低渗刺激后大鼠视上核星形胶质细胞释放牛磺酸调节神经元的活动

目的:观察低渗刺激大鼠后,视上核(SON)内星形胶质细胞调节神经元活动的机制。方法:大鼠分为4组:(1)等渗对照组,经尾静脉注入生理盐水;(2)低渗刺激组,经尾静脉注入低渗盐水(0.83%葡萄糖+0.3%NaCl);(3)氟代柠檬酸(胶质细胞代谢抑制剂,fluorocitrate,FCA)+低渗刺激组,经侧脑室注射FCA(1 nmol/μl/只)2 h后,再经尾静脉注入低渗盐水;(4)甘珀酸(缝隙连接通道阻断剂,carbennoxolon,CBX)+低渗刺激组,经侧脑室注射CBX(50μg/只,10μg/lμl)2 h后,再经尾静脉注入低渗盐水。各组动物刺激后90 min,常规固定、取材、下丘脑连续冠状切片。应用抗牛磺酸(taurine,Tau)、抗加压素(vasopressin,VP)、抗甘氨酸受体(glycine recep-tor,GlyR)、抗缝隙连接蛋白(connexin43,Cx43)的抗体进行标记,以及Fos/胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)双标记的免疫荧光染色方法,观察其在SON神经元和星形胶质细胞内的表达。结果:与对照组相比,低渗刺激组大鼠,SON内星形胶质细胞的胞体增大、突起变粗;Tau,Cx43和GFAP的平均荧光强度(MFI)增强,神经元上的GlyR表达增强,但VP和Fos的表达减弱。FCA,而不是CBX,明显减少星形胶质细胞的Tau,GFAP,Cx43的表达。FCA和CBX均可抑制神经元上的VP、GlyR、Fos阳性反应。结论:低渗刺激激活SON内星形胶质细胞,被激活的星形胶质细胞经Cx43半通道释放牛磺酸而抑制神经元的活性,减少VP的释放。     

大鼠侧脑室注射甘珀酸后下丘脑视上核星形细胞和神经元对高渗刺激反应的影响

目的 观察大鼠侧脑室注射甘珀酸后下丘脑视上核星形细胞和神经元对高渗刺激反应的影响。方法 经侧脑室注射缝隙连接阻断剂甘珀酸(carbenoxolone,CBX)及尾静脉注射9％NaCl溶液后,用放射性免疫分析法测定大鼠血浆中加压素(VP)含量,免疫组织化学方法观察下丘脑视上核(SON)神经元的：Fos和星形细胞的Fos以及胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)表达的变化。结果 1．未注射CBX组大鼠在高渗刺激后45min,血浆中VP的含量明显升高;SON中观察到GFAP／Fos阳性的星形细胞和Fos阳性神经元;2．GFAP／Fos阳性星形细胞高峰的出现早于Fos阳性神经元;3．向侧脑室注射CBX2h后,经尾静脉注射9％NaCl溶液,45Bin后血浆中的VP含量未升高,SON中GFAP／Fos阳性星形细胞的表达与未注射CBX组相同,Fos阳性神经元则显著减少。结论 SON的星形细胞对高渗刺激发生反应早于神经元,并可能通过缝隙连接影响神经元对渗透压的调节功能。     

高渗刺激诱导大鼠视上核与孤束核内神经元-星形胶质细胞复合体反应

目的 探讨大鼠接受高渗刺激后,视上核和孤束核内神经元-星形胶质细胞复合体(N-ASC)反应.方法 成年雄性SD大鼠50只,随机分为光镜组(n=40)和电镜组(n=10).采用多重免疫荧光标记法,在光镜下观察高渗刺激(9%氯化钠,5.5ml/kg尾静脉注射)后15、45、90和180 min,视上核内胶质纤维酸性蛋白(GFAP,标记星形胶质细胞)、催产素(OXT,标记视上核神经元)、Fos(标记神经元胞核)和孤束核内GFAP、酪胺酸羟化酶(TH,标记神经元)、Fos表达的时程变化.采用双重免疫电镜法,观察高渗刺激后视上核N-ASC内星形胶质细胞(用Cx43标记)与神经元(用Cx32标记)之间接触处的超微结构.结果光镜下在视上核和孤束核可分别观察到3种N-ASC,即:由 GFAP阳性星形胶质细胞与 OXT(或TH)阳性神经元形成的N-ASC;由GFAP阳性星形胶质细胞与Fos阳性神经元形成的N-ASC;由GFAP阳性星形胶质细胞与Fos和OXT(或TH)双阳性神经元形成的N-ASC.高渗刺激后 N-ASC的数量明显增加.抗Cx43和抗Cx32的双重免疫电镜显示,高渗刺激后Cx43阳性星形胶质细胞突起(即Cx43半通道)以及Cx32和Cx43形成的异型缝隙连接(HGJ)的数量明显增加.结论视上核和孤束核内的N-ASC参与渗透压调节反应.     

