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水杨酸盐对大鼠听觉中枢超微结构影响的初步研究
目的 腹腔长期注射水杨酸盐后,检测大鼠听皮层和下丘的突触超微结构改变.方法 大鼠分为正常对照组、急性注射组、慢性注射组和慢性恢复组共4个组,取材行透射电镜检测听皮层、下丘和小脑的突触超微结构变化,观察各组间的差异.结果 与正常对照组比较,慢性注射组出现突触前囊泡增多(t下丘=-4. 61, t听皮层=-7. 00, P均＜0. 01)、突触后致密区增厚(t下丘=-4. 72,P＜0. 01; t听皮层=-3. 15, P＜0. 05)、突触曲率上升(t下丘=-232, t听皮层=-3. 17, P均＜0. 05)以及突触活性区长度增加(t下丘=-4. 89, t听皮层=-3. 48,P均＜0. 01),急性注射组仅出现突触前囊泡的大量释放 (t下丘=-10. 57,t听皮层=-8. 34, t小脑=-9. 18,P均＜0. 01).慢性恢复组与正常对照组比较未出现显著差异 (P＞0. 05).结论 慢性腹腔注射水杨酸后,大鼠下丘和听皮层出现突触神经递质释放增多和传递效率上升的改变.在中枢可塑性的调控下,长期应用水杨酸盐使听觉中枢不断发生结构和功能变化.
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大鼠听觉皮层神经元突触潜伏期和阈值的发育变化
目的 观察Sprague-Dawley (SD)大鼠出生后发育过程中,初级听皮层神经元所接收到的突触输入的潜伏期和阈值的变化.方法 采用在体细胞外电生理记录的方法,快速定位初级听皮层大致区域,进一步使用在体细胞封接和全细胞电压膜片钳记录的方法,分别在出生后12 ～ 15 d、16 ～18 d、19 ～ 24 d以及成年(＞3个月)SD大鼠上,记录单个神经元水平上的放电反应以及突触水平上的潜伏期和阈值.结果 ①成年大鼠初级听皮层对于特征频率响应的场电位潜伏期(10～20 ms)较幼年大鼠(20～30 ms)短.②处于发育关键期的幼鼠的单个神经元对白噪声脉冲的放电潜伏期出生后12～ 15 d组[(40.15 ±2.67)ms]和出生后16～18 d组[(33.86 ±4.61)ms]明显长于成年组[(22.93±2.94)]ms,t =4.330、1.995,P=0.00及0.04;而出生后19 ～24 d组[(24.80 ±3.63) ms]与成年组相比,差异无统计学意义(P＞0.05).③幼鼠神经元对于白噪声脉冲兴奋性和抑制性突触输入的潜伏期出生后12 ～ 15 d组[(38.94±1.90) ms,(35.26±2.40) ms]和出生后16～18 d组[(32.68 ±2.52)ms,(30.24±2.18)ms]明显长于成年组[(19.46±1.06)ms,(18.91±0.77) ms],差异具有统计学意义(兴奋性=6.255、4.662,P值均＜0.01;抑制性t=8.918、4.820,P值均＜0.01),出生后19 ～24 d组[(23.67±2.46) ms,(21.43±1.80) ms]与成年组相比,差异无统计学意义(P值均＞0.01);兴奋性输入与抑制性输入潜伏期之间的差值在发育过程中逐渐减小,分别为[(3.15±1.02) ms、(2.01±0.73)ms、(1.79±0.85)ms、(0.39±0.48)ms],出生后12～15 d组与成年组相比,差异具有统计学意义(t=1.739,P＜0.01).④在突触反应阈值方面,幼鼠组[(40.0±1.6)dB,(41.3±1.6)dB,(35.0±2.7)dB]明显高于成年鼠[(30.9±0.6)dB],出生后12 ～15 d、16～ 18 d组与成年组相比,差异具有统计学意义(t =5.284、5.867,P值均＜0.叭),而出生后19～24 d组与成年组差异无统计学意义(P＞0.01).结论 由声刺激诱发的大鼠单个神经元放电活动以及突触反应的潜伏期和阈值均随着皮层发育逐渐达到成熟状态.
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听神经病与人工耳蜗植入
听神经病患者是否应接受人工耳蜗植入是有争议的问题.目前对听神经病还缺乏足够的认识,对于其病因、发病部位等仍然没有达成共识.目前认为主要是听神经同步不良.而人工耳蜗植入技术其原理是将声能转换为电能后绕过受损的部位[毛细胞和(或)其突触]传导到螺旋神经节.
