小鼠腦皮層分子層神經(jīng)元的發(fā)育和先驅(qū)中間神經(jīng)元在腦皮層發(fā)育中的作用.pdf

1、大腦皮層分子層(layer1)位于大腦皮層最外側(cè)，是腦皮層中最先形成的皮層之一。分子層中的神經(jīng)元在腦皮層的發(fā)育、突觸的整合以及信息的處理中具有重要作用。目前對成熟分子層中神經(jīng)元類型和特性的研究相對較多，但對分子層神經(jīng)元在出生后的發(fā)育成熟過程仍然未知。為此，我們利用免疫組織化學(xué)、全細(xì)胞記錄、單細(xì)胞反轉(zhuǎn)錄PCR和細(xì)胞三維重構(gòu)技術(shù)系統(tǒng)地研究小鼠分子層神經(jīng)元在出生后的前兩周內(nèi)的神經(jīng)元的發(fā)育變化。分子層內(nèi)只含有兩類神經(jīng)元:Cajal-Retziu

2、s細(xì)胞和γ-氨基丁酸能中間神經(jīng)元。我們首次揭示了:(1)分子層內(nèi)這兩類神經(jīng)元的細(xì)胞密度的動態(tài)變化，96％的Cajal-Retzius細(xì)胞在出生后的前兩周內(nèi)凋亡，中間神經(jīng)元的細(xì)胞密度在出生后第一周內(nèi)降低，之后維持不變;(2)Cajal-Retzius細(xì)胞的形態(tài)學(xué)發(fā)育變化經(jīng)歷了兩個不同的階段:從出生到第五天的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)的快速成熟;第五天后的形態(tài)學(xué)退化;(3)絕大多數(shù)的中間神經(jīng)元在出生一周后至少表達(dá)以下6種中間神經(jīng)元特異性分子標(biāo)記物中的一種:

3、Reelin、GABA-A receptor subunit delta(GABAARδ)、neuropeptide Y、vasoactive intestinalpeptide(VIP)、calretinin和somatostatin。根據(jù)分子標(biāo)記物的表達(dá)，我們將中間神經(jīng)元分為以上6類亞型，并確定了各亞型的密度、共定位和分布位置的發(fā)育變化;(4)從動作電位的發(fā)放形式上，中間神經(jīng)元可被分為兩類亞型:延遲發(fā)放類和串發(fā)放類神經(jīng)元。這兩類亞型

4、的分子標(biāo)記物的mRNA表達(dá)概率相比較，延遲發(fā)放類神經(jīng)元表達(dá)GABAARδ的概率較高，串發(fā)放類神經(jīng)元表達(dá)VIP的概率較高;(5)我們同時研究了延遲發(fā)放類和串發(fā)放類神經(jīng)元的電生理學(xué)和形態(tài)學(xué)特性的發(fā)育變化。這兩類亞型的主動膜特性都在出生后的第一周內(nèi)成熟，被動膜特性和形態(tài)學(xué)的發(fā)育成熟時間持續(xù)較長，一直持續(xù)到出生后第二周結(jié)束。另外，這兩類亞型的形態(tài)學(xué)特性在發(fā)育的同一時期只存在細(xì)微的差異，總體差異并不顯著。因此，我們不能根據(jù)形態(tài)學(xué)特性判斷分子層內(nèi)中