低渗刺激后大鼠视上核内星形胶质细胞和神经元的可塑性改变及其相互关系

为观察低渗刺激后大鼠视上核(SON)内星形胶质细胞和神经元的可塑性反应及其两者在反应时间和空间上的相互关系,我们采用大鼠尾静脉注射 5. 5ml/kg低渗盐水(0. 83% 葡萄糖+ 0. 3% NaCl)制作模型,应用抗Fos、抗胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)单标记,以及抗Fos/抗GFAP双标记、抗Fos/抗血管加压素 (VP) /抗GFAP三标记的免疫组化方法。结果发现:在SON中GFAP阳性星形胶质细胞数量在刺激后 15min增加,其胞体肥大,突起伸长变粗, 45min达高峰。Fos阳性星形胶质细胞胞核呈蓝黑色小点,刺激后 15~45min达高峰, 90min明显减少;Fos阳性神经元胞核较大,刺激后 15min未见表达, 45min少量表达, 90min表达增加。该结果表明低渗刺激后,SON内星形胶质细胞的Fos表达早于神经元,三重标记显示星形胶质细胞与神经元关系密切,提示SON内星形胶质细胞可能在低渗刺激的调节中发挥一定作用。     

大鼠腰髓背角星形胶质细胞对外伤性疼痛刺激的反应及其与神经元关系的免疫电镜研究

本研究采用抗缝隙连接蛋白 43 ( Cx43 )和抗缝隙连接蛋白 3 2 ( Cx3 2 )免疫电镜双标记方法 ,观察了一侧胫、腓骨骨折后大鼠腰髓背角星形胶质细胞与神经元的超微结构改变。结果发现 ,在脊髓背角星形胶质细胞与神经元之间的结合区域存在着如下的超微结构 :( 1)轴突终末直接与星形胶质细胞突起 ( Cx43阳性 )形成一种突触样结构 ;( 2 )由神经元突触前膜、突触后膜及星形胶质细胞突起形成的“三方突触结构”;( 3 )星形胶质细胞与星形胶质细胞之间的缝隙连接 ;( 4 )新发现的由一侧的神经元( Cx3 2阳性 )和另一侧的星形胶质细胞突起 ( Cx43阳性 )组成的一种超微结构 ,骨折后此结构数目显著增高 ,可能是缝隙连接的同源结构 ,暂称为异源性缝隙连接。结果提示 :异源性缝隙连接结构可被疼痛刺激激活 ,并极有可能是神经元与星形胶质细胞之间密切接触并进行物质交流的结构基础之一     

大鼠三叉神经尾侧亚核内星形胶质细胞对疼痛刺激的反应及与神经元的关系

目的 研究大鼠三叉神经尾侧亚核(Sp5C)星形胶质细胞对唇下注射福尔马林所致疼痛的反应及其与神经元的关系。方法 用免疫组织化学方法，显示注射后不同时间Sp5C星形胶质细胞与神经元内抗磷脂酶C(PLC)、抗Fos和抗胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组织化学产物的表达和分布。结果 正常大鼠Sp5C无免疫组织化学阳性染色，唇下注射福尔马林后，Sp5C内的星形胶质细胞出现抗PLC、抗Fos和抗GFAP阳性染色，神经元出现抗PLC和抗Fos阳性染色，且有相同的亚核分布，关系密切。抗PLC和抗Fos免疫组织化学阳性先出现于星形胶质细胞，而后在神经元出现表达。结论 Sp5C内星形胶质细胞可能参与中枢神经系统对疼痛刺激的调节，并主动调节神经元的活动。     

