秦岭滑蜥端脑细胞构筑及成体神经发生

摘要

成体神经发生是目前生命科学领域研究的热点，是一个受调控的动态过程，易受自身和外界各种因素的影响。人类及所有已研究的脊椎动物终生具有神经发生能力，然而不同物种差异显著。探讨爬行类成体神经发生特征，对于研究非哺乳类脊椎动物成体神经发生的规律和演化有着重要意义。本论文以中国特有种——秦岭滑蜥为研究对象，运用大体解剖法、常规组织学方法和透射电镜技术，对秦岭滑蜥端脑的细胞构筑特点进行了观察;通过BrdU活体注射、冰冻切片、免疫组化法，结合激光共聚焦显微技术描述和分析了秦岭滑蜥端脑神经干细胞的分布、数量、成体神经发生特征及季节差异。结果显示:
　　1.秦岭滑蜥成体脑细长，可分为端、间、中、小、延五部分脑。端脑包括大脑和嗅脑;中脑发达，腹面有视交叉;小脑较为发达，与秦岭滑蜥在陆地上的复杂活动相适应;延脑有明显弯曲，向后与脊髓相连。
　　2.秦岭滑蜥的端脑较两栖类进化。由前至后划分为主嗅球、副嗅球、嗅束、前嗅核、喙侧端脑、前联合端脑、后联合端脑和尾侧端脑。与哺乳类和鸟类相比，大脑皮质较薄，尤以背侧皮质最薄，向内侧和外侧皮质延伸，逐渐增厚。皮质由中间的细胞层和两侧的丛状层组成。大脑半球侧脑室有相应的沟回，侧脑室壁表面为室管膜层。此外，大脑实质还有背侧室嵴，纹状体，隔区和下丘脑。后联合端脑出现了球状核。嗅脑分为主嗅球、副嗅球和嗅束，主嗅球由表及里分为7层:嗅神经纤维层，小球层，外丛状层，僧帽细胞层，内丛状层，颗粒细胞层和室管膜层。内侧皮质神经元数量最多，包括多极、双极和单极神经元。
　　3.嗅球最外侧的纤维层轴突中存在大量微丝;小球层电子密度高，有不对称的突触;外丛状层有许多突触，个别树突有髓鞘;僧帽细胞个体较大，核边缘呈波浪形，染色质凝聚，具突触;内丛状层轴突数量增加，存在大量突触;颗粒细胞层中的细胞处于不同发育程度;室管膜细胞有明显的纤毛。神经细胞、神经胶质细胞及室管膜细胞广泛分布于端脑实质中。未成熟神经细胞较丰富、特征明显，即胞核细长、核染色质海绵状、具中心粒。成熟神经细胞主要位于大脑皮质细胞层，胞体较大，树突和轴突明显，胞核呈圆形，核染色质弥散。室管膜细胞呈不规则的立方形，沿着脑室排列，胞体表面有明显的纤毛。此外，还可观察到少量凋亡神经细胞。另有胶质细胞分布。
　　4.端脑广泛分布有BrdU阳性细胞，但不同区域的数量有明显差别。前嗅核BrdU阳性细胞最多，成体神经发生最为活跃。成体神经发生具季节差异，呈现秋＞夏＞春＞冬的变化趋向。端脑广泛分布GFAP阳性细胞，纤维状突起在端脑实质延伸，最终锚定在脑膜上。脑室沟处、内丛状层和皮质上DCX阳性细胞分布特点表明，室管膜上新生的神经细胞通过辐射状迁移，进入大脑实质区域，并最终到达大脑皮质，发育为成熟神经细胞，汇入神经网络。
　　总之，秦岭滑蜥脑形态及细胞构筑较其他蜥蜴类无明显差异，成体神经发生具明显季节性变化，可能与其生境及习性相关。据此可将秦岭滑蜥端脑作为研究蜥蜴类爬行动物中枢神经系统中神经元的再生、迁移和成熟的良好模型。

目录

声明

摘要

缩略词

1 前言

1．1 研究目的及意义

1．2 秦岭滑蜥的研究进展

1．2．1 秦岭滑蜥的分类地位

1．2．2 秦岭滑蜥的形态特征

1．2．3 秦岭滑蜥的分布

1．2．4 秦岭滑蜥的生活习性

1．2．5 石龙子科蜥蜴的研究进展

1．3 成体神经发生及端脑细胞构筑研究概况

1．3．1 非哺乳脊椎动物

1．3．2 哺乳动物

1．4 神经发生机制的研究概况

1．4．1 NSCs增殖和分化的调控机制

1．4．2 NSCs迁移的调控机制

1．5 成体神经发生的主要研究手段

1．5．1 BrdU免疫注射标记法

1．5．2 GFAP免疫标记法

1．5．3 DCX免疫标记法

2 材料与方法

2．1 实验动物

2．2 实验仪器

2．3 实验药品

2．4 实验方法

2．4．1 秦岭滑蜥采集、分组及饲养

2．4．2 秦岭滑蜥端脑结构研究

2．4．3 秦岭滑蜥端脑成体神经发生研究

2．4．4 细胞观察与作图

2．4．5 数据统计及分析

3 实验结果

3．1 秦岭滑蜥端脑大体解剖学特征

3．2 秦岭滑蜥端脑细胞构筑

3．2．1 秦岭滑蜥端脑的组织形态学特征

3．2．2 秦岭滑蜥端脑皮质主要神经细胞类型及分布

3．2．3 秦岭滑蜥端脑的超微结构

3．3 秦岭滑蜥端脑成体神经发生

3．3．1 成体秦岭滑蜥端脑中神经干细胞的分布位置及数量

3．3．2 秦岭滑蜥端脑成体神经发生的季节性差异

3．3．3 秦岭滑蜥端脑成体神经发生中GFAP的表达

3．3．4 秦岭滑蜥端脑成体神经发生中DCX的表达

4 讨论

4．1 成体神经发生的区域／种系差异

4．2 成体大脑室管膜区域的神经发生

4．3 神经前体细胞的迁移

4．4 季节变化对成体神经发生的影响

4．5 成体神经发生中GFAP和DCX的表达

4．5．1 成体神经发生中GFAP的表达

4．5．2 成体神经发生中DCX的表达

4．6 影响成体神经发生的因素

5 结论

6 研究展望

致谢

参考文献

硕士期间发表论文

硕士期间所获奖项