下颌神经切断术后VGluT1和CGRP在大鼠三叉神经复合体中表达的变化

摘要

周围神经作为联系中枢神经系统(centralnervoussystem，CNS)与外周感受器或者效应器之间的桥梁，在神经传递、神经营养等方面发挥着重要作用。由于其分布广泛的特点，常因外伤、压迫及缺血而损伤。以往的研究表明，周围神经损伤能够引起受损神经元(包括初级传入神经元和运动神经元)的胞体或终末内某些神经活性物质及其受体的表达发生一系列变化，其中与神经生长和营养有关的物质常发生上调，而与神经传递有关的物质则发生下调；与此同时，受损神经元的周围常伴随发生胶质反应及神经胶质增生等变化。所有这些变化被认为是神经元对其所受损伤的一种适应性反应。 谷氨酸(glutamate，Glu)是初级传入纤维内重要的神经递质，Glu在神经元内合成后必须被囊泡膜谷氨酸转运体(vesicularglutamatetransporter，VGluT)转运到突触囊泡内，才能通过胞吐作用完成突触传递。目前人们已经发现了三种VGluTs，即VGluT1、VGluT2和VGluT3，并认为它们能够作为Glu能神经纤维终末的特异性标记物。最近的研究显示，传递触压觉和本体觉信息的初级传入纤维主要表达VGluT1，而传递伤害性信息的初级传入纤维主要表达VGluT2，但在初级传入纤维中未见VGluT3的表达，提示VGluT1可能参与外周非伤害性信息的传递。目前，关于周围神经损伤对VGluT1表达影响的研究多见于脊髓和延髓背角，有关其在三叉神经复合体内变化的研究至今尚未见报道。 降钙素基因相关肽(calcitoningene-relatedpeptide，CGRP)是由37个氨基酸组成的生物活性肽，广泛分布于CNS和周围神经系统，并伴随周围神经分布于部分肌肉、呼吸道、消化道、子宫、膀胱、肾上腺等器官。在CNS分布的CGRP参与机体多种调节机制，包括对运动、感觉、胚胎发育以及神经内分泌等的调节，特别是其在神经再生的调节中发挥着重要作用。已有研究表明，周围神经损伤能够引起脊髓前角和脑干运动神经元胞体内的CGRP发生特征性改变，从而提示CGRP有可能参与了对受损神经元的修复过程。目前，有关周围神经损伤对CGRP表达影响的研究多见于胸、腰段脊髓前角、面神经核、疑核及舌下神经核，而有关其在控制咀嚼肌运动的三叉神经运动核内变化的研究却很少，已有的研究也仅限于mRNA水平。而且有趣的是，周围神经损伤后，CGRP及其mRNA在上述不同部位的表达变化趋势有着显著差别，其具体机制尚有待于进一步研究。 基于以上问题，本研究运用形态学方法结合图像分析技术观察了下颌神经切断术后不同存活时间内VGluT1和CGRP在大鼠三叉神经复合体不同核团内表达水平的变化。本论文包括以下两个方面的内容： 1.下颌神经切断术后VGluT1在大鼠三叉神经复合体不同核团内表达水平的变化 应用免疫组织化学和图像分析技术，在光学显微镜下观察下颌神经切断术后不同存活时间内VGluT1在大鼠三叉神经复合体不同核团内表达水平的变化。结果如下： (1)正常大鼠三叉神经复合体内可观察到大量VGluT1免疫活性物质，且主要分布于终末内。 (2)切断一侧下颌神经后，手术侧与对照侧相比，术后存活1周组的三叉神经感觉主核(principalsensorytrigeminalnucleus，Vp)背侧部内VGluT1免疫活性物质的表达有所下降(P＜0.05)； (3)术后存活2周组的Vp背侧部、三叉神经脊束核尾侧亚核(caudalspinaltrigeminalnucleus，Vc)背侧部、三叉神经脊束核极间亚核(interpolarspinaltrigeminalnucleus，Vi)背侧部，以及三叉上核(supratrigeminalnucleus，Vsup)和三叉神经运动核(trigeminalmotornucleus，Vmo)内VGluT1免疫活性物质的表达明显下降(P＜0.01)，且与术后存活1周组手术侧比较其下降有显著差异(P＜0.05)； (4)术后存活3周组上述部位内VGluT1免疫活性物质表达的下降更加明显(P＜0.01)，且与前两组手术侧相比均有显著差异(P＜0.01或P＜0.05)；其中在Vmo内的表达几乎完全消失。 以上结果提示：切断初级传入神经元的周围突可以导致其中枢突终末内VGluT1的表达水平下降；三叉神经复合体内部分VGluT1阳性终末来源于外周。 2.下颌神经切断术后CGRP在大鼠三叉神经运动核内表达水平的变化应用免疫组织化学、免疫荧光组织化学和图像分析技术，分别在光学显微镜和激光扫描共聚焦显微镜下观察下颌神经切断术后不同存活时间内CGRP在大鼠三叉神经运动核内表达水平的变化。结果如下： (1)下颌神经切断能够引起手术侧Vmo内CGRP阳性产物在胞体内的表达显著上调，其中于术后3天和35天时先后达到高峰，呈“驼峰式”变化；对照侧也有显著变化，但没有手术侧变化明显； (2)定量分析显示下颌神经切断后手术侧Vmo内运动神经元的数量没有明显减少，且绝大部分用特异性神经元标记物神经元核蛋白(neuronalnuclearprotein，NeuN)标记的存活运动神经元均表达CGRP； (3)光密度分析和细胞计数结果均显示手术侧运动神经元周围胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein，GFAP)阳性产物的表达随术后存活时间的延长而逐渐增加。 以上结果提示：下颌神经切断后，Vmo内CGRP表达呈“驼峰式”变化，其中早期上调可能是受损运动神经元的急性应激反应，而其晚期上调则可能在受损运动神经元的神经再生及功能恢复过程中发挥重要的营养作用；此外，受损运动神经元周围被激活的星形胶质细胞可能也参与了此过程。

目录

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缩略语表

前言和文献回顾

第一部分 下颌神经切断术后Ⅰ型囊泡膜谷氨酸转运体在大鼠三叉神经复合体中表达的变化

第二部分 Changes of Expression of Calcitonin Gene-Related Peptide in the Rat Trigeminal Motor Nucleus after Mandibular Nerve Transection

小 结

个人简历和研究成果

致 谢