大鼠脑内星形胶质细胞对低血压的反应及其与神经元的关系

目的　观察大鼠血压降低后脑内星形胶质细胞 (AS)和神经元的反应及其相互关系。　方法　硝普钠静脉注射制作瞬间低血压模型 ,用抗Fos、抗GFAP和抗TH三重标记免疫组织化学方法 ,观察GFAP和Fos表达和分布规律及其与TH阳性神经元的关系。　结果　在脑内血压调节相关区域均出现GFAP和Fos表达 ,两者部位一致 ,且有亚核分布特点 ;在延髓和蓝斑等部位Fos或TH单标 ,或Fos与TH双标阳性神经元周围有GFAP阳性纤维包绕 ,形成 3种形式的复合体样结构。　结论　AS对血压变化反应敏感 ,并具机能定位特异性 ,推测星形胶质细胞可能与神经元共同参与脑内的信息处理     

脂多糖对大鼠中脑和桥脑内Fos、GFAP、OX42表达的影响

目的 探讨单次腹腔注射脂多糖(LPS),中脑和桥脑神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的可塑性变化。方法 抗Fos蛋白、抗胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、抗特异性标记小胶质细胞(OX42)和抗Fos／GFAP双重免疫组织化学标记法。结果 Fos阳性神经元分布于上丘、中脑导水管周围灰质、臂旁核和蓝斑。Fos蛋白在注射后30min。表达,1～3h为高峰。GFAP阳性星形胶质细胞胞体变大,突起增粗,细胞密度增加,30min出现表达,1h为高峰,3h后减少。OX42阳性小胶质细胞首先于脑室周围灰质表达,注射后6h达到高峰,胞体变大,全脑分布。相应于Fos阳性神经元分布区域,GFAP阳性星形胶质细胞和OX42阳性小胶质细胞深染和密集。结论 上丘、臂旁核、蓝斑内神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞可能参与神经免疫调节,臂旁核可能为此调节通路的中继站之一。     

大鼠腰髓背角星形胶质细胞及神经元对一侧胫、腓骨骨折的反应及其相互关系

目的 研究大鼠脊髓内星形胶质细胞及神经元对一侧胫、腓骨骨折的反应及相互关系。方法 应用细胞免疫组织化学方法，观察脊髓内胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、Fos蛋白双标记以及蛋白激酶C(PKC)在左侧胫、腓骨骨折后不同时程的表达变化。结果 1．左侧胫、腓骨骨折后，GFAP阳性反应产物主要分布于同侧腰髓背角的星形胶质细胞胞浆，Fos阳性产物在其胞核也有表达，且以浅层为主，神经元的胞核也有Fos阳性产物；2．Fos—LI神经元与GFAP／Fos-LI星形胶质细胞的分布基本一致，两者关系密切；3．GFAP／Fos—LI星形胶质细胞表达高峰期在骨折后45min，而Fos—LI神经元的表达高峰期在骨折后90min；PKC—LI星形胶质细胞出现及达到高峰的时间比PKC—LI神经元要早。结论 腰髓背角的星形胶质细胞参与了下肢骨折伤害性刺激的应激反应及调节过程，而且Fos—LI、PKC-LI的表达早于神经元，可能主动地影响神经元的活动。     

大鼠延髓内脏带星形胶质细胞与神经元对选择性神经病理性痛的反应

目的 研究大鼠延髓内脏带(MVZ)内星形胶质细胞与神经元对选择性性神经病理性痛的反应.方法 25只成年 SD 大鼠,其中15只为接受左侧坐骨神经分支选择性损伤(SNI)组,5只作为假手术组,5只为对照组.在术前、术后10d、20d、30d(每时段5只)观察大鼠疼痛行为学并检测机械刺激缩足反射阈值(PWMT)的变化;应用抗Fos蛋白与抗胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)或抗Fos蛋白与抗酪氨酸羟化酶(TH)的单一或双重免疫荧光法染色,Confocal显微镜下观察延髓MVZ内GFAP标记的星形胶质细胞的荧光强度,Fos/ GFAP双标记星形胶质细胞以及Fos/TH双标记神经元的平均数. 结果 SNI组大鼠与对照组或假手术组相比,术后10d其痛敏增高(PWMT值降低),20d痛敏达到高峰(PWMT值最低).免疫荧光染色显示:SNI术后MVZ内星形胶质细胞表现为激活型,GFAP免疫荧光强度明显增加;孤束核及腹外侧区的Fos/GFAP双标记星形胶质细胞及Fos/TH双标记神经元的平均值显著增高,SNI术后20d达到高峰. 结论 SNI术后MVZ内的星形胶质细胞和神经元均被激活.     

