老年猫初级视皮层细胞对视觉刺激空间频率调谐反应的选择性下降(英文)

目的探讨猫的初级视皮层(V1)细胞对视觉刺激空间频率的选择性是否受年龄影响。方法采用在体细胞外单细胞记录技术分别记录青、老年猫V1神经元对不同空间频率光栅刺激的调谐反应。结果数据统计分析结果显示,诱导老年猫V1神经元出现最大诱发反应幅度的平均最优刺激空间频率(optimal spatial frequency, OSF)相较于青年猫的OSF显著降低。此外,老年猫V1神经元达到半幅反应的平均高频截止空间频率(cut-off spatial frequency,CSF)也显著小于青年猫的CSF。结论该结果与在老年猴初级视皮层的研究报道一致,表明年龄相关的视皮层细胞对刺激空间频率的选择性下降可能是哺乳动物中普遍存在的现象,也可能是导致老年性视敏度下降的重要原因。     

大鼠视觉发育可塑性关键期视皮层LTP的研究

研究大鼠视觉发育可塑性关键期内视皮层LTP与大鼠生理年龄及视觉经验的关系，探讨视觉经验依赖性可塑性的突触机制和细胞机制，用低频刺激视皮层脑片IV层伴随突触后神经元去极化至－20mV，以诱发视皮层Ⅱ-Ⅳ层LTP，用膜片钳全细胞记录法记录，并观察NMDA受体拮抗剂APV对LTP的影响，结果表明：（1）视皮层LTP诱发率在生后1周龄组最低（3／14），2周龄组略微增加（9／29），3周龄组最高（11／19），4周龄组次之（7／14），睁眼前后LTP诱发率差异显著（P＜0．05）。（2）APV处理组LTP诱发率（4／33）显著低于非APV处理组（24／54）（P＜0．01），但有4例来自IV层水平联系的突触，APV不能阻断LTP诱发，结果提示；（1）视皮层LTP反映了生理状态下视皮层经验依赖性可塑性，睁眼前视皮层大多数突触的可塑性处于潜伏状态，而睁眼后形觉刺激激发了视皮层突触的可塑性。（2）大鼠视觉发育可塑性关键期内低频刺激视皮层IV层伴随突触后去极化所诱发的LTP是NMDA受体依赖性的，但视皮层IV层水平联系突触中存在不被100μmol/L APV阻断的LTP。     

大鼠视觉发育可塑性关键期视皮层LTP的研究

研究大鼠视觉发育可塑性可塑性关键期内视皮层LTP与大鼠生理年龄及视觉经验的关系,探讨视觉经验依赖性可塑性的突触机制和细胞机制.用低频刺激视皮层脑片Ⅳ层伴随突触后神经元去极化至-20 mV,以诱发视皮层Ⅱ～Ⅳ层LTP,用膜片钳全细胞记录法记录,并观察NMDA受体拮抗剂APV对LTP的影响.结果表明:①视皮层LTP诱发率在生后1周龄组最低(3/14),2周龄组略微增加(9/29),3周龄组最高(11/19),4周龄组次之(7/14).睁眼前后LTP诱发率差异显著(P＜0.05).②APV处理组LTP诱发率(4/33)显著低于非APV处理组(24/54)(P＜0.01).但有4例来自Ⅳ层水平联系的突触,APV不能阻断LTP诱发.结果提示:①视皮层LTP反映了生理状态下视皮层经验依赖性可塑性.睁眼前视皮层大多数突触的可塑性处于潜伏状态,而睁眼后形觉刺激激发了视皮层突触的可塑性.②大鼠视觉发育可塑性关键期内低频刺激视皮层Ⅳ层伴随突触后去极化所诱发的LTP是NMDA受体依赖性的.但视皮层Ⅳ层水平联系突触中存在不被100 μmoL/L APV阻断的LTP.     

