ISSN 0371-0874, CN 31-1352/Q

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记粟宗华、王嘉祥、林可胜1936年的小电泳实验

陈宜张*

第二军医大学神经科学研究所,上海 200433

摘要

微电泳技术在神经生理学和神经药理学上有十分重要的意义和广泛用途,它的目的是把极微量的带电荷分子送入组织。其要点,一是利用直流电的极性驱使带电荷的分子离开电极进入组织,二是要使用尖端仅1 μm左右的微滴管电极。粟宗华、王嘉祥、林可胜在1936年的小电泳实验是微电泳技术的直接先驱,他们的工作是历史上第一次用电流推动带电荷的分子进入组织,但他们尚未使用微电极,因此可称为小电泳(mini-iontophoresis)技术。
粟宗华、王嘉祥、林可胜的工作发表在1936年的Chinese Journal of Physiology (中国生理学杂志)[1]。实验目的是要确定乙酰胆碱的中枢效应,确定延髓“加压区(pressor area)”的定位。
以前,有学者用其它方法使用不同药物时,往往脑室注射和颅外注射得到相反的效果;另外,如1934年Dikshit的结果显示,在脑室内给予乙酰胆碱会得到不一致的效果,各种反应都会出现,如:加压反应,降压反应,无反应。所以,粟宗华等人试图寻找新的方法来考察此类问题。他们的具体目的是:第一,试图定位加压区;第二,确定乙酰胆碱对血压的效应。他们测量了动物的呼吸、血压,同时比较了用3种方法分别给予乙酰胆碱所得结果,一是把乙酰胆碱注射到延髓大池,二是用小块棉花直接把乙酰胆碱作用到暴露第四脑室底部,三是离子注射方法。
他们运用小电泳方法定位了延髓加压区的解剖位置,令乙酰胆碱作用于犬小脑延髓池第四脑室底板,探查了第四脑室后半段的脑室底,共用了4只动物。小电泳电极用一根长10 cm、直径1 cm的玻璃管,其尖端直径约1 mm,玻璃管一端连接橡皮管,橡皮管用钳子夹住以防止含乙酰胆碱液的漏出,玻璃管下端可以保持小量乙酰胆碱溶液;在橡皮管内插入焊接有白金片的导线,白金片浸泡在玻璃管的溶液中,导线直接连接到直流电源的正极,以0.5~1.0 mA的电流所泳出的乙酰胆碱作为刺激之用。用此方法探查了下凹内侧及其上方及听纹(stria acustica)以下的第四脑室底两侧。结果发现,乙酰胆碱电泳可以引起轻微的加压反应,几乎是一定能够得到(图1,原文的图4)。在同一位点,盐水电泳不能引起任何血压变化;同一点用感应电刺激可引起明显的血压升高,以后很快下降;邻近脑区或不能引起血压升高反应,或反应很小。
他们三位所做的小电泳方法很少被人引用,但从各方面看,他们的论文都有重要意义,特别是,他们应用离子注射方法具有非常独特的意义。因为当时其他作者都不知道可以用电泳方法把药理活性物质作用到可兴奋组织,当然更不晓得如何应用于中枢神经系统的某一部位。
他们的文章并没有说明他们的看法来自何处,据Hicks报道[2],早在1909年,Finzi就已用电泳方法把药物应用于组织。粟宗华等人的论文实际上是后来微电泳方法的前驱,因此有关学者认为,用小电泳这个名词来描写他们的方法比较好。这样,一方面可以与其他人应用的大电泳方法区分开来;另一方面又可以与微电泳方法区分开来。微电泳方法可以让药物仅对单个细胞起作用,而他们的方法显然不能够应用到单个细胞,因为他们的电极直径有1 mm,而不是1 μm左右。还有,他们还报告,小电泳经常引起脑局部血管充血,及偶然的出血;他们也没有应用保持电流,没有说明乙酰胆碱在滴管头上的浓度。
虽然有这些技术上的不足,他们工作的首创性仍然十分清楚。他们描写的应用电流排斥药物分子离开滴管,作用到组织,引发神经元的激活,是第一个报道。他们的方法是国际上第一次在一个特定脑区测定了脑的局部化学敏感性。
粟宗华等人的小电泳技术是在历史上首次应用电泳原理于神经生理学和神经药理学研究,在微电泳技术的发展上具有重要的历史意义。据Hicks报道[2],大约与粟宗华等的实验同时,丹麦的Buchthal用压力注射方法,把乙酰胆碱作用到神经肌肉接头。在粟宗华等的工作之后19年,即在1955年,Del Castillo和Katz [3]才把微电泳方法应用到单个运动终板;之后22年,即1958年,Curtis和Eccles [4]才把微电泳方法应用到单个中枢神经元。