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激光辅助耳蜗开窗对大鼠内毛细胞带状突触的影响
目的 探讨超脉冲CO2激光辅助耳蜗开窗对SD大鼠内毛细胞带状突触的影响.方法 将18只SD大鼠随机数字表法分为激光手术组(按输出功率又分为2W组和5W组)、假手术组和对照组.激光手术组利用超脉冲CO2激光行耳蜗底周开窗术,分别于术前、术后2d行听性脑干反应(ABR)测试.大鼠耳蜗基底膜铺片、免疫荧光染色,激光共聚焦显微镜下观察耳蜗顶回和中回的带状突触；借助3ds Max软件对突触进行计数.结果 2W组及5W组的大鼠术后ABR反应阈均较术前升高,差异具有统计学意义(t值分别为-5.65和-4.97,P值均＜0.01).与对照组相比,5W组耳蜗中回的带状突触数目明显下降(F=17.15,P＜0.01),而5W组顶回及2W组的突触数目未见明显改变(P值均＞0.05).结论 低峰功率超脉冲CO2激光辅助耳蜗开窗术后短期内对内毛细胞带状突触数目影响不大,但高功率激光辐照可对带状突触造成损伤.
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小鼠耳蜗内外毛细胞胞吞功能的实验研究
目的：研究小鼠内外毛细胞胞吞功能的异同，探讨毛细胞胞吞功能与动物听功能之间的关系。方法选择出生后1月龄的正常C57BL/6J小鼠耳蜗基底膜在体外培养，以染料FM1-43为胞吞示踪剂，应用活细胞成像技术观察耳蜗内外毛细胞胞吞现象。结果内毛细胞的胞吞活动主要集中在细胞底部及核下区，而外毛细胞的胞吞活动则主要集中在核上区和外侧壁区。而且，在不同的观察时间点上，内毛细胞对FM1-43的摄入量均显著高于外毛细胞(P<0.05)。结论内毛细胞的胞吞活动集中出现在细胞底部及核下区，说明这种胞吞活动与内毛细胞带状突触的功能密切相关；外毛细胞的胞吞活动主要出现在核上区及细胞外侧壁，表明这种活动更多参与了外毛细胞纤毛及离子通道。内毛细胞比外毛细胞具有更强大的胞吞功能，表明内毛细胞在听功能的发育和维持中发挥着更为关键的作用。
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MicroRNA调控神经突触囊泡循环的研究进展
microRNAs(miRNAs)是一类大约含有22个核苷酸的单链非编码小分子RNA,通过对mRNA转录及稳定性的负向调控对基因表达具有重要作用.miRNAs在脑组织中大量表达,对神经元的生长发育以及神经功能的调节均发挥重要作用.神经信号传递始于神经递质从突触囊泡的释放.突触囊泡需要经历释放-回收的动态过程以维持突触前终末的结构和功能的完整性,此过程称之为囊泡循环.随着研究的深入,发现miRNA在神经突触中起着重要的作用.本文将对miRNA对神经突触囊泡循环的调节作用做一综述.
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水杨酸钠引起耳鸣大鼠听皮层突触形态改变的透射电镜观察
目的 用透射电镜观察水杨酸钠引起耳鸣大鼠听皮层突触形态的变化.方法 成年健康雄性白色Wistar大鼠32只,随机平分为2组.第一组腹腔注射水杨酸钠350 mg/kg,第二组腹腔注射等量生理盐水,均在每天上午9点注射,持续30天.两组所处饲养环境(包括环境噪声、12小时昼夜节律、饮食等)完全相同.1月后快速处死.取双侧听皮层组织进行透射电镜观察.结果 与对照组相比,水杨酸组突触数量明显增加,许多突触形态由平型变成凹型或U型.突触界面曲率增加,突触面积增大,活性区增加,每一活性区的长度增加,突触间隙明显增宽,突触后膜致密物质厚度增加.U型突触直径平均为(1.7±O.23)μm,平直型突触直径平均为(O.53±O.14)μm,二者比较有显著性差异(P<0.05).结论 水杨酸钠能够引起听皮层突触形态的改变,这种改变与长时程增强现象(Long-term potentiation,LTP)非常相似,有可能是耳鸣与突触可塑性以及与学习记忆相关的有力证据,值得深入研究.
