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大鼠大脑白质及其内有髓神经纤维老年改变的侧别差异和少突胶质细胞老年改变的体视学研究

陈林  
【摘要】: 关于老年大脑的结构改变,几十年来一直认为老年大脑皮质存在神经元的大量死亡,但是丹麦科学家运用新的体视学方法进行的定量研究发现正常老年大脑不存在显著性大脑皮质神经元死亡,而白质体积存在显著性缩小。Tang等研究发现老年人大脑白质内的有髓神经纤维总长度显著性下降,以细小直径的有髓神经纤维纤维广泛丢失为主。为了排除潜在的早期老年性痴呆病例对正常老年大脑研究结果的影响,我们研究小组利用不会患老年性痴呆的大鼠证实了在人脑中的发现。由于左右半球功能有差别,因此,左右半球白质及其内的有髓神经纤维可能存在侧别差异,左右大脑半球的老年性改变可能存在差异。但是到目前为止,还没有对大脑左右半球白质内有髓神经纤维老年改变的侧别差异进行定量研究的报导。为了探讨大鼠左右大脑半球白质及其内有髓神经纤维是否存在显著性侧别差异,以及每侧大脑半球白质及其内有髓神经纤维的老年性改变是否一致,我们运用新的体视学方法和透射电子显微镜研究左、右半球白质内有髓神经纤维的总长度、总体积以及平均直径的老年性改变。少突胶质细胞是形成有髓神经纤维髓鞘的细胞,其数量和功能的改变势必影响髓鞘结构,从而影响神经冲动的传导。但是白质内少突胶质细胞数量的老年性改变还未见报道,我们用免疫组化和体视学方法研究大脑白质内少突胶质细胞数量的老年性改变。 第一部分 1材料与方法 1.1雄性Long-Evans大鼠,7月龄5只;18月龄4只(第三军医大学提供)。 1.2将大鼠麻醉、灌注固定后取出大脑,用琼脂分别包埋左右大脑半球,然后将大脑半球作2 mm连续等距切片,根据卡瓦列里原理计算白质体积,从每侧大脑半球等距随机抽取4张脑片,再从被抽脑片中随机取4块白质组织块做成超薄切片,从每张超薄切片上随机抽取4个视野在透射电镜下放大6000倍拍照。 1.3运用体视学方法分别计算大鼠大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总长度、总体积和平均直径。 2结果 2.1年轻组和老年组雄性大鼠左右大脑半球白质体积及白质内有髓神经纤维体积、长度、直径均不存在显著性差异(p0.05)。 2.2每侧大脑半球白质及其内有髓神经纤维总长度和总体积均随年龄增加而有不同程度降低,其中右侧半球白质体积、右侧半球白质内有髓神经纤维总体积和左侧半球白质内有髓神经纤维总长度随年龄增长分别显著性降低32.9%、28.6%和49.3%(p0.05)。 第二部分 1材料与方法 1.1雄性Wistar大鼠,6月龄5只,27月龄5只(重庆医科大学动物实验中心提供)。 1.2用4%的水合氯醛(10 ml/kg)腹腔注射麻醉,用0.9%生理盐水灌流冲洗后用4%多聚甲醛(pH7.4)灌注。待灌注完毕,取出大脑,去除小脑和脑干,沿大脑裂将大脑分为左右两半。放入4℃的30%的蔗糖PBS溶液中直到大脑半球沉底,捞出,再用OCT包埋剂浸泡1小时,放入液氮(-196℃)中速冻。将冻好的大脑半球保存于-80℃冰柜中。 1.3每个大脑半球沿大脑长轴从吻侧到尾侧作厚度为30μm的连续切片。利用体视学中的等距随机抽样原理,抽取组织切片,即每20张抽一张切片,第一张切片抽取的位置在1到20之间随机选择,共抽取切片17张。 1.4将抽取出的切片用特异性抗少突胶质细胞抗体(anti-CNPase抗体)免疫染色,再用苏木精染细胞核,脱水封片。 1.5在体视学设备上设置等距随机抽样的面积分数和高度分数,计数等距随机抽样区白质内阳性少突胶质细胞数量。 1.6运用体视学方法分别计算出各组大鼠每侧大脑半球白质内总的阳性少突胶质细胞的数量。 2结果 2.1年轻组和老年组大鼠左右大脑半球白质内阳性少突胶质细胞数量均没有显著性差异(p0.05)。 2.2左侧大脑半球阳性少突胶质细胞的数量由年轻组的7.13×106下降到老年组的4.53×106,显著性减少了36.5% (p0.01);右侧大脑半球阳性少突胶质细胞的数量由年轻组的7.14×106下降到老年组的4.55×106,减少了27.6 %,改变具有显著性(p0.01)。 2.3年轻组大鼠白质内阳性少突胶质细胞的数量为14.2×106,老年组大鼠白质内阳性少突胶质细胞的数量为9.68×106,显著性减少了32.1 % (p0.01)。 全文结论 1.本研究把新的体视学方法和电子显微镜技术结合起来定量研究雄性大鼠大脑白质及白质内有髓神经纤维老年改变的侧别差异,获得了年轻组和老年组雄性大鼠左右大脑半球白质体积、白质内有髓神经纤维的总长度、总体积及纤维平均直径的基本数值,这些数值为今后的研究提供了重要的参考数据。 2.年轻组和老年组雄性Long-Evans大鼠大脑左右半球白质总体积、白质内有髓神经纤维总长度、总体积和有髓神经纤维平均直径之间均不存在显著性侧别差异。 3.大脑白质和白质内有髓神经纤维的老年性改变存在侧别差异,即右半球主要表现为白质体积及白质内有髓神经纤维总体积的降低,而左半球主要表现为白质内有髓神经纤维总长度的下降。 4.年轻组和老年组左右两侧大脑半球白质内少突胶质细胞数量均没有显著性差别;白质内少突胶质细胞的数量随年龄增加呈显著性减少;每侧大脑半球白质内少突胶质细胞数量的老年性降低均有显著性。


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