人胚发育过程中大脑皮层微管相关蛋白2a.b.c表达时相的变化

摘要

目的：神经元的发育和再生是神经科学中令人关注的研究领域，其如何发育是神经科学中最热门的问题，也是非常必要的。本研究通过对人胚神经元的研究，揭示神经元生长发育过程的机理，进而探讨神经元生长发育的相关因素，为降低神经系统的发病率，改善病后康复治疗的效果，提高患者生存质量具有重要意义。 方法：神经元的细胞骨架蛋白包括微管相关蛋白(microtubulin-associatedprotein，简称MAP)、F-肌动蛋白、神经元纤维蛋白、血影蛋白(A-spectrin)、结蛋白和中丝蛋白等。其中MAP是最重要的细胞骨架蛋白，它又称微管协同蛋白或微管维系蛋白，存在于微管表面，主要包括高分子量的MAP-1和MAP-2，约占微管总蛋白的15％-20％。随着研究的进展，越来越多的MAPs被发现，如：MAP-3、MAP-4、MAP-5和tau等。MAP-1、2及tau主要分布于神经系统，在发育的不同时期和不同部位，其分布也不同。在胚胎发生期,MAP-1B和tau存在于所有神经元胞体、树突和轴突,MAP-2存在于神经元胞体和树突，MAP-2属于结构性微管相关蛋白家族，是一种热稳定的磷蛋白，可与微管连接，促进微管的稳定，可能参与神经元发育、促进结构稳定、突起形成和突触的可塑性调节；而MAP-1A则在胚胎期不存在。微管相关蛋白的作用，一是连接微管蛋白，使微管集束，并且可能参与神经丝与微管的连接，从而促进轴突的延伸；二是参与轴突运输。当ATP结合到微管时，从MAPs解离出激蛋白和动力蛋白，前者顺行运输，而后者则逆行运输。动力蛋白一端与微管结合，另一端与细胞膜上的受体结合，使细胞器沿微管向胞体方向逆行运动；激蛋白的作用机制与动力蛋白相似。 本研究拟采用收集的3、4、5、6、7月不同胎龄的大脑组织标本，分别从胎儿大脑组织皮层，以中央前回为界取第一运动区，利用HE染色、电镜超薄切片技术、MAP免疫组织化学等方法，观察人胚胎不同月龄大脑组织神经元的结构及MAP表达的时程变化。采用胎儿标本共24例，这些胎儿均无神经系统的病变和畸形。普通HE染色和透射电镜观察采用常规方法进行。 结果：光镜观察：结果发现从胚胎3月龄可区分皮质和髓质，大脑皮质的神经细胞排列紧密，细胞核大而圆，突起少；从4月龄开始，大脑皮质逐渐分为分子层、外颗粒层、外锥体细胞层、内颗粒层、内锥体细胞层五层。神经元的突起增多，长度逐渐加长。随着月龄的增加，外颗粒层相对厚度下降，绝对厚度增加；7月龄时，分子层、外颗粒层、外锥体细胞层、内颗粒层、内锥体细胞层分层明显，突起数量更多，长度更长。神经元的胞体的直径为：3月龄6.0340±0.2151μm；4月龄6.9445±0.3243μm；5月龄7.2970±0.2953μm；6月龄10.1715±0.3079μm；7月龄10.7465±0.3477μm。突起的长度为：3月龄5.2435±0.6659μm；4月龄9.6820±0.5853μm；5月龄14.3975±0.6028μm；6月龄18.8465±0.9135μm；7月龄38.6865±0.6467μm。电镜观察：3月龄时，大脑皮层的神经细胞排列紧密，细胞核大，胞质少，突起亦少，胞质内充满尚未发育成熟的核糖体和高尔基复合体，线粒体少而幼稚，此时突触处于形成期，突触前膜、突触后膜和突触间隙已清晰可辨，突触小泡较少；5月龄时，神经细胞增大，胞质中细胞器的种类和数目较3月龄时明显增多，胞质中含有较丰富的线粒体，高尔基复合体位于核周质中部，呈环形排列，可伸至一级树突。绝大多数突触依然是突触样连接，特点是两膜呈对称性增厚，突触间隙清晰可见，突触前终末内线粒体结构较幼稚，突触小泡较少；7月龄时，神经元基本成熟，胞质中有丰富的粗面内质网、线粒体和核糖体，高尔基复合体趋于成熟，可见大量分泌泡。细胞突起的数量增多且较长。突触结构也趋于成熟，突触前、后膜增厚，突触前终末内的小泡增多，且向前膜聚集，突触样连接数目减少，典型突触增多。免疫组织化学：先用10％福尔马林固定48小时，再以54℃石蜡包埋，切成6μm切片，用北京中山生物技术有限公司的微管相关蛋白抗体作ABC染色，DAB显色6-8分种。免疫反应阳性产物均定于胞质，胞核不着色，阳性细胞形态多样，3月龄时没有阳性表达；4、5月龄时阳性细胞逐渐增多，6、7月龄时胞体和突起均为阳性。细胞阳性反应平均光密度(OD值)分别为：3月龄0.1297±0.0051；4月龄0.1832±0.0050；5月龄0.2597±0.0058；6月龄0.3284±0.0067；7月龄0.3909±0.0039。 结论： 1在人胚胎大脑发育的过程中，随着月龄的增加，大脑皮层MAP的含量逐渐升高，具体表现为：3月龄时，阳性表达不明显；4、5月龄时，阳性表达逐渐增高；6、7月龄时，外锥体细胞层阳性表达最强。 2神经元随胎龄增加，其结构和功能可逐步完善，6、7月龄是发育的重要时期。 3神经元随胎龄发育，细胞体积增大，突起数量增多，长度增加。 4电镜观察可见部分神经元的细胞核及各种细胞器出现明显的形态变化。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

附图、附表

讨论

结论

参考文献

综述影响神经元生长发育的因素

致谢

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