Extrasynaptic localization of glycine receptors in the rat supraoptic nucleus: further evidence for their involvement in glia-to-neuron communication

Neurons of the rat supraoptic nucleus (SON) express glycine receptors (GlyRs), which are implicated in the osmoregulation of neuronal activity. The endogenous agonist of the receptors has been postulated to be taurine, shown to be released from astrocytes. We here provide additional pieces of evidence supporting the absence of functional glycinergic synapses in the SON. First, we show that blockade of GlyRs with strychnine has no effect on either the amplitude or frequency of miniature inhibitory postsynaptic currents recorded in SON neurons, whereas they were all suppressed by the GABA(A) antagonist gabazine. Then, double immunostaining of sections with presynaptic markers and either GlyR or GABA(A) receptor (GABA(A)R) antibodies indicates that, in contrast with GABA(A)Rs, most GlyR membrane clusters are not localized facing presynaptic terminals, indicative of their extrasynaptic localization. Moreover, we found a striking anatomical association between SON GlyR clusters and glial fibrillary acidic protein (GFAP)-positive astroglial processes, which contain high levels of taurine. This type of correlation is specific to GlyRs, since GABA(A)R clusters show no association with GFAP-positive structures. These results substantiate and strengthen the concept of extrasynaptic GlyRs mediating a paracrine communication between astrocytes and neurons in the SON.     

Blocking the glial function suppresses subcutaneous formalin-induced nociceptive behavior in the rat

This study examined whether glial cells in the trigeminal nucleus caudalis (Sp5C) were necessary for orofacial nociception and nociceptive processing induced by subcutaneously (s.c.) injection of 5% formalin into left mystacial vibrissae. The immunohistochemical, immunoelectron microscopical methods and behavior assessment were used in this study. Two hours after administration of carbenoxolone (CBX, a gap junction blocker) or fluorocistrate (FCA, a glail metabolic inhibitor) into the cerebellomedullary cistern, the nociceptive behavior and scratching-cumulative time reduced significantly (P<0.01). FCA attenuated obviously the expression of Fos/NeuN-immunoreactive (-IR) neurons (mean+/-S.E.M.=29+/-2.5) and Fos/glial fibrillary acidic protein (GFAP)-IR astrocytes (7.2+/-2.2) in Sp5C. CBX decreased the number of Fos/NeuN-IR neurons (25+/-1.7), but did not affect Fos/GFAP-IR astrocytes (16.2+/-5.4), compared with vehicle-preadministered rats (Fos/NeuN-IR neurons 135+/-4.2, and Fos/GFAP-IR astrocytes 25.8+/-4). Immunoelectron microscopy established that Cx32/Cx43 heterotypic gap junctions (HGJs) were present on junction areas between astrocytes and neurons within Sp5C. The number of HGJs increased significantly following formalin s.c. injection. It suggests that the Sp5C astrocytes may play an active regulating role in orofacial nociception via Cx32/Cx43 HGJs between astrocytes and neurons of Sp5C.     

戊四唑致痫大鼠脑内缝隙连接的作用

目的: 研究缝隙连接(gap junction, GJ)在癫痫发病中的作用及机制。方法: 以戊四唑 (pentylene-tetrazol, PTZ)致痫大鼠模型为研究对象,采用免疫组织化学和实时定量RT-PCR技术,分别检测缝隙连接蛋白Cx32和Cx43在癫痫发作后不同时点皮层和海马神经元的表达。加用卡马西平(carbamazepine, CBZ)和甘珀酸(carbenoxolone, CBX)干预,观察二者对Cx32/43表达以及大鼠癫痫发作的影响。结果: 免疫组织化学染色显示PTZ致痫2 h后大鼠脑内Cx32/43阳性细胞开始增多,8 h后增多更为明显。实时定量RT-PCR示致痫2 h Cx32 mRNA迅速升高,5 h达高峰。Cx43 mRNA表达水平较低,但明显高于对照组。CBX显著抑制了Cx32/43的表达,CBZ对Cx32和Cx43的表达无明显影响。二者均抑制了大鼠的痫样发作。结论: GJ参与癫痫的发病过程,具有促进癫痫发作的作用。CBZ不影响Cx32/43的表达,表明其抗癫痫作用机制与阻断GJ 无关。     