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刺激输入时序对不同年龄大鼠视皮层影响的初步研究
目的 观察大鼠视觉发育不同时期内刺激输入时序的变化对大鼠视皮层细胞反应变化及视皮层突触效能改变的影响.方法 实验研究.出生后14d龄(P14)及20 d龄(P20)健康Wistar大鼠各10只,采用单纯刺激与联合刺激两种刺激模式,利用脑片膜片钳全细胞记录技术,观察大鼠视皮层神经元突触活动的变化;改变刺激时序,观察大鼠视皮层突触效能的变化.对刺激训练前后视皮层兴奋性突触后电位(EPSC)幅值变化进行配对t检验.结果 P14大鼠EPSC幅值下降的幅度分别为单纯S2刺激:(14.3±7.4)％(n=15);联合刺激S1+S2:(53.4±17.5)％(n=20),而在P20大鼠,训练刺激模式诱导产生的长时程增强,其EPSC幅值升高的幅度分别为单纯S2刺激:(27.5±11.4)％(n=16),联合刺激S1+S2:(34.6±10.3)％(n=1O).P14大鼠诱导的长时程抑制(ts2=3.9,ts1+s2=2.2;P＜0.05),P20大鼠诱导的长时程增强(ts2=2.3,ts1-s2=3.5;P＜0.05)的EPSC幅值均有变化,其差异有统计学意义;对于不同发育时期大鼠,刺激的时序的改变导致在某一特定时间窗内,联合刺激的模式所产生的神经元细胞反应大小不仅仅是每个刺激单纯刺激时引起的反应的加和.对于P14大鼠,其时间窗约为±0.5 ms,而对于P20大鼠,时间窗范围则缩短为±0.1 ms.结论 不同发育时期大鼠,改变刺激模式均能引起其视皮层突触反应的变化,而刺激时序的改变可导致在特定的时间窗内产生非线性加和结果.
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弱视发病的神经突触机制的研究进展
视觉经验对视觉神经系统的发育和成熟发挥着重要作用.Hebb突触可塑性机制是视觉经验依赖的视觉神经环路重塑过程中的重要神经机制.近年来双光子成像(two-photon imaging)技术的应用使人们可以从形态学方面观察到甥视发生过程中突触细微结构的改变,从而实现对突触由功能到结构重塑过程的全面认识.外界视觉刺激的时空模式如何决定眼优势转移(OD shifts)的方向,其内在神经机制是什么?眼优势转移如何实现从功能到结构的转变?成年动物是否存在一定的眼优势可塑性,其机制与幼年动物有何不同?本文综述了由神经环路功能重塑性改变到解剖结构性改变的弱视发病过程.
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视皮层NMDA受体NR2亚基发育性变化及其对视觉发育可塑性的影响
N-甲基-D-天冬氨酸型谷氨酸受体(NMDAR)参与生成多种形式的突触可塑性.该异四聚体通常由两个必需亚基NR1和两个调控亚基组成,通常为NR2A、NR2B亚基.新生大脑视皮层中,NR2B型NMDA受体占主导,随后的视觉经验促使NR2A出现相对性增加的发育性转换.本文着重阐述NR2亚基发育性变化及其对突触可塑性的影响,并就其调控机制进行深入讨论.
关键词： 视皮质 受体 N-甲基-D-天冬氨酸 神经元可塑性 突触 -
微波辐射对大鼠大脑皮质突触结构和神经递质含量的影响
目的 探讨微波辐射对大鼠大脑皮质突触结构和神经递质含量的影响.方法 采用10、30和50mW/cm2微波辐射Wistar大鼠,辐射后6h通过透射电镜观察大鼠大脑皮质突触结构改变;采用高效液相色谱仪检测大脑皮质氨基酸递质含量改变,采用分光光度法检测乙酰胆碱递质含量以及胆碱酯酶活性的变化.结果 10、30、50mW/cm2微波辐射均可引起大脑皮质突触囊泡堆积、活性区延长、突触后致密物和突触曲率增加以及突触穿孔.10mW/cm2/辐射后6h,天门冬氨酸(Asp)和甘氨酸(Gly)含量增加(P<0.01);30mW/cm2辐射后6h,大脑皮质Gly含量减少(P<0.05),50mW/cm2辐射后6h,Asp、谷氨酸(Glu)、Gly、γ-氨基丁酸(GA-BA)含量均增加(P<0.01).10mW/cm2辐射后6h,大脑皮质乙酰胆碱含量增加(P<0.05),胆碱酯酶活性降低(P<0.01);30和50mW/cm2辐射后6h,乙酰胆碱含量增加,胆碱酯酶活性升高(P<0.01).结论 微波辐射可引起大脑皮质突触结构损伤,氨基酸递质和乙酰胆碱代谢紊乱,进而可能影响正常的脑功能.
