大鼠5-HT能神經(jīng)終末與前庭-臂旁核投射神經(jīng)元聯(lián)系的形態(tài)學研究.pdf

1、暈動癥（motion sickness, MS）是前庭器官受到異常刺激時所引起的植物神經(jīng)功能紊亂，具體癥狀包括眩暈、惡心、嘔吐等。MS 是航空（航天）、航海、軍事作戰(zhàn)中常見的生理反應(yīng)，也是部分人群在日常出行如乘車（船）時常有的痛苦感受。據(jù)統(tǒng)計分析表明，有50％～70％的人群在失重狀態(tài)下都會發(fā)生暈動癥，其發(fā)病率很高。因此，研究暈動病在軍事和臨床上均具有重要意義。一般認為MS 的發(fā)病是異常前庭信息在腦內(nèi)沿著一定的纖維聯(lián)系通路傳遞，在許多腦結(jié)

2、構(gòu)參與下引起自主神經(jīng)反應(yīng)(vestibulo-autonomic response)的結(jié)果。前庭核位于第四腦室底菱形窩界溝外側(cè)的前庭區(qū)深處，其吻尾較長，自三叉神經(jīng)運動核尾側(cè)到舌下神經(jīng)核吻側(cè)，是由前庭內(nèi)側(cè)核（medial vestibularnucleus, Mve）、前庭下核（spinal vestibular nucleus, SpVe）、前庭上核（superiorvestibular nucleus, SuVe）、前庭外側(cè)核（lat

3、eral vestibular nucleus, Lve）以及X和Y 兩個細胞群組成的前庭神經(jīng)核復(fù)合體(vestibular nuclear complex, VNC)。 VNC 是接受和調(diào)節(jié)前庭信息的初級門戶，除接受前庭器官的初級傳入外，與腦內(nèi)許多結(jié)構(gòu)發(fā)生纖維聯(lián)系。已有研究證明，VNC 除接受視覺和本體覺信息的傳入外，還發(fā)出纖維投射至下丘腦、海馬、小腦、脊髓、舌下神經(jīng)前置核、臂旁核、孤束核以及對側(cè)前庭神經(jīng)核復(fù)合體等區(qū)域。此外，

4、以往的研究證明，前庭核有上、下行兩條通路與暈動癥的發(fā)生密切相關(guān)，即前庭核向上投射至臂旁核，再由臂旁核投射至杏仁核；向下投射至孤束核和迷走神經(jīng)背核，然后兩條通路再匯聚至腦干的嘔吐中心，如疑核等區(qū)域。既往研究結(jié)果還提示VNC 中的Mve 是接受異常頭部變速運動信息、參與觸發(fā)MS 的重要核團。 最近，Gallo 等從生理學和行為學上證明了Mve 向PBN 投射的神經(jīng)元（Mve-PBN 投射神經(jīng)元）是參與前庭-自主反射、引發(fā)MS 的重要

5、神經(jīng)元。 5-羥色胺（5-hydroxytryptamine或serotonin, 5-HT）是腦內(nèi)重要的感覺、運動信息調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有復(fù)雜的生理作用。近年來，大量的證據(jù)表明5-HT可通過對VNC內(nèi)前庭信息的調(diào)節(jié)參與MS的產(chǎn)生，但其機制不清楚。形態(tài)學研究報道Mve可接受來自中縫大核、中縫蒼白核、中縫隱核和中縫背核等濃密的5-HT能纖維投射，且Mve神經(jīng)元表達5-HT1A、5-HT1B、5-HT2A和5-HT2C 等受體陽性。但5-

6、HT具體通過何種受體以及何種機制參與對前庭核信息的調(diào)節(jié)與整合，到目前為止尚不清楚。 基于此，本課題綜合應(yīng)用束路追蹤、免疫組織化學、免疫熒光組織化學和免疫電子顯微鏡技術(shù)，以SD 大鼠為研究對象，對以上問題進行了研究。 本論文主要包括以下兩個方面的內(nèi)容： 1. 大鼠前庭神經(jīng)核復(fù)合體內(nèi)5-HT1A受體亞型的分布 應(yīng)用免疫組織化學技術(shù)，在光學顯微鏡下對5-HT1AR在大鼠前庭神經(jīng)核復(fù)合體內(nèi)的分布進行了觀察。結(jié)果如

7、下： （1）5-HT1AR免疫陽性產(chǎn)物在VNC各個核團全長均有分布，主要定位于VNC神經(jīng)元的胞體和近側(cè)端樹突，呈彌散分布。但在神經(jīng)氈內(nèi)也可觀察到部分染色深淺不同、分布不均勻的點狀結(jié)構(gòu)。 （2）5-HT1AR樣陽性神經(jīng)元在前庭內(nèi)側(cè)核的全長呈高密度分布，在前庭下核的尾段呈中等密度分布，在前庭上核、前庭外側(cè)核和X核的全長、前庭下核的吻段和中段以及Y核的中、尾段均呈低密度分布，Y核的吻側(cè)呈稀疏分布。 以上結(jié)果提示，5-H

8、T1AR陽性神經(jīng)元廣泛地分布于大鼠VNC內(nèi)，它們可能在VNC內(nèi)介導5-HT對神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，參與前庭信息的整合與加工。 2．大鼠前庭神經(jīng)核復(fù)合體內(nèi)5-HT能終末與表達5-HT1AR的前庭-臂旁核投射神經(jīng)元之間的聯(lián)系 應(yīng)用TMR（用于光鏡）或WGA-HRP（用于電鏡）逆行束路追蹤、免疫熒光組織化學和包埋前免疫電子顯微鏡技術(shù)，分別在熒光顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡下觀察5-HT能終末與表達5-HT1AR的前庭-

9、臂旁核投射神經(jīng)元之間的聯(lián)系。結(jié)果如下： （1）將四甲基羅達明（tetramethyl rhodamine，TMR）注入一側(cè)臂旁核后，在雙側(cè)VNC的各個核團內(nèi)均可觀察到許多TM逆標神經(jīng)元，但以同側(cè)為主。 免疫熒光雙重染色后，在前庭內(nèi)側(cè)核(Mve)、前庭下核(SpVe)、前庭上核（SuVe）、前庭外側(cè)核(Lve)、X核以及Y核的一些區(qū)域內(nèi)，可觀察到許多TMR逆標神經(jīng)元同時表達5-HT1AR樣免疫陽性。 （2）激光掃描

10、共聚焦顯微鏡下可進一步觀察到大量的5-HT樣陽性纖維和終末廣泛地分布于VNC的各個核團內(nèi)，且有部分5-HT樣陽性終末緊緊地包繞在TMR/5-HT1AR雙標神經(jīng)元的胞體或樹突的周圍，并與之形成密切接觸。 （3）將WGA-HRP注入一側(cè)臂旁核后，在電子顯微鏡下可觀察到部分5-HT樣陽性終末分別與WGA-HRP逆標或5-HT1AR樣免疫陽性神經(jīng)元的胞體或樹突形成對稱性的軸-體或軸-樹突觸聯(lián)系。 以上結(jié)果提示在前庭信息由前庭神經(jīng)