目的:新生儿接受致痛性操作发生率高,会造成一系列近期和远期不良影响,而如今对于新生儿疼痛的评估及处理方面尚不完善,且其发病机制尚不明确。脊髓背角胶状质(substantia gelatinosa,SG)区是疼痛信息向中枢传递的第一个中继站,因此SG神经元在慢性疼痛的传递过程中非常重要,而对该神经元的形态学及电生理学认识仍无定论。为此,利用全细胞膜片钳和免疫组化技术,观察新生大鼠SG神经元的大体形态,并研究其电生理学特性,以期为新生儿疼痛的机制研究提供帮助。方法:选取7-10天新生SD大鼠,雌雄各半,予低温麻醉及心脏灌流后,以腰骶膨大为中心分离出腰1-骶3段脊髓,依次剥离硬脊膜、软脊膜及所附着的神经根。用振动切片机切取300微米(μm)厚的脊髓纵切片,利用全细胞膜片钳技术,将电极内液中含有neurobiotin 488的电极缓慢靠近SG神经元,破膜后形成全细胞封接,此时给予神经元一系列刺激,分别记录其被动膜特性(包括静息膜电位、膜电容、膜电阻)和主动膜特性(动作电位,包括放电模式、阈值、幅度、半宽度);同时neurobiotin 488缓慢渗入神经元,保持钳制状态至少10分钟(min),随后将脊髓组织固定、脱水,并于共聚焦显微镜下观察其大体形态。新生大鼠SG神经元(n=129)根据其大体形态,可分别纳入以下五个组别:岛神经元(islet neurons)、中央神经元(central neurons)、放射状神经元(radial neurons)、垂直神经元(vertical neurons)和不能分类神经元(unclassified neurons);另外,根据其放电模式,可分别纳入以下七个组别:强直放电(tonic-firing)、延迟放电(delayed-firing)、初始放电(initial-burst)、单个放电(single-spiking)、阶段放电(phasic-bursting)、首次间隔放电(gap-firing)、无放电(reluctant-firing)。结果:1.新生大鼠SG神经元大体形态可分为islet neurons、central neurons、radial neurons、vertical neurons和unclassified neurons;2.新生大鼠不同形态SG神经元的胞体直径和突触头尾背腹侧长度各异;3.新生大鼠不同形态SG神经元的被动膜特性各异,包括静息膜电位(RMP)、膜电容(Cm)、膜电阻(Rm);4.新生大鼠不同形态SG神经元动作电位的阈值(threshold)、幅度(height)、半宽度(half-width)各异;5.新生大鼠SG神经元的放电模式可分为tonic-firing、delayed-firing、initial-burst、single-spiking、phasic-bursting、gap-firing和reluctant-firing;6.新生大鼠不同放电模式SG神经元主被动膜特性各异;7.新生大鼠不同形态SG神经元中各放电模式所占比例不同;8.新生大鼠不同放电模式SG神经元中各大体形态所占比例不同。结论:新生大鼠SG神经元的形态学分类及其主被动膜特性各有其特征性。我们的研究表明SG神经元形态学与电生理学之间存在一定联系,且同一形态SG神经元具有相似的电生理学特性。SG神经元的研究有可能为新生儿疼痛的机制研究提供理论依据。