收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

衰老相关的大鼠初级视皮层神经元的功能衰退及轴突始段可塑性研究

丁艳霞  
【摘要】:衰老会伴随很多视觉能力的明显减弱,包括对视觉信号的方位和运动方向辨别、运动速度和亮度对比度检测等能力的下降。诸多电生理研究报道显示,这些老年性视觉能力的下降主要由于视觉皮层神经元随着衰老出现兴奋性升高,导致其对刺激信号的检测功能出现退化。近些年的研究结果显示,衰老相关的视皮层神经元的功能衰退可能与皮层内抑制作用的下降,尤其是GABA能抑制作用减弱有关。然而,最近关于衰老过程中GABA能递质系统分子标志物表达的研究结果却存在分歧,且神经元的功能衰退是否伴随着GABA能抑制作用的改变也未得到完全证实。另一方面,最近的研究表明,神经元轴突始段(AIS)的结构在应对神经元活动变化时具有高度的可塑性,以维持神经元兴奋性的稳定。衰老导致视觉皮层神经元兴奋性升高,这是否同时会触发神经元AIS的结构出现可塑性变化尚不可知。为了回答以上问题,本研究以老年和青年大鼠为研究对象,结合在体单细胞电生理记录、免疫荧光双标记和蛋白免疫印迹技术开展了系统的研究。首先,比较了青年和老年大鼠初级视皮层(V1)神经元的自发反应及对不同方位和运动方向视觉刺激的诱发反应,以明确衰老对V1神经元反应特性和功能的影响;其次,检测并比较青年和老年大鼠V1中GABA能神经递质分子标志物的表达,以评价衰老对视皮层内GABA能抑制作用的影响;最后,比较两个年龄组大鼠V1神经元AIS的长度以及在动作电位(AP)启动中起关键作用的Na~+通道Nav1.6在AIS上的分布,以评价老年性V1神经元功能改变伴随的神经元AIS的可塑性变化。我们的结果发现:(1)与青年大鼠相比,老年大鼠V1神经元的平均自发反应和对视觉刺激的诱发反应均显著增加,信-噪比显著下降,表明衰老导致大鼠V1神经元的兴奋性升高;另外,老年大鼠V1神经元对非最优方位和运动方向的视觉刺激反应的增加幅度高于对最优方位和运动方向的视觉刺激反应的增加幅度,导致其对不同方位和运动方向刺激反应的选择性显著降低,表明衰老引起大鼠V1神经元对不同视觉信号的检测功能减弱;(2)与青年大鼠相比,老年大鼠V1各层中GABA阳性神经元占皮层神经元总数的比例显著减少,同时老年大鼠V1中GABA合成关键酶GAD67的含量显著降低,表现为GAD67的免疫荧光强度明显减弱以及GAD67的蛋白表达量显著减少,尽管GABA合成酶GAD65的免疫荧光强度和蛋白表达量在两个年龄组之间无显著差异。此外,老年大鼠V1中GABA_AR的一个重要亚单位α_1的免疫荧光强度和蛋白表达量亦较青年大鼠的显著减少。这些结果表明,衰老导致视觉皮层GABA能抑制作用减弱;(3)伴随老年大鼠V1神经元的兴奋性增强,其II/III层和V层神经元AIS的平均长度显著缩短;V1区Nav1.6的蛋白表达量显著减少,沿着AIS分布的Nav1.6的平均免疫荧光强度明显降低,尤其是AIS近胞体段Nav1.6的免疫荧光强度出现特异性降低,表明具有Nav1.6分布的AIS比例显著缩短。据以上结果分析推测,衰老引起AIS上Nav1.6离子通道数目减少,这将会使V1神经元兴奋时Na~+内流减少,兴奋恢复过程中Na~+-K~+泵消耗ATP减少,从而有利于弥补衰老过程中V1神经元放电频率增加而引起的能量过度消耗。综上所述,本研究发现衰老导致大鼠V1神经元的兴奋性显著增强,对视觉信号的检测功能下降,这种神经元功能衰退伴随视皮层内GABA能递质系统分子标志物表达的减少,该实验结果表明皮层内GABA能抑制性神经递质系统作用的减弱可能是引起皮层神经元功能减退的重要因素。另外,我们的研究亦提示,老化的视皮层神经元在出现兴奋性升高和功能退化的同时,也可通过AIS结构可塑性方式进行适应性代偿,以维持脑内能量收支的平衡。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 宋歌;吕月涛;狄林林;宗文纳;陈伯旺;;早期肠内营养对重症肺炎大鼠免疫功能的影响分析[J];中国医学前沿杂志(电子版);2017年01期
2 叶敏;陈达柔;陈宇中;杜少冰;杜展鑫;李玉凤;唐珮瑜;杨昌山;朱晓琴;;右美托咪定后处理对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护作用[J];临床医学工程;2017年02期