神经病理性痛大鼠脊髓背角缝隙连接蛋白表达变化及鞘内注射甘珀酸的镇痛作用

目的 研究慢性神经病理性痛大鼠脊髓背角内缝隙连接蛋白家族(Cx)中Cx43和Cx32的表达变化,以及鞘内注射缝隙连接阻断剂甘珀酸（CBX）的镇痛作用。 方法 成年SD大鼠50只,分为正常对照组、假手术组和坐骨神经分支选择性损伤组(SNI)。手术前1d、术后3d、5d、10d、20d和30d,观察大鼠行为并检测机械刺激缩足反射阈值(PWMT)。15只大鼠于术后10d、20d、30d取脊髓腰段进行免疫印迹检测,另15只大鼠于术后10d、20d、30d取脊髓腰段进行免疫荧光染色,检测腰段脊髓背角内Cx43和Cx32表达的变化。有10只大鼠先进行鞘内插管,后行SNI手术,术后20d向鞘内注射生理盐水或CBX,观察大鼠PWMT的变化。 结果 SNI大鼠手术侧PWMT阈值较非手术侧或假手术组明显降低,术后20d达最低值。SNI大鼠手术侧脊髓背角内Cx43、32表达增多,明显高于非手术侧和假手术组背角。鞘内注射CBX 3h后,PWMT平均阈值由(2.5±1.0)g上升到(20.0±3.2)g,有抑制效应, 而生理盐水组则无抑制效应。 结论 脊髓背角内的缝隙连接在因外周神经损伤引起的神经病理性痛中起重要作用。     

Vasopressin-induced taurine efflux from rat pituicytes: a potential negative feedback for hormone secretion

Previous work on the whole neurohypophysis has shown that hypotonic conditions increase release of taurine from neurohypophysial astrocytes (pituicytes). The present work confirms that taurine is present in cultured pituicytes, and that its specific release increases in response to a hypotonic shock. We next show that vasopressin (VP) and oxytocin (OT) also specifically release taurine from pituicytes. With an EC₅₀ of ∼2 n m , VP is much more potent than OT, and the effects of both hormones are blocked by SR 49059, a V_1a receptor antagonist. This pharmacological profile matches the one for VP- and OT-evoked calcium signals in pituicytes, consistent with the fact that VP-induced taurine efflux is blocked by BAPTA-AM. However, BAPTA-AM also blocks the taurine efflux induced by a 270 mosmol l⁻¹ challenge, which per se does not evoke any calcium signal, suggesting a permissive role for calcium in this case. Nevertheless, the fact that structurally unrelated calcium-mobilizing agents and ionomycin are able to induce taurine efflux suggests that calcium may also play a signalling role in this event. It is widely accepted that in hypotonic conditions taurine exits cells through anionic channels. Antagonism by the chloride channel inhibitors 4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulphonic acid (DIDS) and 5-nitro-2-(3-phenylpropylamino)-benzoic acid (NPPB) suggests the same pathway for VP-induced taurine efflux, which is also blocked in hypertonic conditions (330 mosmol l⁻¹). Moreover, it is likely that the osmosensitivity of the taurine channel is up-regulated by calcium. These results, together with our in situ experiments showing stimulation of taurine release by endogenous VP, strengthen the concept of a glial control of neurohormone output.     

渗透压变化对缝隙连接蛋白在培养的大鼠下丘脑星形胶质细胞和神经元表达的影响

目的观察渗透压改变对培养的下丘脑星形胶质细胞的缝隙连接蛋白Connexin43（Cx43）和神经元的缝隙连接蛋白Cx32表达的影响。方法体外培养孕14d或新生1d SD大鼠下丘脑的神经元和星形胶质细胞并进行纯化和鉴定。实验各分两组,第1组：细胞由等渗培养液移至高渗培养液（含9％NaCl）分别放置1min、3min、5min、10min和15min后将液体吸出常规固定;第2组：细胞先置于高渗培养液中15min后换成等渗培养液,分别在1min、3min、5min和10min后将等渗培养液吸出常规固定。两者均进行抗Cx43或抗Cx32的免疫荧光染色,Confoeal显微镜观察。结果第1组,Cx43在刺激1min后在星形胶质细胞表达比对照组有所增加,3min达到高峰,以后逐渐降低,15min恢复正常;而Cx32在刺激后1min的神经元中表达比对照组增加,5min达到高峰,以后降低。15min恢复正常。第2组同样为Cx43在星形胶质细胞刺激1min后表达增加,3min达到高峰,以后降低,10min恢复正常;神经元的Cx32表达在刺激后5min达到高峰,以后降低,10min恢复正常。两组Cx43表达的高峰期均早于Cx32。结论Cx43和Cx32可能参与星形胶质细胞与神经元渗透压的调节。