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神经系统特异性剪接因子NOVA研究进展
神经-肿瘤腹侧抗原(NOVA)是第一个在哺乳动物中发现的组织特异性剪接因子,广泛分布于中枢神经系统,通过其KH结构域(KH domain)与靶基因mRNA前体中的YCAY基序(YCAY motif)结合,调控可变剪接过程.根据其与靶标结合位置的不同,NOVA作为剪接调节因子具有双重作用,既可以增强剪接,也可以抑制剪接.NOVA作为剪接因子特异性地调控了神经突触中一组功能密切相关的基因.
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丰富环境对辐射诱导小鼠认知障碍的保护作用及可能机制
目的 研究丰富环境对辐射诱导小鼠认知功能障碍的保护作用及其可能机制.方法 将45只2月龄雌性昆明小鼠采用随机数表法分为对照组、照射组和照射丰富环境组,每组15只.照射组和照射丰富环境组予以单次4 Gy全身137Cs γ射线照射,照射丰富环境组辐射后连续35d给予丰富环境刺激.新旧事物识别实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学方法检测小鼠海马区小胶质细胞标记物IBA-1的表达;Western blot 方法检测小胶质细胞激活标记物CD68 及突触囊泡素(SYP)的表达.结果 与对照组相比,照射组小鼠在新旧事物识别实验中新事物分辨率降低,海马区IBA-1阳性细胞数目增加,CD68蛋白表达升高,SYP蛋白表达降低(t＝3.66、6.83、5.79、6.84,P＜0.05).与照射组相比,照射丰富环境组小鼠新事物分辨率升高,海马区IBA-1阳性细胞数目减少,CD68蛋白表达降低,SYP蛋白表达增加(t＝3.56、7.69、4.59、4.06,P＜0.05).结论 4 Gy单次全身137Csγ射线照射可构建放射性认知功能障碍模型,丰富环境可改善模型小鼠认知功能,其机制可能与抑制海马区小胶质细胞激活以及减少神经元突触丢失有关.
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孕期酒精暴露对子鼠视皮质突触数量影响的体视学研究
建立孕期酒精暴露(PAE)模型,研究孕期酒精暴露对小鼠视皮质突触数量的影响.利用免疫荧光染色技术标记对照组与PAE模型组(低剂量和高剂量)子鼠出生后0、7、14及30 d视皮质突触前体的synaptophysin 蛋白表达,以此来代表突触,观察其数密度变化,并利用Western blotting检测对各实验组子代小鼠视皮质synaptophysin的表达量进行半定量分析.突触数密度值统计学分析显示:对照组、低剂量和高剂量组间比较差异显著(P<0.05),0、7、14及30 d差异显著(P<0.05),年龄与剂量之间存在交互作用(P<0.05)且剂量的影响作用更大.Western blotting检测结果与免疫荧光统计结果一致.这表明PAE对突触的影响具有长时程效应和剂量相关性,突触丢失的长时程放大效应可能是患儿精神发育迟滞和记忆力下降的主要原因.
关键词： 孕期酒精暴露 数密度 突触 synaptophysin 视皮质 -
皮质酮对大鼠海马神经元电压门控性钙通道及其突触活动的影响
目的研究皮质酮对海马神经元电压门控性钙通道和突触活动的影响,以阐明其作用机理.方法以培养的新生大鼠海马神经元为标本,使用膜片钳技术的全细胞记录方式,通过压力注射给药的方法观察皮质酮对神经元电压门控性钙通道及其自发性突触活动的影响.结果皮质酮1、10和100 μmol*L-1可使神经元电压门控性钙电流的幅度分别增加(14±8)%、(41±13)%和(58±9)%,其增强效应具有明显的浓度依赖性特征,但没有电压依赖性,也不改变钙通道的电学特征.100 μmol*L-1皮质酮可使海马神经元突触活动的发生频率增加约4倍.在使用河豚毒素阻断神经元的突触传递活动后,皮质酮仍然可以诱发低频(4.6±1.0)Hz低幅(0.18±0.09)nA的兴奋性突触后电流.结论皮质酮对海马神经元电压门控性钙电流及其突触活动有明显的增强作用.皮质酮的即刻增强效应可能与其调节基因表达的作用无关.
