论文部分内容阅读
目的帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是发生于中老年时期,以震颤、肌强直、运动减少、姿势不稳为主要表现的锥体外系疾病,主要病变在中脑黑质,正常情况下黑质致密部神经元产生的多巴胺(dopaminergic,DA)可以抑制纹状体产生的乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)的兴奋性作用。PD患者由于DA神经元功能退化、变性,致使作用于纹状体的DA减少,兴奋过度输出,导致骨骼肌运动活性普遍升高,表现为肌肉僵直、运动迟缓和姿势不稳。而近年来,PD的病理机制除了对DA与Ach的研究外,对Glu所起的作用越来越受到重视,认为Glu的兴奋性神经毒性作用与PD的发病有着一定的联系。前庭神经系统的作用最主要是参与身体平衡调节及姿势反射等,已有临床研究发现,PD的平衡失调及姿势反射消失等与前庭功能失调是有关系的,认为该病的姿势不稳、平衡失调除了黑质及纹状体的病变外,还存在前庭功能的改变。大量实验表明1-甲基,4-苯基,1、2、3、6-四氢吡啶(1-Methy-4-phenyl-1,2,3,6-Tetrhy-dropyridine,MPTP)能通过血脑屏障,选择性损毁黑质多巴胺能神经元,引起典型的帕金森病。为此,本研究拟通过MPTP制成的PD小鼠模型,利用免疫组织化学技术、图像分析技术和透射电镜技术检测前庭神经核内Glu、GluR1表达的变化以及超微结构的改变,为进一步揭示PD的发病机制提供实验依据。实验方法1、实验动物选取健康C57BL/6J成年小鼠共30只(雄性,质量20~25g,购自中国医科大学实验动物部),给予充足的食物和自来水。所有动物的实验处理过程,均按中国医科大学实验动物操作规则进行。2、PD小鼠模型的建立将健康C57BL/6J成年小鼠随机分为对照组(6只)及实验组(24只)。实验组,MPTP按30mg/kg腹腔注射给药0.2ml,每日1次,连续7天,给药后观察小鼠行为变化情况。于第4天开始出现躯干震颤、竖毛、肢体发僵、尾巴过伸、站立不稳、动作迟缓。对照组,用0.2ml的生理盐水腹腔注射,每天1次,共7天,每次注射后观察小鼠行为变化情况。3、尼氏染色对前庭神经核进行定位将灌流固定好的脑组织切片常规脱蜡至水,染色于石炭酸-硫堇溶液中,80%酒精分色,脱水透明后,中性树胶封片,显微镜观察。4、免疫组化SABC法检测黑质、纹状体、前庭神经核内TH的表达分别取对照组和实验组小鼠依次麻醉后灌流固定取脑,续固定后浸于4%的多聚甲醛(PFA)中,制作7μm厚的石蜡切片,对黑质、纹状体、前庭神经核分别进行TH的免疫组织化学染色,光学显微镜下观察、拍照,并做图像分析和统计学分析。5、免疫组化SABC法检测前庭神经核内Glu、GluR1的表达分别取对照组和实验组小鼠依次麻醉后灌流固定取脑,续固定后浸于4%的多聚甲醛(PFA)中,制作7μm厚的石蜡切片,进行Glu、GluR1的免疫组化SABC法,光学显微镜下观察、拍照,并做图像分析和统计学分析。6、透射电镜检测黑质、纹状体、前庭神经核超微结构的变化分别取对照组和实验组小鼠黑质、纹状体、前庭神经核用2.5%戊二醛固定,1%锇酸后固定,Epon812包埋,超薄切片,醋酸铀、柠檬酸铅染色,透射电镜观察超微结构。结果1、免疫组织化学反应结果(1)TH的免疫组化结果高倍镜下可见,对照组应用特异性TH抗体孵育后,免疫反应产物定位于黑质致密部,呈楔形分布,表达于神经元胞膜、胞质、突起上,胞质内棕黄色颗粒状物质较均匀。而实验组黑质致密部免疫反应也呈楔形分布,但TH阳性神经元表达的数目明显减少,突起数目相对减少,胞质着色较浅。高倍镜下可见,纹状体对照组TH免疫反应产物定位于神经元之间的神经纤维上,呈束状排列,横切面上观察大量神经纤维呈棕黄色网状物质,染色较均匀,而实验组TH免疫反应明显减少,神经纤维数目显著减少,棕黄色物质呈点状、丝状或线状排列。光镜下观察TH免疫阳性反应产物仅分布在小鼠前庭神经外侧核,高倍镜下,对照组应用特异性TH抗体孵育后,免疫反应产物表达于神经元胞膜、胞质、突起上,胞质内棕黄色颗粒状物质较均匀,染色质呈淡蓝色。而实验组中前庭神经外侧核TH阳性神经元表达的数目明显减少,胞质着色较浅。(2)Glu的免疫组化结果高倍镜下可见对照组应用特异性Glu抗体孵育后,免疫反应产物定位于前庭外侧核神经元的胞膜、胞质、突起上,胞质内棕黄色颗粒状物质较均匀,细胞核内无阳性颗粒分布,染色质呈淡蓝色。与对照组相比,实验组前庭神经外侧核内神经元的数目增加,突起数目相对减少,胞质内阳性表达强度明显升高。(3)GluR1的免疫组化结果高倍镜下可见对照组GluR1的免疫反应产物呈棕黄色,分布于前庭外侧核神经元的胞膜、胞质、突起及纤维终末上。与对照组相比,实验组GluR1的免疫反应产物阳性的神经元明显减少,并且阳性反应颗粒散在分布于神经元的胞质中,胞质染色较浅,神经元的形态不规则,界限难以辨清。2、透射电镜结果透射电镜的结果显示,黑质对照组的神经元胞体大,胞核呈圆形、规则,核膜界限清楚,结构完整,常染色质丰富,实验组黑质致密部神经元的超微结构呈现病理性改变:神经元胞质内可见大量线粒体肿胀变性,嵴消失,出现空泡化;部分RER囊腔扩张,脱颗粒;细胞核皱缩变形。纹状体对照组的神经元核膜界限清楚,结构完整,胞质内含大量的粗面内质网和核糖体。实验组纹状体神经元胞质内可见大量RER囊腔扩张,脱颗粒,核皱缩变形,核膜下染色质浓集呈块状,异染色质增多。PD小鼠前庭神经外侧核神经元的超微结构呈现病理性改变:神经元胞质内可见大量线粒体肿胀变性,嵴消失,部分出现空泡化;部分RER囊腔扩张,脱颗粒;细胞核皱缩变形,核膜下染色质浓集呈块状,异染色质增多。3、图像分析与统计学分析图像分析结果显示,PD小鼠前庭神经外侧核的Glu表达与正常组相比有显著性差异(P<0.01),且表达量增多。而GluR1表达量的减少也有显著性差异(P<0.01)。结论1、PD小鼠黑质致密部DA能神经元和纹状体DA能神经纤维TH免疫组化的一致性变化,提示MPTP对C57BL/6J小鼠具有毒性作用,PD模型制备成功。2、PD小鼠前庭神经外侧核DA能神经元的变化提示此核可能参与了PD的发病过程。3、PD小鼠前庭神经外侧核Glu、GIuR1表达的增减为PD前庭功能的改变提供了有力的形态学基础。