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酪氨酸磷酸酶蛋白受体σ在成年大鼠视皮层可塑性再激活过程中的作用
背景 研究表明硫酸软骨素蛋白多糖(CSPGs)是促进视皮层可塑性终止的关键因子,而新发现酪氨酸磷酸酶蛋白受体σ(PTPσ)是CSPGs发挥抑制性作用的受体,但PTPσ及其下游分子是否参与成年大鼠视皮层可塑性的再激活尚不明确. 目的 观察成年大鼠视皮层可塑性再激活后PTPσ、神经元周围网络(PNNs)及其下游分子N-cadherin和β-catenin的表达变化. 方法 选择健康SPF级Long Evans大鼠54只,按出生后周龄分为出生后1、3、5、7、9周组,各组分别有6、6、6、24、12只大鼠,其中出生后7周组12只大鼠双眼上下睑缝合14d建立视皮层可塑性再激活模型.采用免疫组织化学法观察视皮层中PTPσ、PNNs的表达情况,采用实时荧光定量PCR(real-time Q-PCR)法分别观察PTPσ、N-cadherin和β-catenin mRNA随大鼠发育以及成年大鼠视皮层可塑性再激活后的表达变化.结果 出生后9周组大鼠视皮层PTPσ mRNA的表达量明显高于正常出生后7周组和同龄双眼形觉剥夺组大鼠,差异均有统计学意义(t=1.965、3.526,P＜0.01).大鼠视皮层中PTPσ的阳性表达定位于细胞膜、细胞质及轴突,出生后9周组大鼠视皮层Ⅱ～Ⅲ层、Ⅳ层及Ⅴ～Ⅵ层PTPσ阳性细胞密度明显高于正常出生后7周组大鼠(t=24.593、23.444、13.556,P＜0.01)及双眼形觉剥夺组大鼠,差异均有统计学意义(t=44.111、43.000、16.556,P＜0.01).出生后9周组大鼠视皮层Ⅳ层、Ⅴ～Ⅵ层PNNs阳性细胞密度值较出生后7周组明显增加,差异均有统计学意义(t=1.926,P＜0.01；t=1.370,P＜0.05),而Ⅱ～Ⅲ层PNNs阳性细胞密度值比较差异无统计学意义(t=0.889,P＞0.05).双眼形觉剥夺组大鼠视皮层Ⅱ～Ⅲ层、Ⅳ层PNNs阳性细胞密度较出生后9周组大鼠明显下降,差异均有统计学意义(t=2.556、4.185,P＜0.01),但Ⅴ～Ⅵ层的PNNs阳性细胞密度值差异无统计学意义(t=1.037,P＞0.05).与出生后1周组大鼠比较,出生后3、5、7、9周组大鼠视皮层组织中的N-cadherin mRNA表达量明显降低,差异均有统计学意义(t=28.932、28.988、27.083、28.908,P＜0.01),出生后7周组大鼠N-cadherin mRNA表达量升高,与出生后3、5、9周组比较差异均有统计学意义(t=1.848、1.904、1.825,P＜0.01).出生后9周组和同龄双眼形觉剥夺组比较,N-cadherin mRNA表达差异无统计学意义(t=0.072,P＞0.05).出生后1周组大鼠视皮层β-catenin mRNA表达明显高于其他各组,差异均有统计学意义(t=3.918、3.534、2.645、4.652,P＜0.01),双眼形觉剥夺组β-catenin mRNA表达量较出生后9周组明显升高,差异有统计学意义(t=0.570,P＜0.01). 结论 PTPσ、PNNs及其下游通路分子β-catenin参与了成年大鼠视皮层可塑性再激活的过程.
关键词： 视皮层 酪氨酸磷酸酶蛋白受体σ 可塑性 双眼形觉剥夺