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阿尔茨海默病药物治疗的新靶点钙调神经磷酸酶
简要介绍了钙调神经磷酸酶的结构特征和生化特性,综述了近几年来它在突触可塑性和阿尔茨海默病方面的研究进展,说明了其在记忆形成中所起的重要作用及其活力降低时出现的脑部疾病.基于这些理论基础,提出钙调神经磷酸酶可以作为阿尔茨海默病药物治疗的新靶点.
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ADDLs与阿尔茨海默病
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以进行性智能衰退为特征的中枢神经系统退行性疾病,其确切的发病机制人们尚不清楚.
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姜黄素对阿尔茨海默双转基因小鼠海马超微结构的影响
目的 应用电子显微镜,观察β-淀粉样前体蛋白swe基因/早老蛋白1dE9基因(APPswe/PS1dE9)双转基因小鼠海马CA1区神经元以及突触的变化,评价姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠认知功能的影响.方法将3月龄的APPswe/PS1dE9双转基因小鼠随机分为模型组、罗格列酮组(0.92 mg/kg)、姜黄素大、中、小剂量组(剂量分别为400、200、100 mg/kg),每组3只；并以同月龄遗传背景相同的C57BL/6J小鼠作为正常对照组.每天灌胃给药1次,连续灌胃3个月.应用透射电子显微镜,检测海马超微结构变化.结果 正常对照组海马神经元和神经毡内结构均正常.模型组小鼠海马CA1区神经元固缩、电子密度升高,胞浆内脂褐素、脂滴明显增多,海马CA1区神经元出现程度不等的退行性变；神经毡内可见髓鞘变性,突触数量减少、结构异常,突触小泡聚集增多.姜黄素可使突触增加,并使上述变化有不同程度的改善.结论 姜黄素能通过增加突触、改变APPswe/PS1dE9双转基因小鼠突触等超微结构的变化,进而改善APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的学习记忆能力.
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参枝苓口服液对APPswe/PSldE9小鼠学习记忆和突触超微结构的影响
目的 观察参枝苓口服液对双转基因(APPswe/PSldE9)小鼠学习记忆和突触超微结构的影响,探讨其在阿尔茨海默病(AD)早期发挥治疗作用的可能作用机制.方法 将75只APPswe/PSldE9小鼠随机分为5组:模型组、多奈哌齐组、参枝苓大剂量组、中剂量组和小剂量组,每组15只;同背景C57/BL6 J小鼠15只作为正常对照组.参枝苓大剂量[50 g/(kg·d)]、中剂量[25 g/(kg·d)]、小剂量[12.5 g/(kg·d)]组,多奈哌齐组[0.92 mg/(kg·d)],分别給予灌胃治疗3个月,正常组和模型组小鼠给予等体积蒸馏水灌胃.治疗3个月后,采用Morris水迷宫测试评价各组小鼠空间学习记忆能力,运用透射电镜观察海马CA1区突触的超微结构.结果 Morris水迷宫测试显示模型组与正常组小鼠相比,逃避潜伏期、游泳距离显著延长(P<0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间明显减少(P<0.01),治疗后参枝苓中、小剂量组逃避潜伏期、游泳距离明显缩短(P<0.05),穿越平台次数和目标象限停留时间明显增加(P<0.05).结论 参枝苓能改善APP-swe/PSldE9小鼠学习记忆能力,其潜在机制可能与改善小鼠海马CA1区突触结构和数目,进而改善突触可塑性有关.
关键词： 阿尔茨海默病 水迷宫 突触 APPswe/PSldE9小鼠 -
突触改变与学习记忆功能障碍
学习记忆功能是脑的一项高级神经功能,一旦受损,会严重影响患者参与家庭与社会生活的能力.学习记忆功能障碍的发病机制有很多,近年来的研究表明,突触的结构和功能上的改变是导致学习记忆功能障碍的重要发病基础之一,笔者从突触改变角度综述了关于学习记忆功能障碍的研究进展.
