Abstract
麩胺酸是哺乳類中樞神經系統中重要的興奮性神經傳導物質，其在神經細胞間的訊息傳遞、神經突觸的形成以及其他高階功能上都扮演了很重要的角色。但是麩胺酸過度刺激神經時會引發細胞內鈣離子濃度升高，使得神經細胞死亡，進而造成中樞神經系統退化。本實驗室與中正大學化學系洪永參教授合作合成了多種麩胺酸衍生物，希望能夠在其中找到適合的麩胺酸受器拮抗劑來降低興奮性細胞毒性所造成的腦部傷害。田雪慧博士發現其中的一種衍生物，代號C5R，在鼠腦海馬迴薄切片的CA1區域做細胞內記錄時會抑制EPSP。這篇論文的目的是希望建立一套在鼠腦海馬迴薄切片的CA1區域做全細胞箝制記錄系統，以便能在電位箝制的狀況下研究C5R之藥理性質。首先，在新建立的電生理系統上測試不同的電極內溶液對細胞穩定性以及其eEPSC的影響，發現當所用的電刺激較小的時候(大約20ms, 18-20V)時，可以觀察到eEPSC。但是當刺激加大時，無論是刺激持續時間加長或是其電壓加大，都可能會在原有的eEPSC之外再引發通過經由膜電位控制之Na+通道(voltage-gated Na+ channel)的大量電流。為了證明這個新建立的電生理系統的功能是正常的，我將實驗中得到的eEPSC與同樣在鼠腦海馬迴腦切片CA1區域做全細胞箝制記錄的文獻報導比較，發現實驗中所記錄到的eEPSC的大小以及20%~80% rise time都與文獻中的相似。接下來，為了確定C5R的作用，我在這個新建立的老鼠海馬迴腦切片上做盲目全細胞箝制記錄系統中，重複了田雪慧博士論文(1997)中所指出的：C5R可以抑制EPSP，而且這個抑制作用是可逆反應。此外，還證明了C5R對eEPSC經由AMPA受器以及NMDA受器所引發的EPSC也有相似的抑制作用。因此其作用位置很可能是在前突觸區，然而其真正作用的受器仍然沒有定論。從藥物的結構來看，C5R有很大的機會會作用在麩胺酸受器。從藥理學的方面來看，因為加入具有前突觸抑制作用的神經傳導物質受器之拮抗劑混合物會輕微地降低C5R對eEPSC的抑制作用，所以C5R可能作用在不只一類的受器上。由於C5R經過長時間的儲存，其性質已經不穩定，藥物的效用逐漸降低，因此無法對它繼續再作進一步的研究。在這篇論文裡，詳述了在建立一個鼠腦海馬迴薄切片上做盲目全細胞箝制記錄系統的方法，做記錄的準備以及過程中可能遇到的問題與解決的方法。這個系統可以用來研究各種不同化學物質對細胞電生理的影響以及其藥理學特性；或是配合在記錄電極內灌入染劑注射到被記錄的細胞上，並配合高解析度顯微鏡的使用，以釐清不同種類的細胞對藥物是否有相似的反應。