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第一部分: 内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)是大脑中非常重要的记忆器官,在大脑皮层中发挥着信息传递和记忆存储的功能。在新皮层——EC——海马的情景记忆环路中,EC发挥双向信息传递的作用[1]。缩胆囊素(Cholecystokinin,CCK)是一种广泛分布在大脑中神经肽之一,它可在调节内在神经元兴奋性和突触传递功能上发挥作用[2]。研究发现来自內嗅皮层的CCK可以增强听皮层的视听联想记忆,听皮层上的神经可塑性与内嗅皮层上的缩胆囊素有关[3,4]。但是,CCK来自EC的哪一类细胞以及这类细胞和听皮层之间的投射关系目前尚无明确的证据。本实验拟采用逆行示踪剂FG,结合免疫荧光技术,追踪这部分CCK能神经元的投射路径,为揭示内嗅皮层参与新皮层的学习和记忆机制,提供形态学证据。 第二部分: 大鼠耳蜗摘除术是听觉系统神经元可塑性研究中常用的方法之一,通过将单侧或双侧的耳蜗摘除,使听觉信号部分减少或完全消失,可因改变了传入信息进而引起听觉系统相应的可塑性改变。内侧膝状体(medial geniculate body,MGB)是听觉丘脑上的重要核团,可接受下级核团的上传纤维的投射和大量离皮层下行纤维的投射,因此,MGB在听觉信息的传递和处理过程中具有特殊的功能。成年大鼠单侧传导性听力损失0-15 d后,单侧听力损失随后的,小胶质细胞在耳蜗核的动态突触传递的调节起主要作用[5]。本实验室前期的研究结果显示,摘除大鼠双侧耳蜗后,MGB各个核团的神经元的兴奋性发生改变,表现出一种超敏或去神经超敏状态,但胶质细胞是否也在MGB上发生了相应的改变尚不知也未见报道。本实验拟采用听觉去传入模型,结合免疫荧光技术,观察单侧耳蜗摘除后4h-30d,MGB上小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元的变化来研究胶质细胞在听觉功能可塑性中的作用。 目的: (1)观察CCK来自EC的哪一类细胞以及这类细胞和听皮层之间的投射关系为揭示内嗅皮层参与新皮层的学习和记忆机制,提供形态学证据。 (2)观察单侧耳蜗摘除后4h-30d,MGB上小胶质细胞Iba-1、星形胶质细胞GFAP的表达变化,研究胶质细胞在听觉功能可塑性中的作用。 方法: (1)采用逆行示踪剂FG,结合免疫荧光技术,追踪来自EC的CCK能神经元的投射路径。 (2)采用听觉去传入模型,结合免疫荧光技术,观察单侧耳蜗摘除后4h-30d,MGB上小胶质细胞Iba-1、星形胶质细胞GFAP的变化。 结果: 第一部分:内嗅皮层上的CCK的表达及其神经投射 大鼠EC上的CCK-8阳性细胞和VGLUT-1阳性细胞,都主要分布在EC的L5-6层,在EC的L2-3层也有少量阳性分布。GABA阳性细胞主要分布在3-6层,在EC的1-2层未见其表达。用逆向荧光示踪剂FG标记并共染CCK-8、VGLUT-1后,EC的L2-3和L5-6上都能检测FG、 CCK-8和VGLUT-1的共表达,其中L5-6共表达更密集。 第二部分:单侧耳蜗摘除后MGB上Iba-1和GFAP表达情况 耳蜗摘除4h后,小胶质细胞上Iba-1的表达量达到最高,其形态的改变也最明显,可见胞体增大,突起变细长且包绕在神经元周围。星型胶质细胞在摘除24h后,MGV上的数量明显增多,也可见其胞体增大,突起变细长并包绕在神经元周围。与正常对照组相比,耳蜗摘除术后,双侧MGB上Iba-1在4h表达达到最大化,4h-7d又呈下降趋势,而到14d时又增高,14d-30d又下降,30d时MGD,MGM基本降至对照组水平,但在MGV上Iba-1表达还是高于对照组;双侧MGB上GFAP在24h时表达达到最大化,24h-7d又呈下降趋势,而到7d-30d时又小幅度增高,到30d时双侧MGB上GFAP的表达均明显高于对照组。在摘除同侧和对侧之间比较发现,双侧MGB上的Iba-1和GFAP在4h-14d时,对侧表达都是不同程度的高于同侧;而30d时,MGD,MGV两侧无差异,MGM两侧有差异。 结论: (1)听皮层上的CCK主要来源于内嗅皮层的第5和第6层上的锥体细胞。 (2)单侧耳蜗摘除后4h-30d,小胶质细胞和星型胶质细胞均参与了MGB神经元的可塑性变化过程,且小胶质细胞的激活时间早于星型胶质细胞。