目的 建立大鼠视网膜切片膜片钳记录技术，研究出生后不同发育阶段大鼠视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells, RGCs)的电生理学特性，包括被动膜学特性和去极化脉冲诱发的动作电位(action potential,AP)，并分析它们与年龄的关系。结合细胞内标记技术，研究大鼠RGCs的形态学特征。将电生理学和形态学特性结合起来，进一步探讨大鼠RGCs功能特性和形态学特性的关系。方法 本课题共用健康Wistar大鼠90只。制备视网膜切片，利用红外线显微镜寻找RGCs，获得全细胞记录，记录其RMP、IR和不同强度去极化脉冲诱发的AP，分析AP的阈值、幅度、波宽、频率在发育过程中的变化。全细胞记录的同时细胞内注入荧光黄或biocytin进行组织染色，观察RGCs的形态学特征。结果 1. 记录到出生后7-30天大鼠RGCs共112个。去极化脉冲诱发RGCs产生的AP有三种类型：单峰型、瞬变型、持续型。在一定范围内，RGCs注入电流强度与AP频率呈线性关系。2．与单峰型比较，瞬变型和持续型的RMP、IR低(P<0.01)，而两者间无显著性差异。RMP依次为-48.94±8.04mV，-56.04±7.07mV和-56.51±8.35mV。IR分别为880.29±246.29MΩ，717.36±221.99MΩ，和647.52±193.54MΩ。持续型(48.05±12.65mV)和瞬变型(44.84±10.16mV)的AP幅度比单峰型(38.26±10.21mV)高，而两者间无显著性差异。三种AP类型的RGCs的AP阈值、波宽有显著性差异(P<0.05)。单峰型AP阈值(-32.23±7.33mV)最高，瞬变型(-37.31±7.83mV)居中，持续型(-41.20±9.16mV)最低。单峰型AP波宽(9.11±2.42ms)最大，瞬变型(6.25±1.93mV)居中，持续型(5.42±1.55ms)最小。持续型AP最大频率(83.41±35.17Hz)明显大于瞬变型(55.2±32.07Hz)(P<0.01)。3．随着发育，RGCs的AP类型发生显著变化(P<0.01)。P7-13天以单峰型为主(占50.0%)，明显高于瞬变型和持续型(26.5%，23.5%)。P14-20天单峰型比例降至21.1%，而瞬变型和持续型分别增加至44.7%和34.2%。P21天以后未记录到单峰型AP，而以持续型为主，所占比例达到69.2%，瞬变型降为30.8%。4．与睁眼前组(P7-13天组)比较，睁眼后各组(P14-20天组、P21-27天组、P28-30<WP=8>天组)RGCs的RMP、IR降低，AP阈值降低，幅度升高(P<0.05)，睁眼后各组之间无显著性差异。随着发育，AP波宽逐渐减小，单峰型在P7-13天组与P14-20天组间有显著性差异，瞬变型和持续型在各年龄组间有显著性差异(P<0.05)。瞬变型AP最大频率随着发育而增加,在各年龄组间存在显著性差异(P<0.05)。与睁眼前组比较，睁眼后各组持续型AP最大频率和稳态频率明显增加(P<0.05)，睁眼后各组间无显著性差异。5．出生后1-3天的大鼠视网膜组织只有RPE细胞层、神经母细胞层及神经节细胞层。随着发育视网膜逐渐分化，到21天才基本发育完善。6．两种细胞内标记方法共得到29个RGCs，其中荧光黄标记24个，biocytin标记5个。P7-13天大鼠三种AP类型的RGCs混合存在，单峰型、瞬变型和持续型各占50.0%，30.0%和20.0%。P14天以后未标记到单峰型，持续型达到52.6%，瞬变型为47.4%。24个荧光黄标记的RGCs中，瞬变型和持续型的胞体直径大于单峰型(P<0.05)，而二者间没有显著性差异。80.0%单峰型和55.6%持续型的胞体直径在10-12μm，70.0%瞬变型在12-16μm。还发现1个持续型RGCs的胞体直径大于20μm，在单峰型和瞬变型没有发现这种直径较大细胞。与瞬变型和持续型比较，单峰型的RMP、IR高，AP阈值高，AP波宽大，具有显著性差异(P<0.05)，但三者AP幅度无显著性差异。持续型的AP最大频率明显大于瞬变型(P<0.05)，两者间其他电生理指标无显著性差异。结论 1．在国内率先建立了大鼠视网膜切片膜片钳记录技术，为在细胞水平研究视网膜神经元的功能特性和形态学特征提供了新的途径。2．睁眼前，随着发育，RGCs的膜学特性发生显著变化，兴奋性增加，持续放电能力增强，睁眼后变化减慢。提示睁眼后形觉刺激促进RGCs膜学特性的成熟。3．去极化脉冲诱发RGCs产生的AP有三种类型：单峰型、瞬变型、持续型。随着视觉发育，单峰型逐渐减少，持续型逐渐增加，细胞成熟时未见到单峰型，只见到瞬变型和持续型。提示单峰型是RGCs发育过程中的一种前期状态，睁眼后形觉刺激促进RGCs的发育成熟，最终分化成瞬变型和持续型RGCs。4．瞬变型和持续型RGCs的膜学特性有显著性差异，是两种不同特性的RGCs，并具有一定的时空特性。提示RGCs的膜学特性在视觉信号向中枢传递过程中对视觉信息的编码具有重要作用。5．随着发育，视网膜逐渐成熟，21天发育分化基本完成，RGCs的电生理学特性和形态学特性密切相关。