3 王雅乐;李文泉;姚凤云;;黄连解毒汤对营养性肥胖大鼠的毒性研究[J];光明中医;2017年10期
4 关智宇;;三七总皂甙对骨折大鼠血管内皮生长因子基因扩增及蛋白表达水平影响的研究[J];临床医药文献电子杂志;2017年51期
5 王帅;贾琦珍;陈根元;程勇;张玲;马春晖;;小花棘豆中毒对大鼠下丘脑—垂体—卵巢轴α-甘露糖苷酶的影响[J];福建农林大学学报(自然科学版);2016年01期
6 周挺;夏菁;李增攀;徐丽艳;韩文文;方建江;;法舒地尔对百草枯致大鼠肺纤维化的干预作用[J];浙江实用医学;2016年01期
7 王亚东;李东朋;郭德伟;宋及时;李红伟;钱伟强;杨波;;富血小板血浆对创伤性颅脑损伤大鼠神经功能的保护作用[J];吉林大学学报(医学版);2016年05期
8 郑国祥;于强;;白虎汤对全身炎症反应综合征大鼠炎症因子的影响[J];四川中医;2015年01期
9 符晖;王桥生;方志雄;刘雁;周斌;彭忠田;梁咸章;;辛伐他汀预处理对大鼠神经源性肺水肿的作用及其机制[J];中国动脉硬化杂志;2015年10期
10 商明红;何龙其;;西维来司钠对大鼠脑出血保护作用机制的实验研究[J];现代养生;2017年10期
11 李娟;罗欢;顾菲菲;高家荣;;药对藿香-陈皮配伍前后对功能性消化不良大鼠的初步药效学研究[J];健康之路;2017年07期
12 隋丽;孔福全;关华;闫述东;;VND3207药物对中子辐照大鼠脏器指数的影响[J];中国原子能科学研究院年报;2016年00期
13 ;韭菜洋葱有助睡眠[J];益寿宝典;2017年14期
14 袁一雪;;毒瘾也“世袭”?雄性大鼠毒瘾遗传给后代[J];创新时代;2017年08期
15 余灵祥;张绍庚;郭晓东;肖朝辉;凌海慧;赵德希;吴建中;张培瑞;李志伟;;脾切除对肝硬化门静脉高压症大鼠免疫功能的影响及意义[J];现代生物医学进展;2014年23期
16 朱振国;王新施;陈艳艳;张元涛;郑荣远;;3种大鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型的差异[J];医学研究杂志;2013年02期
17 张凯;牛忠英;王睿;张建中;司少艳;;模拟失重对大鼠咬肌超微结构的影响[J];口腔颌面修复学杂志;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 禹玉洪;张国伟;杨晓宁;李燕舞;王汝俊;巫燕莉;;丁桂儿脐贴联合用药对幼龄大鼠厌食模型的影响[A];“好医生杯”中药制剂创新与发展论坛论文集(下)[C];2013年
2 唐洪梅;席萍;吴敏;蔡庆群;;石菖蒲不同部位对大鼠脑电图的影响[A];中华中医药学会制剂分会学术交流会论文汇编[C];2003年
3 李晓宇;刘皋林;Hyvernat Laure;曾妮;周佳纯;高君伟;郭彦坤;孙搏;;荷叶碱大鼠体内药代动力学研究[A];第九届全国药物和化学异物代谢学术会议论文集[C];2009年
4 廖沙;段毅涛;孟繁华;郭继芬;张振清;阮金秀;;芒果苷在大鼠体内的口服吸收与转化初探[A];第九届全国药物和化学异物代谢学术会议论文集[C];2009年
5 崔荣军;;足部反射疗法对Ⅱ型糖尿病大鼠肝脏氧化应激的影响[A];经典荟萃——纪念建国六十周年中华反射疗法优秀论文选编[C];2009年
6 尹音;孙振宇;胡敏;李冬霞;;持续性高正加速度对大鼠颞颌关节损伤的作用[A];第八届全国颞下颌关节病学及(牙合)学大会论文汇编[C];2011年
7 文文;赖国祥;郑和平;张亚彬;姚丽青;;反复铜绿假单胞菌感染诱导大鼠慢性阻塞性肺疾病模型的研究[A];中华医学会呼吸病学年会——2011(第十二次全国呼吸病学学术会议)论文汇编[C];2011年
8 王玮娜;李奕;彭吉云;李葆明;;大鼠眶额皮层在“付出越多,得到越多”行为任务中的作用[A];Proceedings of the 8th Biennial Conference of the Chinese Society for Neuroscience[C];2009年
9 何小舟;许贤林;徐仁芳;范敏;;ACTH对大鼠肾缺血再灌注损伤的影响[A];2013中国器官移植大会论文汇编[C];2013年
