一．成年大鼠下丘脑POAH区神经元L-型钙通道全细胞电流特性及温度敏感性 中枢性体温调节的本质和调控因素，是发热病理学和热环境医学研究领域中的热点。目前认为哺乳动物下丘脑前部和视前区（Preoptic area and anterior hypothalamus,POAH）的神经元在体温调节中具有重要功能。然而这种神经元温度反应的细胞机制至今尚未完全清楚。 电压门控性钙通道（Voltage-gated calcium channels,VGCCs）对钙离子具有高度敏感性。在受到电刺激或化学刺激时，跨膜电位发生变化，此时通道开放或者关闭。该通道的开放和关闭能有效调节细胞浆内Ca²⁺的水平，触发一系列的生物功能。其中，通过L-型钙通道内流的钙离子占通过电压门控钙通道内流钙离子的50—70％。电压门控钙通道在细胞的电活动转化为生物化学反应中具有重要作用。L-型钙通道能直接对基因表达进行调控，尤其能调控一些对神经元功能来说是必需而重要的基因，如脑源性神经营养因子、c-Fos、Bcl-2等。 对膜环境温度具有高度敏感性的细胞膜电压依赖性钙通道作为信号转导系统的一部分，其在成年哺乳动物POAH区神经元上的特性至今未见报导。因此本课题研究的目的是使用全细胞膜片钳技术，观察成年大鼠下丘脑POAH区神经元电压依赖性L-型钙通道的生物物理学和药理学特性，并探讨其在温度变化过程中的反应。 首先，我们对成年大鼠下丘脑POAH区神经元成功地进行了急性分离。封接电阻一般在1GΩ以上。静息电位在—50mV左右，在给予从—120mV到+80mV不同的钳制电位时，大部分细胞不脱落，能很好地满足实验要求。 全细胞记录结果显示，去极化可引出一个内向电流。分别为以2毫摩尔、5毫摩尔钙或5毫摩尔钡做载流子时，激活电压分别约为一30mV，一10mV和一40mV，峰电流电压分别约为omV，10mV和一10mV。记录到的全细胞电流大小依赖于细胞外液不同浓度的钙离子，上升钙浓度可增大全细胞电流，并可用ICa/ICa，max=1/（1+K/〔CaZ+〕o）方程拟合，ICa，max为28.7 pA/pF，反映钙结合位的常数K为2.08mM。用5毫摩尔钡做载流子的情况下，最大激活一半时的电压v1/2为一3.49士0.63 mV，通道电导随电压呈e一倍上升的斜率因子k为n.77士1.37 mV。最大失活一半时的电压V1/2为一8.04士1.23inv，代表通道失活电流随电压呈e一倍变化的斜率因子k为一9.87士0.89mV。该电流可被L型电压依赖性钙通道阻断剂Nifedipine所阻断，被其激动剂BayKS一（一）8644所增强。全细胞电压钳显示温度使神经元L一型钙通道电流明显增强，电流电压曲线出现左移。 本实验首次系统地研究了成年大鼠下丘脑P以H区神经元的全细胞电压依赖性L一型钙通道电流的生物物理学和药理学特性以及对温度的敏感性。提示L一型钙通道功能活动增强可能参与了温度变化中下丘脑神经元的温度敏感机制。为阐明中枢性体温调节的分子机制提供了实验依据。 二.5101复合制剂在高温下的抗疲劳作用和对大鼠下丘脑P以H区神经元L一型钙电流的影响 如何增强高温环境中抗疲劳能力是受到普遍关注的课题。目前中药在湿热环境下对疲劳机体影响方面的研究尚少，为了寻找有效的耐高温抗疲劳中药制剂，本实验拟观察高温下给予5101复合制剂的大鼠，力竭性游泳后运动能力及其血清等多种生化指标的变化，以探讨中药复合制剂在热环境下抗疲劳的作用及其机制。 将体重（200士15） gSD大鼠随机分成给药组和蒸馏水对照组，在仿真模拟气候仓内进行疲劳游泳实验，记录大鼠高温下力竭时间以评价耐力;并测试分析高温下急性运动50min后各组大鼠体内血清生化指标以及服用中药复合制剂是否对其有影响。给药组大鼠的平均游泳时间比对照组大鼠明显延长。血清生化指标测试显示:5101对高温下急性运动50min后大鼠血清钙离子、Glu、Son浓度均明显高于对照组;5 101能降低血清氯离子浓度和BUN、LA、卜MDA浓度、运用膜片钳的全细胞技术研究证实5101复合制剂对L型电压依赖性钙通道电流有抑制作用。 经动物高温耐疲劳实验，证实5101复合制剂可明显提高机体在高温下的疲劳耐受能力。本实验提示5101复合制剂改变L型电压依赖性钙通道的功能或由其导致的细胞内外钙离子浓度的改变可能是其发挥益气敛汗、养阴固筋作用及具有高温下抗疲劳作用的机理之一。