猫孤束核胶状质亚核的突触构筑学研究

用透射电镜对猫的孤束核胶状质亚核(SNG)的突触型式进行了观察,除看到已报导的轴—树突触、轴—体突触、树—树突触外,还发现该核内含有轴—轴突触及突触球等结构。SNG内轴—树突触最常见,而轴—体突触、轴—轴突触和树—树突触则较少。各类突触中的突触囊泡多为圆形清亮囊泡,而扁平清亮囊泡和大颗粒囊泡较少。扁平清亮囊泡多与圆形清亮囊泡共存于同一轴—轴突触终末内。轴—轴突触均为对称型突触,有时与树突或胞体相连形成轴—轴—树突触或轴—轴—体突触。突触球多为以树突和棘为中心的中心树突型突触球。此外在SNG内还观察到嵴突触,并联突触等连接形式。SNG内突触的复杂性表明传入冲动在该核中可能经过扩散、汇聚和突触前抑制等多种复杂的整合过程调节内脏活动。     

大鼠纹状体边缘区的突触特征

本文在电镜下对大鼠纹状体边缘区的突触特征进行了研究。边缘区中可见四种类型的突触:轴—体,轴—树,轴棘及轴—轴。在胞体、树突或树突棘上均可见有对称性及非对称性突触。多数对称性突触含有多形性小泡,而非对称性突触主要含圆形小泡。我们还在边缘区中首次观察到少量轴—轴—棘突触。边缘区中这些突触特征和纹状体其余部位有区别。     

三叉神经尾侧脊束核胶状质亚核内连续性突触的亚显微结构研究

本文用电镜观察了小鼠三叉神经尾侧脊束核胶状质亚核内的突触联系。该核内的连续性突触有:1.树—轴—树突触(D-A-D_1):树突D内只含少量扁圆形突触小泡,与轴突A形成树-轴突触(D-A);而轴突A又与树突D_1形成轴-树突触(A-D_1)。2.轴-树-树突触(A-D-D_1):轴突终末A与Ⅱ型树突D形成轴-树突触(A-D);而树突D又与Ⅱ型树突D_1形成树-树突触(D-D_1)。3.轴-轴-树突触(A-A_1-D):轴突终末A与轴突终末A_1形成轴-轴突触(A-A_1);而轴突终末A_1与Ⅱ型树突D形成轴-树突触(A_1-D)。     

海马的树突和树－树连接的超微结构

用电镜方法观察了大白鼠ＣＡ１区的神经组织超微结构，发现神经毯内的树突、侧棘、轴突以及神经胶质非常复杂。树突内微管显著。侧棘有不同的形态类型，有些侧棘常有小棘伸出。棘器不仅出现在侧棘内，而且在一些树突内也可遇见。某些侧棘内可见颗粒小泡或包被小泡。神经毯内广泛存在轴－树突触（圆形小泡，Ⅱ型突触），轴－棘突触（圆形小泡，Ⅰ型突触）和树－树突触（圆形小泡，Ⅲ型突触）。此外，还首次在海马内发现非突触性的树－树紧密连接，它可能是假突触，其功能意义有待进一步研究。本文提示海马树突和突触的复杂性可能对学习和记忆有着重要的作用。     

海马的树突和树－树连接的超微结构

用电镜方法观察了大白鼠ＣＡ１区的神经组织超微结构，发现神经毯内的树突、侧棘、轴突以及神经胶质非常复杂。树突内微管显著。侧棘有不同的形态类型，有些侧棘常有小棘伸出。棘器不仅出现在侧棘内，而且在一些树突内也可遇见。某些侧棘内可见颗粒小泡或包被小泡。神经毯内广泛存在轴－树突触（圆形小泡，Ⅱ型突触），轴－棘突触（圆形小泡，Ⅰ型突触）和树－树突触（圆形小泡，Ⅲ型突触）。此外，还首次在海马内发现非突触性的树－树紧密连接，它可能是假突触，其功能意义有待进一步研究。本文提示海马树突和突触的复杂性可能对学习和记忆有着重要的作用。     

