大鼠視皮層發(fā)育中細胞外基質(zhì)的表達及在視皮層可塑性中的作用研究.pdf

1、目的: 1.目前研究證明星形膠質(zhì)細胞可以產(chǎn)生硫酸軟骨素(Chondrointinsulfateproteoglycans，CSPGs)，而CSPGs參與了神經(jīng)元周圍網(wǎng)絡(perineuronalnet，PNNs)的形成，并參與了視覺可塑性關鍵期終止的過程。所以本實驗擬研究正常視皮層發(fā)育中星形膠質(zhì)細胞的發(fā)育和分布，進一步了解星形膠質(zhì)細胞在視皮層可塑性中的可能作用。 2.在視皮層可塑性的研究中，對細胞外基質(zhì)(Extracel

2、lularmatric，ECM)中的CSPGs關注較多，而對其中的另一主要成分透明質(zhì)酸(Hyaluronan，HA)的研究卻較少，因此本實驗擬觀察正常大鼠和雙眼形覺剝奪大鼠視皮層發(fā)育過程中透明質(zhì)酸的表達和分布特點，從而探討透明質(zhì)酸在視皮層可塑性中的可能作用。 方法: 1.應用星形膠質(zhì)細胞成熟標志物膠質(zhì)纖維酸性蛋白質(zhì)(GlialFibrillaryAcidicPortein，GFAP)行免疫組化觀察不同年齡段(1周、3周、

3、5周、7周及3月齡)正常大鼠視皮層中星形膠質(zhì)細胞的發(fā)育和分布情況。 2.應用透明質(zhì)酸分子探針(neurocan-綠色熒光蛋白(greenfluorescentprotein，GFP)融合蛋白)對出生后1周、3周、5周、7周及3月齡正常大鼠和3周、5周、7周及3月雙眼形覺剝奪大鼠視皮層進行免疫組織化學染色，觀察其表達及分布情況。 結(jié)果: 1.正常大鼠視皮層GFAP陽性星形膠質(zhì)細胞出生后1周時在視皮層Ⅴ-Ⅵ少量表達，

4、3周、5周時在視皮層各層都可見表達，7周時GFAP陽性星形膠質(zhì)細胞密度增加明顯，3月達高峰。 2.在同一年齡段大鼠視皮層的不同層次，GFAP陽性星形膠質(zhì)細胞分布不均勻，其中各年齡段均在Ⅴ-Ⅵ層細胞密度最高。 3.正常大鼠視皮層發(fā)育(1周-3月)中觀察到1周時視皮層Ⅴ-Ⅵ見少量neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸表達，并在神經(jīng)元周圍形成可疑“鞘樣結(jié)構(gòu)”；3周時neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸在神經(jīng)元周圍

5、表達增多，并形成“鞘樣結(jié)構(gòu)”，部分表達于軸突、樹突周圍；5周時neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸在神經(jīng)元周圍表達進一步增多；7周時達高峰；3月持續(xù)高水平表達。其中7周、3月和1周的視皮層透明質(zhì)酸陽性神經(jīng)元的陽性率比較差異非常顯著(P＜0.01)。同時觀察到neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸在視皮層各層表達不一致，其中所有年齡段中Ⅳ層均見最多。 4.雙眼形覺剝奪和正常組大鼠視皮層neurocan-GFP融合蛋白

6、陽性透明質(zhì)酸表達及分布比較未見顯著差異，兩組視皮層透明質(zhì)酸陽性神經(jīng)元的陽性率比較未見顯著差異。 結(jié)論: 1.在正常大鼠視皮層的可塑性關鍵期內(nèi)星形膠質(zhì)細胞逐漸增加，關鍵期結(jié)束時增加明顯，成年達高峰，提示星形膠質(zhì)細胞可能參與了視皮層可塑性“終止”機制及成年后視覺可塑性的“固化”有關。 2.在正常大鼠視皮層發(fā)育過程中，星形膠質(zhì)細胞分布不均勻，但各年齡段Ⅴ-Ⅵ層細胞密度最高，提示星形膠質(zhì)細胞可能在發(fā)育過程中主要通過影響視

7、皮層皮質(zhì)－皮質(zhì)下通路而發(fā)揮作用。 3.在正常大鼠視皮層發(fā)育中，隨著年齡的增長，neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸在神經(jīng)元周圍表達增多，形成的PNNs逐漸增多，可塑性關鍵期開始(1周)和關鍵期結(jié)束時(7周)neurocan-GFP融合蛋白陽性透明質(zhì)酸在視皮層的表達具有非常顯著差異，這提示透明質(zhì)酸可能在發(fā)育中參與了視皮層可塑性“終止”的機制。 4.雙眼形覺剝奪的異常視覺環(huán)境下，與正常大鼠相比，雙眼形覺剝奪大鼠視皮層