大鼠发育过程中视皮层神经元视觉依赖性突触反应的变化

目的:研究大鼠不同发育阶段视皮层各层次神经元的被动膜学特性和突触传递特性,探讨视觉经验在视皮层发育过程中对神经元突触的修饰作用.方法:依年龄将57只4～28d龄SD大鼠分为两组:睁眼前组(即1,2周龄组);睁眼后组(即3,4周龄组),应用脑片膜片钳全细胞记录技术获得视皮层神经元的全细胞记录,在电压钳下应用强度为0.1～1.0mA刺激来引起神经元的突触后电流(postsynaptic currents,PSCs).结果:156个大鼠视皮层神经元的PSCs可分为无反应型、单突触反应型和多突触反应型三种类型.大鼠睁眼前无反应型细胞的百分率为57.3%,而睁眼后下降至11.94%(P＜0.001);多突触反应型细胞所占的百分率则由睁眼前的12.36%上升至睁眼后的31.34%(P＜0.05).出生后1周内的细胞属于不成熟细胞:阻抗高(RN＞1.0 GΩ)、峰值低(约0.87 mA)、下降时间短(约0.98ms).4周龄(22～28d)的神经元则属于成熟型细胞:阻抗低(RN＜310 MΩ)、峰值高(约66 mA)、下降时间长(约225ms).1～3周龄神经元的电生理学特性则是介于上述两者之间.钳制电压为-70 mV时,随着刺激强度的增大,神经元PSCs的波幅也逐渐增大.与Ⅳ层组相比,Ⅱ～Ⅲ层组神经元PSCs的峰值明显增高(约34 pA),下降时间延长(约69 ms)、潜伏期延长(约5ms).结论:无形觉刺激的情况下,神经元突触多处于静息状态,出生后静息突触向功能突触的转变可能是突触联系的活动依赖性修饰的一种形式.视皮层神经元在出生后发育过程中,其功能的成熟表现为在视觉刺激下,视觉依赖性突触的形成和重新分布,表明了相邻神经元之间的相互作用和局部神经元网络的整合功能.在视皮层神经元突触联系的修饰中,视觉经验起决定性作用.     

高渗刺激后大鼠视上核星形胶质细胞和神经元的反应及其相互关系的光、电镜研究

目的探讨大鼠尾静脉注射高渗盐水(9％NaCl，5．5mL／kg)后，视上核(SON)内星形胶质细胞和神经元的可塑性反应及相互间的关系。方法用免疫组织化学和免疫电镜技术，观察刺激后15，45，90，180和360minSON内缝隙连接蛋白43(Cx43)和蛋白32(Cx32)的变化及超微结构。结果光镜下观察到Cx43阳性星形胶质细胞在15min出现，45min达到高峰；Cx32阳性神经元90min达到高峰。电镜下在SON内，观察到下列四种超微结构：(1)突触样结构(synapse like structure)，位于神经元的轴突末梢与Cx43阳性的星形胶质细胞突起之间；(2)三成分的突触复合体(tripartite synaptic structure)，由突触前膜、突触后膜和靠近此突触的星形胶质细胞突起共同组成；(3)同源性缝隙连接(gap junction，GJ)，位于星形胶质细胞突起之间，两侧均为Cx43；(4)“异源性缝隙连接样结构”(heterotypic gap junctions，HGJ)，是由Cx32阳性神经元和Cx43阳性星形胶质细胞突起组成的一种超微结构。结论高渗刺激后，SON内Cx43阳性星形胶质细胞和Cx32阳性神经元明显增加，前者出现和高峰的时间早于神经元；两者之间的HGJ数量明显增加，其他结构的数量变化不明显，因此两者可能是通过HGJ进行快速的信息交流。     

西洛他唑对大鼠皮层细胞糖氧剥离损伤的保护作用

目的探讨磷酸二酯酶抑制剂西洛他唑对糖氧剥离后大鼠皮层细胞培养的影响及作用机制。方法原代混合培养大鼠皮层细胞,建立糖氧剥离的细胞损伤模型模拟细胞"缺血损伤",然后进行干预。测定细胞培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、神经元型一氧化氮合酶(nNOS)及诱导型一氧化氮合酶(i NOS)的含量;测定一氧化氮(NO)的分泌水平;测定细胞内环磷酸腺苷(cAMP)水平及四唑盐(MTT)比色试验测定细胞活力。结果西洛他唑组及依达拉奉组与糖氧剥离模型组比较,LDH、MDA漏出量显著减少(P均0.05),GSH-Px释放量明显升高(P均0.05),nNOS、i NOS的水平及NO的分泌量显著下降(P均0.05),细胞内cAMP水平明显升高(P均0.05);细胞存活率显著提高(P均0.05);西洛他唑与依达拉奉组比较,LDH、MDA漏出量及GSH-Px的释放量无差别,nNOS、i NOS和NO的水平明显降低(P均0.05),细胞内cAMP水平显著升高(P0.05);细胞存活率明显提高(P0.05)。结论西洛他唑对培养大鼠皮层细胞在糖氧剥离损伤中具有保护作用,其作用机制可能通过抗氧化、降低nNOS及i NOS的水平从而降低NO的分泌、升高细胞内cAMP水平来实现的。     

