小鼠小腦皮質(zhì)發(fā)育過程中細胞遷移與血管之間的相互作用.pdf

1、傳統(tǒng)理論認為未成熟的神經(jīng)元主要是沿著放射狀膠質(zhì)細胞遷移至最終目的地。放射狀膠質(zhì)細胞是脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中普遍存在的一種細胞,該細胞又稱伯格曼膠質(zhì)細胞(Bergmann glia cell),為神經(jīng)膠質(zhì)細胞的一種,是胚胎時期的一類干細胞,在小腦皮質(zhì)發(fā)育過程中,可以發(fā)育分化為星形膠質(zhì)細胞和顆粒細胞。因此,放射狀膠質(zhì)細胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中占據(jù)重要的角色,不僅可以引導(dǎo)神經(jīng)細胞從室區(qū)向有絲分裂后區(qū)域遷移,同時又為新生神經(jīng)細胞的遷移提供路徑

2、和支架。但是最近越來越多的研究證明,中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的血管也參與了神經(jīng)細胞的遷移。血管的主要功能是運輸一些氣體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素和循環(huán)細胞。神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的血管有著廣泛的功能,比如胚胎早期的“血管龕室”可以為神經(jīng)發(fā)生,神經(jīng)細胞遷移以及軸突延伸等提供一個“微環(huán)境”。
　　目前,國內(nèi)外對小腦皮質(zhì)的發(fā)育主要集中于細胞形態(tài)和神經(jīng)遞質(zhì)方面,但是關(guān)于小腦皮質(zhì)發(fā)育過程中,血管與細胞遷移之間的關(guān)系了解并不十分清楚。另外,有研究表明,小鼠神經(jīng)鞘磷脂合成酶2

3、基因敲除(sphingomyelin synthase2 knockout, SMS2-/-)會造成體內(nèi)神經(jīng)酰胺的堆積,神經(jīng)酰胺的堆積是否會影響小腦外顆粒層細胞的增殖,目前缺乏全面的報道。所以本研究將進一步為我們闡明中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及發(fā)育相關(guān)的疾病提供重要的理論依據(jù),同時也有助于臨床上一些視網(wǎng)膜神經(jīng)組織與血液疾病的治療。
　　目的：觀察小鼠小腦皮質(zhì)片層化的組織發(fā)生過程和放射狀膠質(zhì)細胞的分化;探討血管和放射狀膠質(zhì)細胞以及細胞遷移之

4、間的關(guān)系,同時分析神經(jīng)酰胺堆積對小腦外顆粒層神經(jīng)細胞增殖的影響。
　　方法：本課題應(yīng)用免疫熒光,BrdU抗體檢測技術(shù)配合墨汁灌注等技術(shù)對胚胎和出生后小鼠小腦皮質(zhì)進行形態(tài)學(xué)觀察,對C57BL∕6J野生小鼠和神經(jīng)鞘磷脂合成酶2基因敲除小鼠小腦皮質(zhì)外顆粒層BrdU陽性細胞數(shù)和小腦皮質(zhì)內(nèi)血管體密度進行比較和測量。
　　結(jié)果：①小腦片層化的形成:小鼠小腦的發(fā)育始于第四腦室側(cè)壁的菱唇,E10時,菱唇主要由神經(jīng)上皮組成,至出生當(dāng)日,小腦皮

5、質(zhì)形成了外顆粒層、分子層、浦肯野細胞層和顆粒層。隨著年齡的增長,發(fā)育至P3時,浦肯野細胞層排列紊亂,大約3-6層,此時,外顆粒層的細胞大量的遷移至內(nèi)顆粒層。P10時,外顆粒層的細胞已經(jīng)基本全部遷移至內(nèi)顆粒層。大約在P22左右,小腦片層化完成,形成了三層典型結(jié)構(gòu):分子層、浦肯野細胞層和顆粒層。②細胞的遷移:大約在E15時,浦肯野細胞開始遷移,P7時,完成了它的遷移,排列成整齊的一層;同時,外顆粒層的細胞在 P0時開始向內(nèi)顆粒層遷移,發(fā)育至

6、P10時,遷移基本停止。③放射狀膠質(zhì)細胞的分化:E15時,小腦內(nèi)出現(xiàn)大量的放射狀膠質(zhì)細胞,隨著小腦皮質(zhì)的發(fā)育,大約在P14時,放射狀膠質(zhì)細胞完全分化為星形膠質(zhì)細胞。④小腦內(nèi)血管和放射狀膠質(zhì)細胞及細胞遷移的關(guān)系:墨汁灌注的方法顯示 P0-P90小腦內(nèi)血管體密度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,由年齡和血管體密度相關(guān)性分析可知:相關(guān)系數(shù)為0.992, P<0.05,說明小鼠年齡和血管密度呈高度相關(guān)。E15-P7,小腦內(nèi)血管和放射狀膠質(zhì)細胞的走行和分布始終

7、保持一致,分子層排列比較整齊,但是在顆粒層和白質(zhì)內(nèi),血管和放射狀膠質(zhì)細胞的走行和分布比較紊亂。另外,研究中還發(fā)現(xiàn)許多BrdU陽性細胞緊貼著血管遷移。⑤WT和SMS2-/-仔鼠對比:BrdU抗體可以特異性標(biāo)記處于S期的增殖細胞,通過對WT和 SMS2-/-仔鼠P0至P14時小鼠小腦皮質(zhì)內(nèi)BrdU陽性細胞密度的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)BrdU陽性細胞密度無明顯變化,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;另外,兩種小鼠在形態(tài)結(jié)構(gòu),細胞遷移和血管發(fā)生方面均無顯著差