记粟宗华、王嘉祥、林可胜1936年的小电泳实验

陈宜张*

第二军医大学神经科学研究所,上海 200433

Abstract

微电泳技术在神经生理学和神经药理学上有十分重要的意义和广泛用途,它的目的是把极微量的带电荷分子送入组织。其要点,一是利用直流电的极性驱使带电荷的分子离开电极进入组织,二是要使用尖端仅1 μm左右的微滴管电极。粟宗华、王嘉祥、林可胜在1936年的小电泳实验是微电泳技术的直接先驱,他们的工作是历史上第一次用电流推动带电荷的分子进入组织,但他们尚未使用微电极,因此可称为小电泳(mini-iontophoresis)技术。
粟宗华、王嘉祥、林可胜的工作发表在1936年的Chinese Journal of Physiology (中国生理学杂志)[1]。实验目的是要确定乙酰胆碱的中枢效应,确定延髓“加压区(pressor area)”的定位。
以前,有学者用其它方法使用不同药物时,往往脑室注射和颅外注射得到相反的效果;另外,如1934年Dikshit的结果显示,在脑室内给予乙酰胆碱会得到不一致的效果,各种反应都会出现,如:加压反应,降压反应,无反应。所以,粟宗华等人试图寻找新的方法来考察此类问题。他们的具体目的是:第一,试图定位加压区;第二,确定乙酰胆碱对血压的效应。他们测量了动物的呼吸、血压,同时比较了用3种方法分别给予乙酰胆碱所得结果,一是把乙酰胆碱注射到延髓大池,二是用小块棉花直接把乙酰胆碱作用到暴露第四脑室底部,三是离子注射方法。
他们运用小电泳方法定位了延髓加压区的解剖位置,令乙酰胆碱作用于犬小脑延髓池第四脑室底板,探查了第四脑室后半段的脑室底,共用了4只动物。小电泳电极用一根长10 cm、直径1 cm的玻璃管,其尖端直径约1 mm,玻璃管一端连接橡皮管,橡皮管用钳子夹住以防止含乙酰胆碱液的漏出,玻璃管下端可以保持小量乙酰胆碱溶液;在橡皮管内插入焊接有白金片的导线,白金片浸泡在玻璃管的溶液中,导线直接连接到直流电源的正极,以0.5~1.0 mA的电流所泳出的乙酰胆碱作为刺激之用。用此方法探查了下凹内侧及其上方及听纹(stria acustica)以下的第四脑室底两侧。结果发现,乙酰胆碱电泳可以引起轻微的加压反应,几乎是一定能够得到(图1,原文的图4)。在同一位点,盐水电泳不能引起任何血压变化;同一点用感应电刺激可引起明显的血压升高,以后很快下降;邻近脑区或不能引起血压升高反应,或反应很小。
他们三位所做的小电泳方法很少被人引用,但从各方面看,他们的论文都有重要意义,特别是,他们应用离子注射方法具有非常独特的意义。因为当时其他作者都不知道可以用电泳方法把药理活性物质作用到可兴奋组织,当然更不晓得如何应用于中枢神经系统的某一部位。
他们的文章并没有说明他们的看法来自何处,据Hicks报道[2],早在1909年,Finzi就已用电泳方法把药物应用于组织。粟宗华等人的论文实际上是后来微电泳方法的前驱,因此有关学者认为,用小电泳这个名词来描写他们的方法比较好。这样,一方面可以与其他人应用的大电泳方法区分开来;另一方面又可以与微电泳方法区分开来。微电泳方法可以让药物仅对单个细胞起作用,而他们的方法显然不能够应用到单个细胞,因为他们的电极直径有1 mm,而不是1 μm左右。还有,他们还报告,小电泳经常引起脑局部血管充血,及偶然的出血;他们也没有应用保持电流,没有说明乙酰胆碱在滴管头上的浓度。
虽然有这些技术上的不足,他们工作的首创性仍然十分清楚。他们描写的应用电流排斥药物分子离开滴管,作用到组织,引发神经元的激活,是第一个报道。他们的方法是国际上第一次在一个特定脑区测定了脑的局部化学敏感性。
粟宗华等人的小电泳技术是在历史上首次应用电泳原理于神经生理学和神经药理学研究,在微电泳技术的发展上具有重要的历史意义。据Hicks报道[2],大约与粟宗华等的实验同时,丹麦的Buchthal用压力注射方法,把乙酰胆碱作用到神经肌肉接头。在粟宗华等的工作之后19年,即在1955年,Del Castillo和Katz [3]才把微电泳方法应用到单个运动终板;之后22年,即1958年,Curtis和Eccles [4]才把微电泳方法应用到单个中枢神经元。

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通讯作者:陈宜张  E-mail:

引用本文:

陈宜张. 记粟宗华、王嘉祥、林可胜1936年的小电泳实验[J]. 生理学报 2011; 63 (5): 477-478.

陈宜张. 记粟宗华、王嘉祥、林可胜1936年的小电泳实验. Acta Physiol Sin 2011; 63 (5): 477-478 (in Chinese with English abstract).