大鼠三叉神经脊束核尾侧亚核胶状质突触小球的超微结构

用透射电镜观察了大鼠三叉神经脊束核尾侧亚核胶状质突触小球的各种突起成分及突触联系。突触小球的中央轴突终未与周围两类 (一、二型)树突棘,树突干形成非对称的轴树突触。含突触小泡的二型树突棘、树突干与不含小泡的一型树突棘、树突干形成对称的树树突触,并与中央轴突终末形成树轴突触。周围轴突终末(P)与中央轴突终末形成对称的轴轴突触,并与小球内的树突形成对称的轴树突触。     

大脑皮质内树突上突触的超微结构

本文用电镜方法观察大白鼠大脑视区皮质内树突上突触的超微结构。研究结果表明大脑皮质内的突触以轴-树突触和轴-棘突触占优势。轴-树突触按结构有GrayⅠ型和Ⅱ型两种。在视区皮质内有时可见到轴-嵴突触、树-树突触和棘-树突触,它们均属GrayⅠ型(含圆形突触小泡)突触。     

大鼠中脑黑质致密部突触构筑的研究

本研究采用透射电镜方法对黑质致密部的突触类型进行详细观察。结果表明,黑质致密部虽以轴—树突触为主,但轴—树—轴突触的数量明显增多,并可观察到并列突触。对结果的讨论提示:致密部不同类型突触是黑质执行其重要调控功能的保证,而并列突触很可能是神经回路中易化过程的基本结构。     

大鼠下丘脑室旁核的突触结构

在PVN神经网中,最多见的是轴—树突触,其次是轴—体突触,偶尔可见树—树突触。根据所含的突触小泡不同,可把轴突末稍分为三类:Ⅰ、含有大量的清亮小泡,混有一些小的致密核心小泡。Ⅱ、含有大量圆的清亮小泡,混有一些大的致密核心小泡。Ⅲ、单纯含有大量圆及椭圆的清亮小泡,大小不等。多种不同性质的轴突末稍共同参与PVN的神经内分泌整合过程。     

家兔下橄榄背侧副核的超微结构特点——电镜研究

本实验对7只家兔的下橄揽背侧副核进行了电镜观察。除发现已报道过的轴树突触、轴体突触及以树突为中心的突触球外,还见此核内有轴轴突触、轴突与胞体棘形成的突触,以轴突为中心的突触球及核内微纤维束。轴树突触最常见,突触后成分为树突或棘。轴体突触较少见。有一轴突终末与一胞体棘形成突触,同时还与一树突形成突触。轴轴突触前、后成分中均含圆形囊泡,有时形成轴-轴-树突触串。家兔下橄榄背侧副核内见有两种突触球,一种以树突为中心,另一种以轴突为中心。还发现两个轴突终末同时与另一轴突终末形成轴→轴→轴突触。下橄榄背侧副核内的复杂突触形式,说明传入冲动在其中可能经过扩散、会聚、突触前抑制及整合等复杂的过程。     

Retinal afferents form Gray-type-I and type-II synapses in the suprachiasmatic nucleus (rat)

Summary The synapses of optic nerve afferents in the suprachiasmatic nucleus (SCN) usually form Gray type I (asymmetrical) synapses, but about 13% show clear-cut Gray type II (symmetrical) active zones. Some presynaptic elements form a Gray type I—active zone with one dendrite and a Gray type II—active zone with another postsynaptic element at the same time. It is discussed whether this variability is related to a simultaneous excitatory and inhibitory action, to a variable activity or efficiency of the synapses or to various stages of maturation.Abbreviations used in the Text GT I synapse Gray type I synapse - GT II synapse Gray type II synapse - PD postsynaptic density - SCN suprachiasmatic nucleus     

