S100蛋白在猫初级视皮层中分布及其年龄相关性变化

比较青年猫和老年猫初级视皮层(primary visual cortex)各层神经元密度,及S100蛋白在初级视皮层各层中的表达与分布,探讨其表达与分布的年龄相关性变化及意义.Nissl法显示初级视皮层各层神经元,免疫组织化学方法(SABC法)示S100蛋白免疫阳性(S100-IR)细胞.光镜下观察、拍照,计数初级视皮层各层中神经元密度和S100-IR细胞密度.S100-IR细胞在初级视皮层中分布呈现区域性特点,白质较灰质密集.与青年猫相比,老年猫初级视皮层神经元密度有下降,老年猫初级视皮层各层S100-IR细胞密度均有不同程度的显著增加(尤其是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层),胞体较大,阳性较强.动物衰老过程中,初级视皮层存在着明显的星形胶质细胞反应性增生,这种增生可能对灰质层中神经元的丢失有补偿作用,并对维持老年个体初级视皮层形态结构和延缓老年动物初级视皮层功能衰退具有积极意义.     

猫视皮层星形胶质细胞的老年性变化

电生理研究结果显示,在衰老过程中猫的视皮层神经元对视觉刺激的反应性出现显著的功能衰退,是否这种功能性衰退伴随胶质细胞活动的改变尚无直接的实验证据。以前期电生理实验猫为材料,用免疫形态学方法比较青年猫和老年猫初级视皮层内星形胶质细胞的活动状况。利用Nissl染色显示猫初级视皮层组织结构,用免疫组织化学方法（SABC法）显示GFAP免疫阳性（GFAP-IR）星形胶质细胞。光镜下观察、拍照,对GFAP-IR细胞计数并换算成密度,测量GFAP-IR直径取平均值。老年猫初级视皮层灰质各层及白质内的GFAP-IR细胞密度比青年猫的显著升高（p〈0.001）。与青年猫相比,老年猫视皮层灰质和白质中GFAP-IR细胞的平均直径均比青年猫的显著增大（p〈0.0001）,且老年猫视皮层内GFAP阳性免疫反应较青年猫的明显增强。老年猫初级视皮层神经元功能衰退伴随着星形胶质细胞活动的增强,胶质细胞活动增强有助于神经元之间的信息交流,因而可能对衰老过程中神经元的功能衰退起补偿作用。     

猫初级视皮层内GIu/GABA表达比率的衰老性变化

最近的一些研究结果显示,视皮层内抑制性递质系统作用减弱可能是导致老年性视觉功能衰退的重要因素.是否皮层内兴奋性递质系统亦伴随衰老而发牛改变并影响皮层内神经兴奋与抑制的平衡尚不清楚.为此,利用Nissl染色和免疫组织化学染色方法以及Image-Pro Express图像分析软件对青、老年猫初级视皮层(17区)内各层神经元密度、兴奋性递质谷氨酸免疫反应阳性(Glu-immunoreactive,Glu-IR)神经元密度以及抑制性递质γ-氨基丁酸免疫反应阳性(γ-aminobutyric acid.immunoreactive,GABA-IR)神经元密度进行了统汁分析.结果显示,青、老年猫初级视皮层各层神经元密度均没有明显的年龄性差异(P>0.05);与青年猫相比,老年猫初级视皮层Glu-IR、GABA-IR神经元密度均显著减少(P<0.01),而Glu.IR/GABA.IR神经元密度比率去却显著增大(P<0.01).结果提示,老年猫初级视皮层内兴奋性递质系统作用相对增强,而抑制性递质系统的作用相对减弱,导致皮层内兴奋-抑制平衡关系失调,这可能是引起老年个体视觉功能衰退的重要原因之一.     

猫丘系层Glu与GABA表达的年龄相关性变化

为探讨青年猫和老年猫丘系层谷氨酸（Glu）与γ-氨基丁酸（GABA）表达的年龄相关性变化,利用Nissl染色显示丘系层神经元,免疫组织化学ABC法标记Glu和GABA免疫阳性神经元。光镜下观察、拍照,对Glu和GABA能免疫阳性神经元分别计数并换算成密度。利用IPE软件测量Glu和GABA免疫阳性反应灰度值（免疫阳性强度与灰度值成反比）。结果显示,Glu和GABA阳性反应神经元、阳性纤维及其终末在青年猫及老年猫丘系层均有分布。与青年猫相比,老年猫丘系层Glu能免疫阳性神经元密度显著增大（p〈0.01）,免疫阳性反应灰度值显著降低（p〈0.01）,免疫阳性反应显著增强;GABA能免疫阳性神经元密度显著下降（p〈0.01）,免疫阳性反应灰度值显著升高（p〈0.01）,免疫阳性反应显著减弱。结果提示,衰老过程中猫丘系层Glu的表达增强和GABA的表达减弱导致兴奋性神经递质和抑制性神经递质之间的平衡失调,可能是视觉、听觉、躯体感觉等单感觉功能衰退及多感觉整合功能增强的主要原因之一。     

