Circadian Modulation of the Na+/K+-ATPase in the Ventral Clock Neuorns of the Rat Suprachiasmatic Nucleus

視叉上核(suprachiasmatic nucleus; SCN)是哺乳動物最主要的生物時鐘，負責協調、控制生理和行為的日週期性表現。SCN由腹側核心(vSCN)與背側核殼(dSCN)組成；而vSCN時鐘細胞則接受來自視網膜的光訊息。SCN細胞的自發性動作電位與膜電特性，有著日夜24小時不同的週期性變化：白天活性高、晚上低。SCN細胞膜有好多種的離子通道，最近有人在下視丘腦切片裡的dSCN細胞發現，一種對nimodipine敏感的L型鈣流，與調節這些細胞膜電位的日夜節律有關。相反地，我們利用「小塊組織法」研究的vSCN細胞，其低閾電壓活化的鈣流(LVA)有週期性變化，而高閾電壓活化的鈣流或L型鈣流則無。我們其他的結果也顯示，LVA才是造成vSCN細胞活性日夜節律的主因。無論如何，vSCN 細胞動作電位與LVA鈣流的日夜變化，說明這些細胞將因日夜之不同而面對不同的離子環境。為了維持因動作電位而導致的離子消散、以及因LVA鈣流造成的胞內鈣離子濃度變化，vSCN細胞可能也必須要調節其鈉鉀幫浦活性，以應付日夜不同之所需。本計劃的主要目的，就是要去探討vSCN細胞是否具有週期性的鈉鉀幫浦活性，以及此鈉鉀幫浦週期性調節對細胞活性的影響。Part I的實驗是要先去確立strophanthidin (STR)這種鈉鉀幫浦的可逆抑制劑，對細胞動作電位有何影響。電極吸附細胞的實驗技術會用來做這些實驗。Part II的實驗則是要去確立Part I初步結果所預測的鈉鉀幫浦電流，其強度是否真的有日夜不同的表現。全細胞電壓固定實驗技術會用來做這些實驗。Part III的實驗則是要去確立鈉鉀幫浦活性日夜變化的特性。而Part IV的實驗則是要去探討STR對細胞膜電位的影響。Part IV將因總結以上其他部份的發現而顯得更為重要；特別是針對鈉鉀幫浦週期性變化如何影響細胞的活性這方面。

Project ID:PC9308-2041
External Project ID:NSC93-2320-B182-018