大鼠中缝大核下行投射纤维与三叉神经脊束核尾侧亚核向丘脑投射神经元之间的突触联系

本研究分别用逆行和顺行追踪相结合及逆行追踪与免疫组织化学反应相结合的双标记技术对中缝大核下行投射纤维和５ ＨＴ 样阳性终末在三叉神经脊束核尾侧亚核内的分布及其与向丘脑投射神经元之间的突触联系进行了观察。将ＨＲＰ注入丘脑腹后内侧核,证明ＨＲＰ逆标神经元主要见于三叉神经脊束核尾侧亚核的Ⅰ、Ⅲ层;将顺行标记物ＰＨＡ Ｌ 注入中缝大核,证明ＰＨＡ Ｌ顺标纤维和终末也主要见于尾侧亚核的Ⅰ层,Ⅱ层内仅有少量ＰＨＡ Ｌ 顺标终末;免疫组织化学反应的结果显示５ ＨＴ 样阳性终末也主要存在于尾侧亚核的Ⅰ和Ⅱ层,其它部位仅散在分布。在电镜下观察到：（１）三叉神经脊束核尾侧亚核Ⅰ层的ＨＲＰ逆标神经元的胞体和树突分别与ＰＨＡ Ｌ顺标终末形成轴 体突触和轴 树突触,其中大部分为对称性突触,非对称性突触较少;（２）尾侧亚核Ⅰ层ＨＲＰ逆标神经元的胞体和树突也分别与５ ＨＴ 样阳性终末形成轴 体突触和轴 树突触,这些突触联系也以对称性突触为主。本研究的结果表明：中缝大核的下行投射纤维主要终止于三叉神经脊束核尾侧亚核Ⅰ层,对此层内向丘脑投射的神经元可能主要发挥抑制作用,而５ ＨＴ 是中缝大核下行投射纤维的主要神经活性物质。     

猫颈外侧核内颈丘脑投射神经元的超微结构及其突触联系

猫颈外侧核接受来自同侧脊髓后角的脊颈束 ,其传出纤维投射至对侧的丘脑腹后外侧核。该通路与传导皮肤的伤害性信息有关。本文采用 HRP逆行追踪技术 ,在电镜水平研究了猫颈外侧核内颈丘脑投射神经元的超微结构及其突触联系。将 HRP注入猫左侧丘脑腹后外侧核 ,经颈总动脉灌流固定 ,TMB法呈色反应。选取右侧颈外侧核内有 HRP标记的细胞制备电镜标本 ,透射电镜观察。结果发现 ,颈外侧核内出现大、中型 HRP标记神经元 ,细胞核为卵圆形 ,可见核仁 ,胞浆丰富 ,含有多量的线粒体等细胞内器 ,HRP反应产物散在于其中。在颈丘脑投射神经元胞体的周围见有 HRP标记的树突以及非标记的轴突、神经元胞体及树突。 HRP标记的颈丘脑投射神经元作为突触后成分与其他成分形成轴 -树突触 ,轴 -体突触 ,轴 -轴 -体突触及轴 -树突触复合体。这些结果提示 :颈丘脑投射神经元接受广泛的传入联系     

mGluR5 knockout mice display increased dendritic spine densities

Alterations in dendritic spine densities and morphologies have been correlated with the abnormal functioning of the synapse. Specifically the metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5) has been implicated in dendrogenesis and spineogenesis, since its activation triggers various signaling cascades that have been demonstrated to play roles in synaptic maturation and plasticity. Here we used the Golgi impregnation technique to analyze the dendritic spines of mGluR5(-/-) knockout mice in comparison to their heterozygote mGluR5(+/-) littermates. mGluR5(-/-) mice had elevated spine densities irrespective of spine type or location along their dendritic trees in comparison to mGluR5(+/-) animals. Such anatomical changes may underlie the hyperexcitability observed in mGluR5 total knockout mice.     

猫丘脑腹后内侧核内三叉丘系纤维终末的超微结构及其突触联系

本文采用顺行溃变法对猫丘脑腹后内侧核内发自三叉神经尾侧脊束核的三叉丘系纤维终末的超微结构及其突触联系进行了研究。在电灼损毁三叉神经尾侧脊束核四天后 ,在电镜下发现丘脑腹后内侧核内的三叉丘系终末存在三种溃变形式 ,即 :电子致密型溃变 ,电子透明型溃变及神经微丝型溃变 ,以电子致密型溃变终末最为常见。溃变的三叉丘系终末常较大 ,含有大量密集的圆形无颗粒小泡 ,在丘脑腹后内侧核内主要形成不对称型轴—树突触 ,多数溃变轴终末还参与形成以树突为中心的汇聚型突触复合体     

The X-linked intellectual disability protein IL1RAPL1 regulates excitatory synapse formation by binding PTPδ and RhoGAP2