猫下丘中央核GABA能神经元年龄相关变化

目的比较研究猫下丘中央核(CIC)GABA能神经元年龄相关变化,探索老年个体听力下降的神经机制。方法Nissl染色显示下丘神经元,免疫组织化学ABC法显示γ-氨基丁酸(GABA)免疫阳性神经元。光镜下观察、拍照,对神经元和GABA能神经元分别计数并换算成密度,测量GABA能神经元直径取平均值。结果GABA阳性反应神经元、阳性纤维及其终末在青年猫及老年猫下丘中央核均有分布。与青年猫相比,老年猫下丘中央核神经元及GABA能神经元密度均显著下降(P<0.01),GABA能神经元下降幅度较大;GABA能神经元胞体直径明显减小(P<0.01),阳性反应明显减弱。结论在衰老过程中猫下丘神经元尤其是GABA能神经元有显著丢失现象,提示GABA能神经元显著减少导致下丘兴奋性和抑制性神经递质之间的平衡失调,可能是引起老年个体听觉功能衰退的重要原因。     

猫运动皮层神经元和S100、GFAP阳性细胞的年龄相关性变化

比较了青、老年猫运动皮层神经元与S100、GFAP免疫阳性胶质细胞的形态学变化,并探讨其与衰老过程中运动功能衰退的关系。采用Nissl染色显示青、老年猫运动皮层分层结构和神经元。免疫组织化学方法(SABC法)显示青、老年猫运动皮层S100免疫反应阳性(S100-immunoreactive,S100-IR)细胞及胶质纤维酸性蛋白免疫反应阳性(GFAP-immunoreactive,GFAP-IR)细胞。在Olympus显微镜下,用Moitcam5000数码成像与分析系统计数运动皮层各层神经元、S100-IR细胞及GFAP-IR细胞的数量,并随机抽样测量S100-IR、GFAP-IR细胞的胞体直径。与青年猫相比,老年猫运动皮层Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降(P<0.01),老年猫运动皮层中S100-IR和GFAP-IR细胞密度与胞体直径均显著增加(P<0.01),且细胞的免疫阳性反应较强。研究结果表明,猫运动皮层的神经元密度在衰老过程中Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降,有可能会降低老年个体运动皮层对运动的调控能力;随着衰老、运动皮层的星形胶质细胞出现明显的反应性活化与增生,这对维持大脑运动皮层神经元的活性和神经元之间的通讯联系,从而延缓老年性运动功能衰退具有重要意义。     

猫运动皮层神经元和S100、GFAP阳性细胞的年龄相关性变化

比较了青、老年猫运动皮层神经元与S100、GFAP免疫阳性胶质细胞的形态学变化,并探讨其与衰老过程中运动功能衰退的关系。采用Nissl染色显示青、老年猫运动皮层分层结构和神经元。免疫组织化学方法（SABC法）显示青、老年猫运动皮层S100免疫反应阳性(S100-immunoreactive, S100-IR)细胞及胶质纤维酸性蛋白免疫反应阳性(GFAP-immunoreactive, GFAP-IR)细胞。在Olympus 显微镜下,用Moitcam 5000数码成像与分析系统计数运动皮层各层神经元、S100-IR细胞及GFAP-IR细胞的数量,并随机抽样测量S100-IR、GFAP-IR细胞的胞体直径。与青年猫相比,老年猫运动皮层Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降(P < 0.01),老年猫运动皮层中S100-IR和GFAP-IR细胞密度与胞体直径均显著增加(P < 0.01),且细胞的免疫阳性反应较强。研究结果表明,猫运动皮层的神经元密度在衰老过程中Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降,有可能会降低老年个体运动皮层对运动的调控能力;随着衰老、运动皮层的星形胶质细胞出现明显的反应性活化与增生,这对维持大脑运动皮层神经元的活性和神经元之间的通讯联系,从而延缓老年性运动功能衰退具有重要意义。     

