干预是否能够影响神经兴奋的传导;利用液相色谱质谱联用仪(liquid chromatograph-mass spectrometer,LCMS)检测饮用富氢水(8周)大鼠大脑切片皮层神经递质的含量变化,以进一步探究氢气影响神经兴奋传导的具体机制。结果表明,氢气处理组与对照组相比大鼠皮层神经细胞的阈值电压、动作电位间隔和输入抗阻具有显著性差异(P<0.05),氢气处理组静息膜电位升高,神经细胞爆发动作电位阈值升高,表明氢气可能对神经细胞膜离子通道的开放和关闭有影响,氢处理能够使皮层神经细胞兴奋性明显降低。大鼠在连续饮用富氢水8周后大脑皮层同样显现出兴奋性降低趋势,经LCMS测定,发现神经递质的含量没有明显变化。研究提示,氢气可能是通过改变细胞内外电荷差异变化或者直接影响神经细胞表面钠、钾等离子通道的打开或关闭,从而实现对神经细胞兴奋性的调节。

• 出版日期2020
• 单位北京工业大学; 生物工程学院