Question

γ—氨基丁酸（GABA）是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。分析回答：

（1）通常情况下，当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的_____________结合后，Cl^－通道开放，Cl^－顺浓度梯度内流，从而产生抑制性效应。研究大鼠等哺乳动物（包括人类）胚胎发育早期未成熟神经元时发现，GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl^－浓度显著_____________于胞外，GABA作为信号引起Cl^－_____________（填“内流”或“外流”），从而产生兴奋性效应。

（2）在个体发育的不同阶段，神经系统内GABA的通道型受体的特性（既是GABA受体，也是双向Cl^－通道）并未改变，GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl^－跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关，其作用机制如图所示（图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量）。据图可知，大鼠成熟神经元中含量相对较低的Cl^－共转运体是________。

（3）为探究GABA兴奋性效应对神经元发育的影响。将不同基因分别转入三组大鼠胚胎神经组织。待幼鼠出生后第14天，显微镜下观察神经元突起的数量及长度（如下图）。与对照组相比，实验组幼鼠单个神经元________，由此证明GABA的兴奋性效应保证了神经元正常发育。通过检测实验组EGFP的分布及荧光强度以确定KCC2蛋白的________。

（4）在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应，推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组，用________技术检测KCC2和NKCC1的含量。若结果为________，则证实上述推测。

Answer

（特异性）受体 高 外流 NKCC1 数量和总长度显著降低 位置（分布）和含量 抗原—抗体杂交 实验组NKCC1含量高于对照组或（和）KCC2含量低于对照组

【解析】

1．突触是由突触前膜，突触间隙和突触后膜构成的，突触小体含有突触小泡，内含神经递质，神经递质有兴奋性和抑制性两种，受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合，递质以胞吐的方式排放到突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜的兴奋或抑制。
2．GABA作为一种抑制性神经递质，合成以后储存在突触小泡中，受到刺激以后，突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜保持静息电位。
3．兴奋在神经纤维上的传导会引起膜电位发生变化，从而发生电位差，产生电流。静息状态下，钾离子外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，钠离子内流，其膜电位变为外负内正的动作电位。

（1）通常情况下，当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的受体结合后，Cl-通道开放，Cl-顺浓度梯度内流，从而产生抑制性效应。研究大鼠等哺乳动物（包括人类）胚胎发育早期未成熟神经元时发现，GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl-浓度显著高于胞外，GABA作为信号引起Cl-外流，从而产生兴奋性效应。

（2）由图1可知，大鼠成熟神经元应是图1中的神经元2，其含量相对较低的Cl-共转运体是NKCC1。

（3）由图2甲乙丙效果判断，与对照组相比，实验组幼鼠单个神经元数量和总长度显著降低，由此证明GABA的兴奋性效应保证了神经元正常发育。通过检测实验组EGFP的分布及荧光强度以确定KCC2蛋白的位置（分布）和含量。

（4）研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组，可用技术抗原-抗体杂交（蛋白质电泳）检测KCC2和NKCC1的含量。若结果为实验组NKCC1含量高于对照组或（和）KCC2含量低于对照组，则证实上述推测。