2. 大鼠纹状体 SOM 阳性神经元形态学特征
SOM 免疫反应阳性产物主要位于神经元胞体和树突内,多为卵圆形、椭圆型或多边形( 图 1C ~1F) .胞体中等大小 ( 111. 81 ± 21. 42 ) μm2.其中DL 区胞体面积最大( 131. 82 ± 23. 11) μm2,其次是VL 区 ( 120. 74 ± 23. 44 ) μm2和 VM 区 ( 99. 53 ±24. 74) μm2,DM 区胞体最小( 94. 91 ± 22. 59) μm2,背侧 SOM 阳性神经元胞体面积( 113. 52 ± 22. 36)μm2大于腹侧( 110. 14 ± 20. 59) μm2,外侧( 126. 23± 23. 45) μm2大于内侧( 97. 26 ± 23. 63) μm2.DL与 DM、VL 与 VM 间差异具有显着性( P <0. 05) ,DL与 VL、DM 与 VM 区间差异均无显着性( P >0. 05) .阴性对照实验显示免疫组织化学结果为阴性。
3. 大鼠纹状体各区 SOM 的表达
对各组大鼠纹状体 SOM 阳性物质相对表达量进行分析( 图 2) ,结果显示,腹侧区、背侧区、内侧区、外侧区均差异无显着性( P >0. 05) .
讨 论
基底核领域的长期研究证实纹状体各种类型的投射神经元和中间神经元在胞体大小、树突分支、突触连接和分布形式存在较大差异,因此显示不同的功能特征[1].纹状体是基底核主要的信息输入结构,接受来自于皮层和丘脑的兴奋性谷氨酸能投射后,向苍白球外侧部和黑质网状部-苍白球内侧部发出 γ-氨基丁酸( γ-aminobutyric acid,GABA) 能神经元的投射[8],GABA 是成年哺乳动物中枢神经系统内的抑制性神经递质[9].纹状体内的中间神经元主要由 GABA 能中间神经元和胆碱能中间神经元构成[4],依据组织化学特征,GABA 能中间神经元又分为多个亚群,如小白蛋白阳性神经元,SOM/神经肽 Y/一氧化氮合酶阳性神经元,以及钙结合蛋白阳性神经元等[10].纹状体的 GABA 能通路对机体运动功能至关重要[11].帕金森病研究中纹状体内的SOM mRNA 表达减少[12],提示纹状体相关疾病可能与 SOM 的表达量有关。形态学研究表明,下丘脑的室周区分泌 SOM 的神经元受 GABA 能神经末梢支配,这些解剖学的研究支持 GABA 与 SOM 存在功能上的联系[13].本研究探讨 SOM 在大鼠纹状体的分布情况,为揭示纹状体、GABA、SOM 三者之间的关系提供一定的解剖学依据,也为揭示某些与纹状体相关疾病的机制打下形态学基础。
1. 纹状体 SOM 阳性神经元的分布特征
我们从正常 SOM 胞体大小、阳性细胞分布、阳性细胞表达强度方面进行了一系列研究,结果显示,在纹状体各区它们在形态学方面有一定的差异。以前有研究表明,大鼠纹状体中 Parv 中间神经元在外侧偏多[1],尤其是在纹状体头部的分布密度最大、尾部最小[14 ~ 16].本实验将纹状体划分为背外侧、腹外侧、背内侧和腹内侧 4 个区域,并分别计算SOM 阳性神经元在 4 个区域分布的百分比。结果显示,其主要分布于腹内侧区,说明不同神经递质在纹状体不同区域的分布不同。但仅此资料尚无法解释纹状体投射神经元复杂的生理功能。本实验对SOM 阳性神经元在纹状体分布的研究更为具体,此结果对于后续研究 SOM 阳性神经元与纹状体不同区域投射神经元的联系具有重要意义。本研究数据显示,纹状体腹侧区的 SOM 含量较高,而有证据显示,腹侧纹状体能够整合来自杏仁基底核外侧核、海马体、前额叶皮层以及其他区域的输入信息,产生激发( 结果-预测) 信号作用于下游的运动系统,以对目标导向行为产生激发或脱抑制作用[17],而纹状体DL 区被证实为感觉运动区[18].有研究表明,当单侧皮质受损,同侧纹状体的 DL 区 SOM 阳性神经元表达增多,表明皮质-纹状体通路影响 SOM 阳性神经元的表达[19].由于纹状体不同部位和区域显示不同的生理和病理学特征,我们的数据将为以后研究纹状体与 GABA 之间的关系提供一定的依据。
2. 纹状体 SOM 阳性神经元的形态特征
纹状体神经元主要由中等大小及树突有大量树突棘的神经元组成,这种神经元的特点是大量接受传入的信息[20].有研究表明,在绵羊和仔猪的纹状体中可见 SOM mRNA 阳性神经元,胞体多呈卵圆形或梭形[21].两栖爬行动物扬子鳄纹状体内有 SOMmRNA 阳性神经元分布,这种阳性神经元排列较为密集,细胞大小均以中、小型细胞为主,可见少量大型细胞,胞体形态有椭圆形、圆形、三角形、梭形和多角形,以椭圆形和圆形最为多见[22].本研究显示,大鼠纹状体 SOM 神经元多为卵圆形、椭圆形或多边形,胞体中等大小。说明不同种属动物纹状体 SOM神经元胞体大小和形态均有显着的差别。本实验对纹状体 4 个区域 SOM 阳性神经元胞体大小进行了比较,结果显示,背侧区胞体大于腹侧区,外侧区胞体大于内侧区。本实验对 SOM 阳性神经元在纹状体的分布及其分布规律以及形态学进行的研究,将为后期纹状体、GABA、SOM 神经元之间的突触连接的研究打下基础和提供依据。
参 考 文 献
[1]Liao ShH,Liu BB,Zhu YX,et al. Exploration on morphology ofparv interneurons and their distribution in striatum in rats[J].Journal of Sun Yat-sen University ( Medical Sciences) ,2010,31( 1) : 69-73. ( in Chinese)穆淑花,刘冰冰,朱亚西,等。 大鼠 Parv 中间神经元形态学特征及其在纹状体分布规律的探察[J]. 中山大学学报( 医学科学版) ,2010,31( 1) : 69-73.
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[3]Reiner A,Medina L,Veenman CL. Structural and functionalevolution of the basal ganglia in vertebrates[J]. Brain Res Rev,1998,29( 9) : 235-285.