10 祝總骧;楊靜霞;鮑克琴;崔素英;文允鎰;鄭肖釗;紀豁然;杜如竹;;高血壓發病機制的研究 三、正常及高血壓大鼠組織及血漿中兒茶酚胺含量變化的初步觀察[A];中国生理科学会学术会议论文摘要汇编(生理)[C];1964年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨俊;NRG-1/ErbB介导的烟碱型乙酰胆碱受体异化重构在制动大鼠神经肌肉功能障碍中的作用及机制[D];重庆医科大学;2019年
2 李辉;GIT2基因缺失对佐剂性关节炎(AA)大鼠关节的影响及软骨细胞分化的作用机制的研究[D];河北医科大学;2019年
3 刘良敏;依达拉奉对戊四氮致痫大鼠脑保护作用及机制探讨[D];河北医科大学;2019年
4 牛小莉;丁苯酞对血管性痴呆大鼠认知功能及Shh/Ptch1信号通路和内质网应激相关蛋白表达的影响[D];河北医科大学;2019年
5 丁艳霞;衰老相关的大鼠初级视皮层神经元的功能衰退及轴突始段可塑性研究[D];安徽师范大学;2019年
6 李大虎;甜橙精油微胶囊对肥胖型SD大鼠的减肥作用研究[D];西南大学;2019年
7 杜源;解郁安神颗粒对中风后抑郁的治疗作用及其神经网络机制[D];山东中医药大学;2018年
8 何波;肾上腺素通过肺C-fibers介导大鼠急性脊髓损伤后继发肺损伤的机制研究[D];重庆医科大学;2019年
9 吕姝菡;盆腔炎性疾病后遗症大鼠非手术模型制备及证候属性评价方法研究[D];山东中医药大学;2018年
10 刘志波;NSD2介导肺动脉高压大鼠代谢重编及其机制研究[D];南昌大学;2019年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金伟中;出生前尼古丁暴露对新生大鼠orexin A呼吸调节作用的影响[D];复旦大学;2009年
2 周慧如;NGF在大鼠慢性偏头痛模型中的表达及机制研究[D];重庆医科大学;2019年
3 李丹;1. XAV939对大鼠肺动脉高压的预防作用及其可能机制 2.中国西南地区青年人高血压风险增加:2017年ACC/AHA高血压指南的影响[D];重庆医科大学;2019年
4 朱中凯;1.野百合碱诱导运动诱发肺动脉高压大鼠模型的建立及他达那非干预效果 2.重庆地区中青年人体力活动时间与高血压患病率的研究[D];重庆医科大学;2019年
5 田娅玲;胶原诱导性关节炎大鼠体内输注耐受性树突状细胞微嵌合状态的观察[D];贵州医科大学;2019年
6 胡宇玲;颗粒蛋白前体在VPA诱导的ASD大鼠脑组织中表达的时空规律及其对神经发育作用的初步研究[D];重庆医科大学;2019年
7 杨迅;基于HPLC-UV的靶向代谢组学和验证研究揭示抑郁大鼠的肠道氨基酸通路紊乱[D];重庆医科大学;2019年
8 李雨菡;托伐普坦对大鼠脑出血后脑水肿治疗机制及铁离子对神经细胞的活力的影响研究[D];西南大学;2019年
9 李雨珂;COX-2-PGD2-DPs途径参与孕期炎症加重子代大鼠局灶性缺血再灌注脑损伤机制[D];重庆医科大学;2019年
10 代梦洁;去分化人脐带间充质干细胞通过hSDF-1α参与缺氧缺血性脑损伤大鼠神经修复研究[D];重庆医科大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张梦然;源自人体细胞的肠道成功移植给大鼠[N];科技日报;2017年
2 记者 冯卫东;大鼠研究显示孕期压力或可代代相传[N];科技日报;2014年
3 本报记者 王夕;曹晓华:制造聪明老鼠[N];北京科技报;2009年
4 记者 王洁明;成功克隆大鼠 我学者获国际奖[N];新华每日电讯;2004年
5 ;关木通对大鼠致癌性的实验研究[N];中国医药报;2003年
6 ;针刺对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用[N];中国医药报;2003年
7 胡世云 范武庆;单味中草药干预脏器纤维化研究进展[N];中国医药报;2003年
8 张天行;克隆大鼠意义重大[N];中国医药报;2003年
9 ;中药研究专辑(27)[N];中国中医药报;2003年
10 辛 奋;“体外培育牛黄”研发访谈录[N];中国中医药报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978