不同强度工频磁场对皮层神经元瞬时外向钾离子通道的影响.pdf

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 201 1, 38(11): 1036~ 1042 不同强度工频磁场对皮层神经元瞬时 外向钾离子通道的影响* 1)** 1) 1, 2) 1) 李刚 李丹丹 李媛媛 林 凌 1) 2) ( 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072 ； 天津工业大学计算机科学与软件学院，天津300387) 摘要 人们对电磁辐射越来越关注，但是工频磁场产生的生物效应并不确定 选用1、5、10 mT 的工频磁场照射急性分离的 小鼠皮层神经元(15 min) ，应用全细胞膜片钳技术离线记录瞬时外向钾通道电流，研究工频磁场对离子通道的影响 结果 示：工频磁场抑制通道的电流密度，并且 1 mT 、5 mT 及 10 mT 工频磁场的抑制率分别为(63.0 2.2)% 、(55.0 1.7)%和 (38.0 1.8)%.工频磁场影响离子通道的激活和失活特性，半数激活电压和半数失活电压变小 不同强度工频磁场对离子通道 产生的影响程度不同，其中 1 mT 工频磁场对通道电流的抑制率最大，5 mT 工频磁场对通道的半数激活电压和半数失活电 压影响最大，10 mT 工频磁场增大了通道的失活斜率因子 研究结果表明，工频磁场影响了细胞膜上离子通道蛋白质构象的 变化，进一步影响了离子通道的正常功能 关键词 工频磁场，瞬时外向钾通道，神经元 学科分类号 Q689 DOI: 10.3724/SP.J.1206.2011.00183 电气设备在人们生活中扮演着重要的角色，工 物效应并非线性的关系，具有窗口效应[19-20] 研 频磁场暴露与健康的关系亟待解决 早期流行病学 究表明，磁场暴露提高了人类神经系统肿瘤的 病 [21] 调查显示，工频电磁场暴露可导致儿童白血病 病 率 ，并且钾离子通道广泛分布在中枢神经系统 [1-3] [4-5] 率升高 ，并且与癌症的 病率有关 ，但也有 中，参与神经元生理和病理功能的精细调控，与动 [6-7] [22] 报道显示磁场暴露与多数癌症的 生无关 在 作电位的发放频率及形状有一定的联系 所以， [8] 细胞水平上，研究表明工频磁场对细胞的增殖 、 本研究采用膜片钳技术，选用小鼠皮层神经元作为 [9] [10-11] [12] 分化 与凋亡 均有一定的影响. Vijayalaxmi 等 研究对象， 电生理学的角度研究 1、5、10 mT 进一步对工频磁场是否引起细胞遗传毒性效应的研 三个工频磁场强度对瞬时外向钾离子通道的影响 究成果(1990～2003 年)进行了统计，将DNA 链断 研究结果表明，工频磁场对通道电流有抑制作 裂、染色体畸变的 生率、