光遗传学特异性激活皮层谷氨酸能神经元促进慢性缺血后白质修复作用的研究

发布时间：2024-01-31 06:35

　　由于颅内小血管病变或大血管狭窄导致长期大脑慢性缺血,进而引起脑白质进行性损伤和认知功能障碍是造成血管性痴呆的常见原因。目前,临床治疗以预防引起血管病变的危险因素为主,除此之外并无有效的治疗药物,因此急需寻找新的具有针对性的药物靶点和治疗手段或策略。实验室的前期研究发现长期慢性缺血会导致脑白质区少突胶质细胞死亡和髓鞘脱失,并且自身髓鞘再生也十分有限。谷氨酸能神经元是脑内重要的兴奋性神经元,谷氨酸可作用于少突胶质前体细胞,并在发育过程中影响髓鞘形成。本文将解析皮层谷氨酸能神经元调控脑白质区的少突胶质前体细胞的通路作用,并通过精准调控方法,研究其对慢性缺血后脑白质区的少突胶质前体细胞增殖及髓鞘再生的作用及机制。首先,本文利用逆轴突示踪染料追踪缺血损伤较为严重的脑白质胼胝体区域的神经投射,发现其存在大量来自运动皮层和感觉皮层的谷氨酸能神经元的神经投射。在慢性脑缺血早期,利用光遗传学手段特异性激活表达光敏感通道ChR2的感觉(或运动)皮层的谷氨酸能神经元可以明显促进肼胝体少突胶质前体细胞的增殖,减少缺血后少突胶质前体细胞的丢失。但同时也发现,光遗传学激活运动皮层会诱发惊厥,而激活感觉皮层未引起惊...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．脑白质胼胝体区存在皮层谷氨酸能神经元的投射??．ｘｎｒｍｒｒ．

素进行逆向示踪，实验结果发现运动皮层和感觉皮层显示有大量被绿色荧光标记??的神经元，提示其与胼胝体存在直接的神经投射关系，并且这些被逆向追踪到的神??经元在感觉皮层的分布更为富集（图２Ａｈ我们用谷氨酸能神经元特异性蛋白??ＣａＭＫＩＩａ染色与追踪到的神经元进行共定位分析，结果发现....

图５．光遗传学激活感觉皮层神经元不影响粘纸试验中的小鼠的感觉功能??

经元对其感觉功能的影响，我们在ｒＵＣＣＡＯ术前、术后７天以及给予７天蓝光刺??激结束时，用枯纸试验（Ｔｈｅ?ａｄｈｅｓｉｖｅ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｔｅｓｔ）测定了小鼠被刺激侧对侧的??前爪对枯纸的感知时间（Ｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅ，图５Ａ）?［３８】。我们将术前测定的枯纸感??知....

图６．光遗传学激活感觉皮层谷氨酸能神经元不影响慢性缺血后ＳＶＺ区少突胶质??

ＢｒｄＵ＋／ＮＧ２＋共标的增殖少突胶质前体细胞个数显著增加（尸＜０．０５），而给予蓝光??激活感觉皮层谷氨酸能神经元并未对ＳＶＺ区少突胶质前体细胞增殖有明显影响??（图６）。结果提示给予蓝光激活感觉皮层谷氨酸能神经元促进少突胶质细胞增殖??的作用主要发生于胼胝体区域，而非ＳＶＺ区....

图８．光遗传学激活感觉皮层抑制性神经元不影响慢性缺血后少突肢质前体细胞??增殖??

活感觉皮层抑制性神经元，观察其对少突胶质前体细胞增殖的作用。结果发现激活??感觉皮层抑制性神经元后并不能逆转慢性缺血引起的少突胶质前体细胞的丟失??（图８Ａ，?８Ｂ）。进一步还考察了?ＢｒｄＵ＋／ＮＧ２＋双阳性的处于增殖阶段的少突胶质前??体细胞数目，结果显示激活感觉皮层抑制性神....

本文编号：3891139