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突触素和PSD-95在正常发育以及单眼剥夺大鼠视皮层表达的研究研究目的:研究突触素和PSD-95在正常发育以及单眼视觉剥夺性大鼠视皮层(visual cortex,VC)中的蛋白动态表达情况,以期在突触水平为视觉发育可塑性提供分子基础。研究方法:健康生后14天(P14)Wistar大鼠35只,随机分成7组,每组5只,1-4组为正常组(normal group,N),5-7组为单眼剥夺组(monocular deprivation group,MD),剥夺组在生后14天行单眼缝合术制备单眼剥夺模型。各组动物在同等环境下喂养,分别于生后14、21、28、45天麻醉、灌注、固定、开颅、冠状切取后部脑组织(剥夺组取剥夺眼对侧脑组织),置于上述固定液中24-48h后,按常规石蜡包埋程序包埋,行5μm冠状连续切片后,进行常规HE和免疫组织化学方法染色。显微镜下观察突触素以及PSD-95在视皮层的表达情况,Olympus显微摄像系统采集图片,图像分析软件进行累积光密度(IOD)值测定。对IOD值进行分析和比较,实验数据以均数±标准差((?)±s)表示,用SSPS11.5软件包处理。剥夺组与正常组间采用成组设计的t检验,同组发育不同时限的光密度值采用方差分析,同组两种蛋白表达的相关性,采用Pearson相关性分析。结果1.HE染色结果正常发育组大脑视皮层的神经元分布呈层状,从皮质浅层至深层依次分为分子层、外颗粒层、外锥体细胞层、内颗粒层、内锥体细胞层和多形细胞层,各层神经元排列整齐。单眼剥夺组大鼠视皮层未见明显异常。2.发育不同时限大鼠视皮层突触素的表达光镜下可见突触素的阳性反应产物呈棕黄色点状或颗粒状,主要位于神经元之间,神经元胞体、血管、胼胝体不被标记。在视皮层各层均可见突触素阳性颗粒。比较发育不同时限的正常组突触素IOD值,可以看出在正常发育组突触素的表达随年龄呈发育性变化,P14时其IOD值为13.31±1.08,P21有明显升高,达到26.52±1.88,以后三个时段之间没有明显差异,持续在较高水平。单眼剥夺组突触素表达产物减少,表现为密度减低及数量减少。其IOD值在P21为16.89±2.00(t=10.755,P<0.05),在P28为17.16±0.79(t=12.219,P<0.05),在P45为17.00±0.92(t=18.255,P<0.05)。3.发育不同时限大鼠视皮层PSD-95的表达光镜下可见,PSD-95阳性反应产物呈棕色,主要分布在神经元胞体和树突、轴突。视皮层各层均可见表达产物,分子层表达较少。在正常发育组PSD-95的表达随年龄呈发育性变化,P14时其IOD值为5.48±1.03,P21有明显升高,达到12.47±2.06,在P28为10.54±1.72,在P45为11.65±1.55。此三个时段之间没有显著差异,持续在较高水平。PSD-95表达产物在单眼剥夺组减少,密度降低。在P21其IOD值为4.94±0.57(t=6.503,P<0.05),在P28为5.20±0.47(t=7.637,P<0.05),在P45为4.87±0.72(t=12.895,P<0.05)。4.突触素和PSD-95蛋白表达相关性分别对正常发育组及单眼剥夺组大鼠视皮层突触素和PSD-95两种蛋白的IOD值进行相关性分析。正常发育组的突触素和PSD-95蛋白的IOD值成正相关(r=0.756,P<0.05),单眼剥夺组中突触素和PSD-95蛋白表达的IOD值成正相关(r=0.786,P<0.05)。结论:突触素和PSD-95的表达均在P14-P21天迅速升高,正常大鼠视觉发育关键期为P14-P45。在大鼠视皮层发育的关键期早期达到高峰,推测两者可能在视皮层早期的发育和成熟中发挥作用。进一步研究剥夺性大鼠视皮层的表达情况,发现两者的表达在P21、P28、P45明显低于正常发育组,我们推测突触素和PSD-95可能参与视觉发育敏感期视皮层神经元可塑性的调节。突触素和PSD-95表达具有相关性,突触可塑性过程可能是突触前和突触后的统一和相互促进。