猫初级视皮层内Glu/GABA表达比率的衰老性变化(英文）

最近的一些研究结果显示,视皮层内抑制性递质系统作用减弱可能是导致老年性视觉功能衰退的重要因素。是否皮层内兴奋性递质系统亦伴随衰老而发生改变并影响皮层内神经兴奋与抑制的平衡尚不清楚。为此,利用Nissl染色和免疫组织化学染色方法以及Image-Pro Express图像分析软件对青、老年猫初级视皮层(17区)内各层神经元密度、兴奋性递质谷氨酸免疫反应阳性(Glu-immunoreactive, Glu-IR）神经元密度以及抑制性递质γ-氨基丁酸免疫反应阳性(γ-aminobutyric acid-immunoreactive, GABA-IR）神经元密度进行了统计分析。结果显示,青、老年猫初级视皮层各层神经元密度均没有明显的年龄性差异（P>0.05）;与青年猫相比,老年猫初级视皮层Glu-IR、GABA-IR神经元密度均显著减少（P<0.01）,而Glu-IR/GABA-IR神经元密度比率却显著增大（P<0.01）。结果提示,老年猫初级视皮层内兴奋性递质系统作用相对增强,而抑制性递质系统的作用相对减弱,导致皮层内兴奋&#8722;抑制平衡关系失调,这可能是引起老年个体视觉功能衰退的重要原因之一。     

猫小脑皮质GABA能神经元年龄相关性变化

为探讨青年猫和老年猫小脑皮质GABA能神经元及其表达的年龄相关性变化,利用Nissl染色显示小脑皮质结构及神经元,免疫组织化学ABC法标记GABA免疫阳性神经元。光镜下观察,采集图像,并利用图像分析软件对分子层、蒲肯野细胞层和颗粒层神经元及GABA免疫阳性神经元及其灰度值进行分析统计。结果显示,GABA免疫阳性神经元、阳性纤维及终末在青年猫和老年猫小脑皮质各层均有分布。与青年猫相比,老年猫分子层、蒲肯野细胞层神经元和GABA免疫阳性神经元密度及其GABA免疫阳性反应强度均显著下降(P<0.01),颗粒层神经元密度和GABA免疫阳性强度也显著下降(P<0.01),但其GABA免疫阳性神经元密度无显著变化(P>0.05);蒲肯野细胞的胞体萎缩,阳性树突分枝减少。因此认为,衰老过程中猫小脑皮质GABA能神经元的丢失和GABA表达的下降,可能是老年个体运动协调、精确调速和运动学习等能力下降的重要原因之一。     

猫初级视皮层内Glu／GABA表达比率的衰老性变化

最近的一些研究结果显示,视皮层内抑制性递质系统作用减弱可能是导致老年性视觉功能衰退的重要因素。是否皮层内兴含性递质系统办伴随衰老而发生改变并影响皮层内神经兴奋与抑制的平衡尚不清楚。为此,利用Nissl染色和免疫组织化学染色方法以及Image—Pro Express图像分析软件对青、老年猫初级视皮层（17区）内各层神经元密度、兴奋性递质谷氦酸免疫反应阳性（Glu—immunoreactive,Glu—IR）神经元密度以及抑制性递质γ-氨基丁酸免疫反应阳性（v．aminobutyric acid-immunoreactive,GABA—IR）神绎元密度进行了统计分析。结果显示,青、老年猫初级视皮层各层神经元密度均没有明显的年龄性差异（P〉0．05）;与青年猫相比,老年猫初级视皮层Glu—IR、GABA．IR神经元密度均显著减少（P〈0．01）,而Glu—IR／GABA-IR神经元密度比率却显著增大（P〈0．01）。结果提示,老年猫初级视皮层内兴奋性递质系统作用相对增强,而抑制性递质系统的作用相对减弱,导致皮层内兴奋-抑制平衡关系失调,这可能是引起老年个体视觉功能衰退的重要原因之一。     

Age-related changes of structures in cerebellar cortex of cat

We studied the structures of the cerebellar cortex of young adult and old cats for age-related changes, which were statistically analysed. Nissl staining was used to visualize the cortical neurons. The immunohistochemical method was used to display glial fibrillary acidic protein (GFAP)-immunoreactive (IR) astrocytes and neurofilament-immunoreactive (NF-IR) neurons. Under the microscope, the thickness of the cerebellar cortex was measured; and the density of neurons in all the layers as well as that of GFAP-IR cells in the granular layer was analysed. Compared with young adult cats, the thickness of the molecular layer and total cerebellar cortex was significantly decreased in old cats, and that of the granular layer increased. The density of neurons in each layer was significantly lower in old cats than in young adult ones. Astrocytes in old cats were significantly denser than in young adult ones, and accompanied by evident hypertrophy of the cell bodies and enhanced immunoreaction of GFAP substance. Purkinje cells (PCs) in old cats showed much fewer NF-IR dendrites than those in young adults. The above findings indicate a loss of neurons and decrease in the number of dendrites of the PCs in the aged cerebellar cortex, which might underlie the functional decline of afferent efficacy and information integration in the senescent cerebellum. An age-dependent enhancement of activity of the astrocytes may exert a protective effect on neurons in the aged cerebellum     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠耳蝠（Ｍｙｏｔｉｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元（２周龄、４周龄和成年动物分别为９６％、９５％和９６％）具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加、反应阈值下降、频率调谐曲线增宽。ＮＭＤＡ的易化性效应部分地与动物的周龄相关,表现为对听反应阈值和听反应脉冲发放率的易化效应在出生后２－４周逐渐增强,但４周以后的易化效应趋缓;微电泳ＧＡＢＡＡ受体的特异性拮抗剂Ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ,对神经元的听反应也呈现易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值降低和频率调谐曲线增宽等。实验结果还提示,ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ对下丘神经元听反应的易化作用,在出生后早期呈持续增强趋势。ＮＭＤＡ和ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ的效应与动物周龄之间的关系略有差异,是否提示着下丘中央核ＮＭＤＡ受体和ＧＡＢＡＡ受体在出生后的发育进程有所差别,尚待进一步探讨。     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠隔蝠中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值下降,频率谐曲线增宽。     

