GAD67-GFP基因敲入小鼠谷氨酸能、5-HT能和SP能终末与三叉神经中脑核神经元联系的形态学研究

论文摘要

临床上常出现的颞下颌关节紊乱、讷吃和吞咽困难等三叉神经领域的一些功能障碍性疾病都与三叉神经本体感觉信息的传递和调控密切相关。三叉神经中脑核（mesencephalic trigeminal nucleus,Vme）是传递口面部本体感觉信息的初级神经元所在地,同时也是对该信息进行调控的重要部位。三叉神经中脑核（Vme）是一个较特殊的神经核团,其神经元排列极不集中,呈“散兵线”式排列于上丘至蓝斑与臂旁核之间。Vme由大的假单极细胞和小的多极细胞组成,一般认为前者含有兴奋性神经递质,如谷氨酸（glutamate,Glu）,后者则为含有抑制性神经递质,γ-氨基丁酸（GABA）的中间神经元。目前一般认为,Glu能的Vme神经元发挥传递口面部本体感觉信息的作用,而GABA能的Vme神经元则通过局部环路对本体觉信息的传递起抑制性的调控作用。GABA是中枢神经系统内的一种重要的抑制性神经递质,它可与相应的GABA受体结合从而发挥抑制性调控作用。本课题组以往研究结果表明5-HT样、囊泡膜谷氨酸转运体（VGluTs）样和P物质（substance P,SP）样阳性终末与Glu能的Vme神经元胞体之间有密切接触。但这些研究由于无法有效地标记出Vme中GABA能的中间神经元,故有关5-HT样、VGluT1/VGluT2样和SP样阳性终末与Vme内的GABA能中间神经元胞体之间的关系如何,目前尚未见报道。GAD67-GFP基因敲入小鼠是第四军医大学解剖教研室与日本京都大学医学部高级脑形态学研究室合作培育出的一种近年来被广泛用于实验的转基因动物,该小鼠可将脑内表达绿色荧光蛋白（GFP）的GABA能神经元准确地标记出来。GFP在内源性谷氨酸脱羧酶67（GAD67）基因启动子的控制下特异性的表达在GABA能神经元内,已有研究表明GFP阳性神经元几乎全为GABA能神经元,同时该小鼠Vme内的GABA能中间神经元都能得到较好的标记。基于此,本研究利用该GAD67-GFP基因敲入小鼠,综合运用免疫荧光组织化学三重标记技术和免疫电镜双重标记技术,分别在激光共聚焦显微镜和电子显微镜下观察Vme内5-HT样、VGluT1/VGluT2样和SP样阳性终末分别与大的假单极神经元（Glu能）和小的多级神经元（GABA能）胞体之间的联系。主要结果如下:（1）Vme内有较多的PV样阳性神经元,这些神经元绝大多数为大、中型的假单极神经元,直径约为18～40μm;也可观察到少量的GFP阳性神经元,多为小的多极神经元,直径约为8～15μm。（2）大量的VGluT1样和VGluT2样阳性终末广泛分布于Vme内,其中有部分终末分别聚集在PV样或GFP阳性的Vme神经元的胞体或树突周围。统计结果表明:在与Vme神经元相接触的VGluT1样阳性终末中,有71.8%的阳性终末与PV样阳性胞体相接触,28.2%的终末与GFP阳性胞体或树突相接触;在与Vme神经元相接触的VGluT2样阳性终末中,与PV样阳性胞体相接触的阳性终末占74.5%,与GFP阳性胞体或树突相接触的阳性终末占25.5%。（3）5-HT样和SP样阳性终末也分别与PV样和GFP阳性神经元的胞体形成密切接触,其中,分别有77.7%和78.2%的5-HT样和SP样阳性终末与大的PV样阳性胞体相接触,22.3%和21.8%的5-HT样和SP样阳性终末分别与小的GFP阳性胞体或树突相接触。（4）在电镜下进一步观察到,5-HT样阳性终末与GFP阳性神经元的胞体或树突主要形成非对称性的轴-体或轴-树突触联系。以上结果提示,在口面部本体感觉信息向更高一级中枢传递过程中,5-HT能、Glu能和SP能神经终末不仅对初级传入发挥直接的调控作用,还可能通过影响Vme内的小的GABA能神经元的活动,从而间接对该信息的传递发挥调控作用。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献回顾
• 正文
• 第一部分：GAD67-GFP基因敲入小鼠囊泡膜谷氨酸转运体样阳性终末与三叉神经中脑核神经元的联系
• 1. 前言
• 2. 材料和方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 第二部分：GAD67-GFP基因敲入小鼠5-羟色胺样和P物质样阳性终末与三叉神经中脑核神经元的联系
• 1. 前言
• 2. 材料和方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