小鼠小腦片層化過程中神經(jīng)元遷移及reelin蛋白可能作用的實(shí)驗(yàn)性研究.pdf

1、小腦由胚胎早期的菱腦分化而來，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，參與調(diào)節(jié)機(jī)體的平衡和肌肉張力，協(xié)調(diào)隨意運(yùn)動(dòng)，并且同人體的學(xué)習(xí)、記憶神經(jīng)活動(dòng)有著密切的關(guān)系。小腦為具有典型的皮質(zhì)板層結(jié)構(gòu)的腦區(qū)，小腦的板層形成始于生后并于生后第三周形成小腦典型的三層結(jié)構(gòu)，分別為最內(nèi)層為顆粒細(xì)胞層，中間層是浦肯野細(xì)胞層和最外層是分子層。當(dāng)小鼠小腦發(fā)育成熟后，典型的小腦三層結(jié)構(gòu)中共有五種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞，五種神經(jīng)元中最具有特征性的是體積較小的顆粒細(xì)胞和體積巨大的浦肯野細(xì)胞（P

2、urkinje cell），其中，浦肯野細(xì)胞是從小腦皮質(zhì)發(fā)出的唯一能夠傳出興奮的神經(jīng)元，如果受到損傷，則可以導(dǎo)致共濟(jì)失調(diào)，而顆粒細(xì)胞是小腦數(shù)量最多的神經(jīng)元。Reelin是由位于新皮質(zhì)和古皮質(zhì)分子層的Cajal-Retzius(C-R)細(xì)胞分泌的糖蛋白，作為神經(jīng)細(xì)胞遷移終止信號(hào)，它在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中起著十分重要的調(diào)控作用，雖然，reeler小鼠海馬形態(tài)、齒狀回結(jié)構(gòu)的研究頗多，但對(duì)小腦皮質(zhì)組織化學(xué)特征的觀察，國內(nèi)尚少見有關(guān)報(bào)道。為了更好地

3、了解reeler小鼠神經(jīng)系統(tǒng)的畸形，對(duì)其小腦組織化學(xué)特征研究顯得尤為必要。所以，本研究采用免疫熒光、Nissl和HE染色方法探討小鼠小腦片層化過程中細(xì)胞遷移及Reelin蛋白的可能作用，將會(huì)使我們更加深層次了解神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程及其規(guī)律，同時(shí)也有可能為臨床上神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和治療提供了重要的借鑒價(jià)值。
　　目的：
　　觀察小鼠小腦皮質(zhì)片層化的組織發(fā)生過程細(xì)胞遷移，探討片層化和細(xì)胞遷移之間的關(guān)系，同時(shí)分析reelin蛋白對(duì)小

4、腦片層化和細(xì)胞遷移的影響。
　　方法：
　　不同年齡的小鼠172只，應(yīng)用免疫熒光、Nissl和HE染色法對(duì)不同年齡的小鼠小腦形態(tài)結(jié)構(gòu)及片層化、細(xì)胞遷移觀察，并對(duì)內(nèi)外顆粒細(xì)胞層厚度、浦肯野細(xì)胞密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
　　結(jié)果：
　?、傩∧X片層化的形成：E15-E16早期的菱腦主要由神經(jīng)上皮構(gòu)成，發(fā)育至P0時(shí)小腦皮質(zhì)基本形成了三層結(jié)構(gòu)，分別是外顆粒層（也即分子層），浦肯野細(xì)胞層及顆粒層。隨著小腦的不斷發(fā)育，P5時(shí)浦肯野細(xì)胞層

5、形成2-3層細(xì)胞，分子層仍有大量細(xì)胞。發(fā)育至P20左右，小鼠小腦的分子層內(nèi)有大量浦肯野細(xì)胞樹突，且此層已經(jīng)基本不含神經(jīng)元，形成了小腦的典型三層結(jié)構(gòu)：分子層、浦肯野細(xì)胞層及顆粒層，此時(shí)，小腦的片層化過程基本完成。②細(xì)胞遷移過程：浦肯野細(xì)胞大約在E18時(shí)開始遷移，隨著年齡增長，發(fā)育至P7時(shí)，已基本完成它的遷移，此時(shí)胞體較大呈梨形,有少量突起,排列稀疏，形成均一的1-2層細(xì)胞結(jié)構(gòu)。同時(shí)，小鼠小年齡時(shí)，NeuN陽性細(xì)胞主要分布在內(nèi)顆粒層和外顆粒

6、層，P7后陽性細(xì)胞只定位在內(nèi)顆粒層，其原因是外顆粒層陽性細(xì)胞凋亡和（或）外顆粒層陽性細(xì)胞遷移到內(nèi)顆粒層，此時(shí)遷移基本停止。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明， P3以后外顆粒層逐漸變厚，P7達(dá)最厚約0.08mm，以后逐漸變薄，至P20左右消失，而內(nèi)顆粒層呈現(xiàn)S型增厚，浦肯野細(xì)胞密度呈S型曲線逐漸減少。③WT和reeler小鼠比較：約P14時(shí)，WT小鼠小腦形成分子層、浦肯野細(xì)胞層及顆粒層，此三層結(jié)構(gòu)排列緊密且分布規(guī)律。但是在reeler小鼠，小腦分葉不良，浦

7、肯野細(xì)胞未遷移至目的地，細(xì)胞排列紊亂，顆粒細(xì)胞層（ GL）可見散在的Calbindin陽性細(xì)胞，胞體突起較少，且不規(guī)則。（內(nèi)）顆粒層（GL）細(xì)胞分布松散、不均一，片層化紊亂，周圍充滿顆粒細(xì)胞，中央僅有散在的少數(shù)顆粒細(xì)胞。
　　結(jié)論：
　?、僭谛∈笮∧X經(jīng)歷了細(xì)胞增殖、分化和遷移過程后，完成了片層化形成過程。其中，細(xì)胞遷移對(duì)小腦片層化的形成起著非常重要的作用。②Reelin蛋白作為神經(jīng)細(xì)胞遷移終止的信號(hào)蛋白，還具有細(xì)胞增殖的調(diào)控