衰老相關(guān)的大鼠初級(jí)視皮層神經(jīng)元的功能衰退及軸突始段可塑性研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-18 15:11
衰老會(huì)伴隨很多視覺(jué)能力的明顯減弱,包括對(duì)視覺(jué)信號(hào)的方位和運(yùn)動(dòng)方向辨別、運(yùn)動(dòng)速度和亮度對(duì)比度檢測(cè)等能力的下降。諸多電生理研究報(bào)道顯示,這些老年性視覺(jué)能力的下降主要由于視覺(jué)皮層神經(jīng)元隨著衰老出現(xiàn)興奮性升高,導(dǎo)致其對(duì)刺激信號(hào)的檢測(cè)功能出現(xiàn)退化。近些年的研究結(jié)果顯示,衰老相關(guān)的視皮層神經(jīng)元的功能衰退可能與皮層內(nèi)抑制作用的下降,尤其是GABA能抑制作用減弱有關(guān)。然而,最近關(guān)于衰老過(guò)程中GABA能遞質(zhì)系統(tǒng)分子標(biāo)志物表達(dá)的研究結(jié)果卻存在分歧,且神經(jīng)元的功能衰退是否伴隨著GABA能抑制作用的改變也未得到完全證實(shí)。另一方面,最近的研究表明,神經(jīng)元軸突始段（AIS）的結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)變化時(shí)具有高度的可塑性,以維持神經(jīng)元興奮性的穩(wěn)定。衰老導(dǎo)致視覺(jué)皮層神經(jīng)元興奮性升高,這是否同時(shí)會(huì)觸發(fā)神經(jīng)元AIS的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可塑性變化尚不可知。為了回答以上問(wèn)題,本研究以老年和青年大鼠為研究對(duì)象,結(jié)合在體單細(xì)胞電生理記錄、免疫熒光雙標(biāo)記和蛋白免疫印跡技術(shù)開(kāi)展了系統(tǒng)的研究。首先,比較了青年和老年大鼠初級(jí)視皮層（V1）神經(jīng)元的自發(fā)反應(yīng)及對(duì)不同方位和運(yùn)動(dòng)方向視覺(jué)刺激的誘發(fā)反應(yīng),以明確衰老對(duì)V1神經(jīng)元反應(yīng)特性和功能的影響;其次,檢測(cè)...
【文章來(lái)源】：安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
神經(jīng)元形態(tài)、軸突分區(qū)及軸突始段（axoninitialsegment,AIS）示意圖
圖 2. 神經(jīng)元軸突始段（axon initial segment,AIS）上分布的部分分子模式圖[72]。Fig.2. A simplified, non-comprehensive diagram of some of the molecules found atthe axon initial segment (AIS).Kv 是神經(jīng)元興奮性重要的調(diào)節(jié)者，與靜息電位值的設(shè)定及 AP 的復(fù)極化有關(guān)，是 AP 發(fā)放頻率的重要調(diào)節(jié)者[73, 74]。到目前為止，Kv1.1/2/4 等表達(dá)于 AIS都已得到確定，興奮性和抑制性大腦皮質(zhì)和海馬神經(jīng)元的 AIS 最常見(jiàn)的 Kv 是Kv1.1 和 Kv1.2[75-77]（圖 2），其在 AIS 上的分布位置往往比 Nav1.6 的更遠(yuǎn)。有研究顯示，AIS 的 Kv1.1 通道控制 AP 波形和突觸傳遞效率[78]。腦內(nèi)天然的 Ca+通道 Cav 的分子結(jié)構(gòu)亦包括幾個(gè)亞單位，除了α1 亞基之外，Cav 還有若干輔助亞基。α1 亞基是最大最主要的亞基，其中有離子通道孔、膜電壓感受器和門(mén)控裝置。哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中多種不同的α1 亞基已被鑒定，每一種均有特定的生理功能以及特定的電生理和藥理學(xué)特性[79]。Cav 可分為三種家[80]
另一研究顯示，在體神經(jīng)元 AIS 亦受突觸前神經(jīng)活性的調(diào)節(jié)。該研究切除雛雞的一側(cè)耳蝸保留單耳聽(tīng)力，7d 后，剝奪側(cè) NM 神經(jīng)元 AIS 的 Nav分布長(zhǎng)度增加了 50%，而它們的密度和成分變化不大，伴隨 AnkG 分布的變化。鼓膜穿刺或中耳骨骼固定，即減少聽(tīng)覺(jué)輸入而耳蝸未受破壞，AIS 也出現(xiàn)相同的延伸[91]。該研究證實(shí)，突觸前活動(dòng)的降低是引發(fā) AIS 長(zhǎng)期可塑性的原因。上述兩個(gè)研究結(jié)果表明，神經(jīng)電活動(dòng)可以重塑 AIS 的結(jié)構(gòu)特征（圖 3）。
本文編號(hào)：2924210
【文章來(lái)源】：安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
神經(jīng)元形態(tài)、軸突分區(qū)及軸突始段（axoninitialsegment,AIS）示意圖
圖 2. 神經(jīng)元軸突始段（axon initial segment,AIS）上分布的部分分子模式圖[72]。Fig.2. A simplified, non-comprehensive diagram of some of the molecules found atthe axon initial segment (AIS).Kv 是神經(jīng)元興奮性重要的調(diào)節(jié)者，與靜息電位值的設(shè)定及 AP 的復(fù)極化有關(guān)，是 AP 發(fā)放頻率的重要調(diào)節(jié)者[73, 74]。到目前為止，Kv1.1/2/4 等表達(dá)于 AIS都已得到確定，興奮性和抑制性大腦皮質(zhì)和海馬神經(jīng)元的 AIS 最常見(jiàn)的 Kv 是Kv1.1 和 Kv1.2[75-77]（圖 2），其在 AIS 上的分布位置往往比 Nav1.6 的更遠(yuǎn)。有研究顯示，AIS 的 Kv1.1 通道控制 AP 波形和突觸傳遞效率[78]。腦內(nèi)天然的 Ca+通道 Cav 的分子結(jié)構(gòu)亦包括幾個(gè)亞單位，除了α1 亞基之外，Cav 還有若干輔助亞基。α1 亞基是最大最主要的亞基，其中有離子通道孔、膜電壓感受器和門(mén)控裝置。哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中多種不同的α1 亞基已被鑒定，每一種均有特定的生理功能以及特定的電生理和藥理學(xué)特性[79]。Cav 可分為三種家[80]
另一研究顯示，在體神經(jīng)元 AIS 亦受突觸前神經(jīng)活性的調(diào)節(jié)。該研究切除雛雞的一側(cè)耳蝸保留單耳聽(tīng)力，7d 后，剝奪側(cè) NM 神經(jīng)元 AIS 的 Nav分布長(zhǎng)度增加了 50%，而它們的密度和成分變化不大，伴隨 AnkG 分布的變化。鼓膜穿刺或中耳骨骼固定，即減少聽(tīng)覺(jué)輸入而耳蝸未受破壞，AIS 也出現(xiàn)相同的延伸[91]。該研究證實(shí)，突觸前活動(dòng)的降低是引發(fā) AIS 長(zhǎng)期可塑性的原因。上述兩個(gè)研究結(jié)果表明，神經(jīng)電活動(dòng)可以重塑 AIS 的結(jié)構(gòu)特征（圖 3）。
本文編號(hào)：2924210
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