神经干细胞移植对大鼠视神经损伤后节细胞的保护作用

目的探讨神经干细胞（NSCs）移植对视神经受损SD大鼠视网膜节细胞（RGCs）的保护作用。方法将48只健康成年SD大鼠随机分为N组（NSCs移植组）和C组（对照组），均使用精确校准方法在右眼造成部分视神经损伤，左眼作为正常对照。从胚胎SD大鼠海马分离NSCs。利用细胞培养和体内移植技术。将培养后的NSCs注入N组大鼠右眼玻璃体内，C组大鼠右眼玻璃体内注入同等体积的PBS。处死前3d在双上丘注射3％快蓝逆行标记双眼RGCs。将大鼠分别于注射NSCs或PBS后7d、14d、21d、28d处死，各分为4组。每组6只。分离视网膜置于荧光显微镜下，摄影输入计算机图像分析仪计数RGC。计算RGC标识率。另取6只健康成年SD大鼠作NSCs移植，分别于移植后7d、28d处死，每时间段3只。通过视网膜免疫荧光切片观察NSCs在视网膜的存活、整合情况。结果N组大鼠各时间段RGCs标识率与C组同时间段比较均增高，有显著性差异（P〈0．01）；N组与C组RGCs标识率均随时间延长而降低。且前后段时间比较有显著性差异，但N组降低速度明显慢于C组。NSCs移植7d后部分移植细胞迁移进入视网膜的内网层和节细胞层。28d后可见移植细胞广泛整合至宿主视网膜内。结论NSCs移植入视神经损伤大鼠视网膜后可提高视网膜神经节细胞的存活率．对受损的节细胞具有一定的保护作用。     

猫视网膜神经节细胞显示对长时间光栅刺激的弱图形适应和明显的图形易化作用

图形适应被认为仅存在于视觉皮质水平,然而本实验室新近实验表明,光栅图形适应也存在于正常猫和去视皮质猫的外膝体神经元.本研究目的在于澄清外膝体的图形适应是否来源于视网膜.研究了79个X和Y型猫视网膜神经节细胞对长时间的光栅刺激反应.结果显示:①与外膝体中继细胞不同,71%的神经节细胞对长时间刺激反应不变,只有6%的细胞显示光栅适应,而有23%的细胞显示易化作用;②上述对长时间的光栅刺激的效应与细胞类型(X和Y型或On-和Off-中心型)无关;③如同外膝体细胞,视网膜神经节细胞的光栅易化作用在刺激后30 s内结束,平均反应幅度上升17%,其时程符合指数函数,平均时间常数为17.7 s.本结果提示,图形适应可能基本上起源于外膝体,而图形易化则起源于视网膜,因此外膝体内机制可能导致中继神经元的图形适应.     

选择性5-羟色胺再摄取抑制剂对小胶质细胞不同活化途径的影响

目的 探讨SSRIs氟西汀和艾司西酞普兰对于小胶质细胞不同活化途径的影响.方法 新生2 dSD大鼠脑组织经洗涤、分离、消化、过筛网、离心等处理,获得原代小胶质细胞.将BV2细胞系组和原代细胞组进一步分亚组如下:空白对照组、M1型模型组、M2型模型组、氟西汀组和艾司西酞普兰组,干预24h后使用实时定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-PCR)、酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)和免疫印迹法测定相关炎症指标表达水平.结果 (1)M1型活化:RT-PCR示氟西汀可显著降低脂多糖联合干扰素-γ(LPS+INF-γ)诱导的BV2细胞白细胞介素1β(interleukin 1β,IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子a(tumor necrosis factor,TNF-a)和诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)mRNA表达(均P＜0.05).氟西汀和艾司西酞普兰均可显著抑制LPS+ INF-γ诱导的原代小胶质细胞IL-6(均P＜0.01)、TNF-a(P =0.018、0.029)和iNOS(均P=0.005)mRNA表达.免疫印迹法示氟西汀和艾司西酞普兰可显著抑制LPS+ INF-γ诱导的BV2细胞Iba-1 (P ＜0.01、P=0.002)、CD86(均P＜0.01)蛋白表达.氟西汀和艾司西酞普兰均可显著抑制LPS+ INF-γ诱导的原代小胶质细胞CD86表达(均P＜0.01).ELISA示氟西汀可显著抑制LPS+ INF-γ诱导的BV2细胞TNF-a(P=0.003)和IL-1 β(P=0.002)分泌.氟西汀和艾司西酞普兰可显著抑制LPS+ INF-γ诱导的原代小胶质细胞IL-1β分泌(均P＜0.01).原代小胶质细胞各组间TNF-a分泌差异无统计学意义(F=4.627,P=0.053),进一步组间比较示与模型组[(11.6±1.1)g/L]相比,艾司西酞普兰组[(20.2±1.9) g/L]TNF-a表达增高(P=0.012).(2)M2型活化:RT-PCR示氟西汀可显著提高IL-4诱导的原代小胶质细胞IL-10 mRNA表达(P=0.036).免疫印迹法示氟西汀可显著提高IL-4诱导的BV2细胞(P=0.016)和原代小胶质细胞(P＜0.01)CD206表达.ELISA示氟西汀可显著提高IL-4诱导的BV2细胞(P=0.044)和原代小胶质细胞(P＜0.01)IL-10分泌.结论 氟西汀和艾司西酞普兰可通过影响小胶质细胞活化状态而发挥免疫调节作用,这可能是SSRI类抗抑郁剂发挥抗抑郁作用机制之一.