Mutations of the Interleukin-1-receptor accessory protein like 1 (IL1RAPL1) gene are associated with cognitive impairment ranging from non-syndromic X-linked mental retardation to autism. IL1RAPL1 belongs to a novel family of IL1/Toll receptors, which is localized at excitatory synapses and interacts with PSD-95. We previously showed that IL1RAPL1 regulates the synaptic localization of PSD-95 by controlling c-Jun N-terminal kinase activity and PSD-95 phosphorylation. Here, we show that the IgG-like extracellular domains of IL1RAPL1 induce excitatory pre-synapse formation by interacting with protein tyrosine phosphatase delta (PTPδ). We also found that IL1RAPL1 TIR domains interact with RhoGAP2, which is localized at the excitatory post-synaptic density. More interestingly, the IL1RAPL1/PTPδ complex recruits RhoGAP2 at excitatory synapses to induce dendritic spine formation. We also found that the IL1RAPL1 paralog, IL1RAPL2, interacts with PTPδ and induces excitatory synapse and dendritic spine formation. The interaction of the IL1RAPL1 family of proteins with PTPδ and RhoGAP2 reveals a pathophysiological mechanism of cognitive impairment associated with a novel type of trans-synaptic signaling that regulates excitatory synapse and dendritic spine formation.     

Intrinsic versus extrinsic determinants during the development of Purkinje cell dendrites

The peculiar shape and disposition of Purkinje cell (PC) dendrites, planar and highly branched, offers an optimal model to analyze cellular and molecular regulators for the acquisition of neuronal dendritic trees. During the first 2 weeks after the end of the proliferation period, PCs undergo a 2-phase remodeling process of their dendrites. The first phase consists in the complete retraction of the primitive but extensive dendritic tree, together with the formation of multiple filopodia-like processes arising from the cell body. In the second phase, there is a progressive disappearance of the somatic processes along with rapid growth and branching of the mature dendrite. Mature Purkinje cell dendrites bear two types of spiny protrusions, named spine and thorn. The spines are numerous, elongated, located at the distal dendritic compartment and form synapses with parallel fibers, whereas the thorns are shorter, rounded, emerge from the proximal compartment and synapse with climbing fibers.     

Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex

Determining the degree of synapse formation and elimination is essential for understanding the structural basis of brain plasticity and pathology. We show that in vivo imaging of dendritic spine dynamics through an open-skull glass window, but not a thinned-skull window, is associated with high spine turnover and substantial glial activation during the first month after surgery. These findings help to explain existing discrepancies in the degree of dendritic spine plasticity observed in the mature cortex.     

大鼠三叉神经脊束核Ⅱ尾侧亚核层内CB样、PV样阳性结构的分布及其突触联系

本研究用免疫组织化学方法观察了 Calbindin D-2 8k( CB)样和 Parvalbumin ( PV)样胞体、纤维和终末在三叉神经脊束核尾侧亚核 ( Vc) 层内的分布及它们的突触联系。在光镜下观察到 CB样和 PV样阳性胞体、纤维和终末在 II层内侧带 ( IIi)最为密集 ,PV样阳性神经元的胞体稍大 ,但数量少于 CB样阳性神经元。在电镜下观察到 CB样或 PV样阳性结构主要形成下列 4种突触联系 :( 1)阳性轴突终末与阳性或阴性轴突终末形成对称性轴 -轴突触和少量非对称性轴 -轴突触 ;( 2 )阳性轴突终末与阳性树突形成非对称性和对称性轴 -树突触 ;( 3 ) CB样阳性轴突终末与阴性树突主要形成非对称性轴 -树突触 ,PV样阳性轴突终末与阴性树突主要形成对称性轴 -树突触 ;( 4 )阴性轴突终末与阳性树突形成非对称性和对称性轴 -树突触。另外还可见到 CB样或PV样阳性或阴性树突、轴突及终末与 CB样、PV样阳性或阴性的初级传入纤维终末形成 型和 II型突触小球。 型突触小球数量较多 ,有典型的扇贝样初级传入纤维终末和不均一的小泡 ,线粒体少 ;II型突触小球的初级传入纤维终末粗大而清亮 ,外观不规则 ,有均匀一致的小泡和丰富的线粒体。根据上述结果可以推知在面口部伤害性信息的传递和调控过程中 ,Vc II层神经元发挥着重要的作用