青年猫和老年猫视神经超微结构观察比较

目的探讨青年猫和老年猫视神经年龄相关的形态学变化及可能造成的生理影响。方法取4只青年猫(2-3岁,2-2.5kg)和4只老年猫(10-13岁,2.5-3.5kg)颅内相对应部分视神经,制作横向半薄切片和超薄切片,半薄切片用甲苯胺蓝硼砂溶液染色,光镜观察、测量视神经的直径(不含外层神经膜);超薄切片标本用醋酸和柠檬酸铅染色,电镜观察、计数视神经纤维密度、测量视神经纤维外径D(含髓鞘)和内径d(不含髓鞘),按一定分级范围算出各种直径的纤维及各种d/D比值的纤维所占百分比,分别画出直方图,对实验结果进行统计学分析并绘制纤维直径谱。结果与青年猫相比,老年猫视神经直径显著增大(P0.05);纤维数量显著下降(P0.05)。纤维直径谱分析结果显示,青、老年猫纤维直径分布范围相似,但老年猫纤维的峰直径及纤维平均直径比青年猫的显著减小(P0.05),老年猫视神经纤维的d/D比值亦明显降低。另外,老年猫视神经中部分轴突肿胀,髓鞘疏松、结构紊乱,板层脱离、空泡化,有的轴索髓鞘溶解。结论在衰老过程中,老年猫视神经纤维丢失,纤维直径减小,d/D比值下降,以及纤维髓鞘的松散解体,这些变化均可能导致视神经纤维对视觉信息的传导速度减慢,是老年个体视觉分析速度下降的重要原因。     

猫视网膜年龄相关的形态学变化

取老年猫(12龄,3～3．5kg)和青年猫(1～3龄,2～2．5kg)各4只的视网膜,经4％多聚甲醛处理后,用H．E．染色以显示视网膜结构,Nissl染色显示神经节细胞,免疫组织化学ABC法染色以显示星形胶质细胞特征性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的阳性反应细胞的分布。显微镜下观察测量视网膜厚度,计数神经节细胞、GFAP免疫反应阳性细胞数。与青年猫比较,老年猫视网膜总厚度以及外核层、外网状层、内核层和内网状层厚度均显著减小;神经节细胞层的细胞密度显著下降;GFAP免疫反应阳性细胞显著增加,GFAP阳性细胞阳性反应强,胞体明显膨胀,突起稠密粗大。推测在衰老过程中视网膜细胞有神经元丢失现象,可能是造成视觉功能衰退的重要原因之一;视网膜星形胶质细胞的功能增强可能会延缓衰老。     

小鼠初级听皮质神经元的强度调谐特性与机制分析

强度是声音的基本参数之一,听神经元的强度调谐在听觉信息处理方面具有重要意义．以往研究发现γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)能抑制性输入在强度调谐的形成过程中起重要作用,但对抑制性输入与局部神经回路之间的关系并不清楚．本实验通过在体细胞外电生理记录和神经药理学方法,分析了小鼠初级听皮质神经元的强度调谐特性,结果显示：单调型神经元在声刺激强度自中等强度增高时潜伏期缩短(P < 0.05)且发放持续时间延长(P < 0.05),非单调型神经元在声刺激强度自最佳强度增高时潜伏期不变且发放持续时间缩短(P < 0.01)．注射GABA能阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline, Bic)后,39.3%的神经元强度调谐类型不变,42.9%的神经元非单调性减弱,17.9%的神经元非单调性增强．表明GABA能抑制并非是形成非单调性的唯一因素,兴奋性输入本身的非单调性和高阈值非GABA能抑制的激活也可能在其中发挥作用．推测由兴奋性和抑制性输入所构成的局部神经功能回路及其整合决定了听皮质神经元的强度调谐特性．