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睡眠剥夺引起成年大鼠海马神经细胞增殖及SCFmRNA表达的研究

朱海浩  
【摘要】: 睡眠是中枢神经系统精细调节下的一种生理过程,对脑发育的成熟具有重要意义。为了探讨睡眠的功能,人们用剥夺睡眠的方法对人和动物进行了大量的研究。神经细胞是体内高度分化的有丝分裂后细胞,在发生过程中,一旦成熟它就失去了分裂能力。因此,传统意义上的神经再生只限于神经纤维再生,即神经元轴突的再生长及突触重塑,而神经细胞在脑发育成熟停止后不能重新再生。1963年,Altman首次报道成年大鼠海马有新生神经元产生。1984年,美国学者Paton发现成年鸣禽脑内有新生神经元表达。最近几年科学家们研究证实成年脑的某些区域仍有神经元再生,这种现象从鸟类、鼠类及灵长目动物中的若干脑区都可以观察到,从而对神经发生是胚胎源性的传统理论提出了挑战。后有研究应用各种应激、脑损伤、脑缺血 郑州大学(2002)研究生毕业论文 睡眠剥夺引起大以海马神经细胞增殖及SCF mRN^表达的研究 及离子辐射模型,发现成熟脑神经细胞有通过自我增殖修复产 生对损伤的应答能力,而睡眠剥夺对成熟脑神经元增殖影响的 研究国内外尚末见报道。 海马具有相对简单而高度序化的层状结构,是研究脑的理 想模型。海马齿状回,是与空间学习与记忆密切相关的脑区, 在齿状回持续保存有神经元祖细胞,并能分裂增殖,产生新的 神经元。然而,成年期动物脑神经元的增殖受什么控制,能够 分化为何种细胞,其正常功能是什么,目前尚不清楚。干细胞 因子是近年来发现的一种多功能细胞因子。近年来研究发现, 干细胞因子(stem cell factor,SCF)及其受体对胚胎期及成年 后神经系统生长发育起调控作用,但其作用机制尚不明了。本 研究应用细胞增殖标记Brdu*CNA免疫组织化学方法结合双重 标记兔疫组织化学技术,观察睡眠剥夺对成熟大鼠脑内神经元 增殖及分化的影响,应用原位杂交技术观察了睡眠剥夺大鼠海 马神经细胞SCF基因InRNA表达的变化,对睡眠剥夺引起海 马神经细胞增殖的分子机制作了初步探讨。 本实验采用成年健康雄性SD大鼠,体重2009士209。36只大 鼠随机分为3组,每组n42,分别为()快眼动睡眠剥夺组 (pladoxlcal sleep deprivation,PSD),(2)快眼动睡眠剥夺 对照组(rapid eyemye鹏nt sleeP dePrivation control roun, or large pedestal control roup,LC),(3)正常对照组(home cage control roup,HC)。快眼动睡眠剥夺参照Cohen等的小水 台快眼动睡眠剥夺法加以改进。PSD组水台直径7 cm,LC组水台直 2 郑川大学(ZtoZ)研究生毕业茁文 唾赐剥夺引起大鼠海马神经纲间蝈殖及 scF mRN^裹达的研究 径13on。睡眠剥夺从实验日8:00开始,连续三天。正常对照组 放在饲养潍正常饲养,维持正常的睡眠-觉醒周期。每组又随机 分为增殖组及分化组,各n绢。增殖组动物睡眠剥夺后立即灌 流固定,分化组饲养三周后进行同样的处理。每组动物于剥夺 睡 眠 当 日 中 午 12pm 腹 腔 注 射 Brd u(-brom-2-deoxyuridine,5-漠-2-脱氧尿啼唆核昔), 100mg八g,连续三日。睡眠剥轭动物常规心脏灌流、固定,石 蜡包埋,冠状切片,片厚3urn。分别做免疫肌、双重标记免疫 组化染色,计数细胞增殖率及原位杂交染色,计数SCF InRNA表达 的积腑,并进行统计学处理。结果如下: 1.增殖细胞的观察 经72h的快眼动睡眠剥夺,实验组大鼠海马齿状回区Brdu 与 P皿A(proliferating cell neuclear antigen,PmA)阳 性标记细胞数显著增加。阳性细胞大部分为圆形、椭圆形,极 少数为梭形、锥形,集中于颗粒神经元区。阳性信号为胞核内 着色,呈黄色或棕黄色颗粒,无胞质及胞膜着色。大部分齿状 回新增殖细胞具有不成熟颗粒神经元前体细胞的形态学特征: 中等大小,胞体呈圆或椭圆形。在快眼动睡眠剥夺对照组和正 常对照组大鼠,海马阳性细胞较少。实验组大鼠Brdll、PCNA 卜性积分值分别为22.ZI上0.84,37*5上3*1;快眼动睡眠 剥夺对 照组大鼠积分值分别为3.97士0.53,6.33士1.19;正常对照组各 积分值为 3.sl士 0.50,6.85士 0.84。实验组与对照组两两相比较 细胞增殖率差异有显著性o的.05人正常对照组和快眼动睡眠 3 郑州大学(22)研究生毕业论文 窿民剥夺引起大鼠海马神经细胞增堕及 SCF mRNA表达的研究 剥夺组海马细胞增殖率相比较无显著性差异O川.05人 2.新生细胞的分化鉴定 剥夺睡眠H周后,实验组大鼠海马齿状回区有较多的Brdu、 PCNA阳性细胞,这些新生细胞半数以上能表达成熟神经元标记 -丰经潞异性烯醇酶(nouron specific enl


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