AVP和Mel1a在中菊头蝠脑中的分布与昼夜节律

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精氨酸血管加压素(argininevasopressin,AVP)属于垂体后叶激素之一,被认为是生物钟的重要而稳定的输出信号和整合信号,其在视交叉上核(suprachiasmaticnucleus,SCN)呈现昼夜节律性表达。褪黑激素(melatonin,Mel)是由松果体细胞合成和分泌的,在SCN的调控下呈现明显的昼低夜高节律,而其高亲合性受体亚型Mel1a有着调节Mel周期性反应的功能,可能与Mel的光感受及光信号转导的作用有关。  蝙蝠是唯一能飞行的夜行性哺乳动物,视觉退化,具有特殊的光感受系统,与光信号有关的AVP、Mel1a等神经内分泌激素在这种动物中研究十分匮乏。本文对AVP、Mel1a神经元分别在中菊头蝠(Rhinolophusaffinis)脑中的分布极其在SCN的昼夜分泌节律进行了研究,以期为探讨AVP、Mel1a的生理功能及在夜行性动物的昼夜节律作用机制积累形态学资料。  1.运用Nissl和HE染色显示中菊头蝠脑的结构,免疫组织化学ABC法,分别显示AVP、Mel1a在中菊头蝠脑中的免疫阳性反应及其神经元的分布特点和形态特征。结果明显可见于中菊头蝠下丘脑SCN、室旁核(paraventricularnucleus,PVN)和视上核(supraopticnucleus,SON)、下丘脑外侧区、正中隆起和垂体后叶等部位,其细胞形态多样,呈双极形、园形、梨形,免疫染色主要位于胞浆和细胞突起,细胞核不着色。把各自的结果与在昼行性动物(如人)脑中的分布特征相比,既有共性又有差异性:共性表现在在不同哺乳动物的下丘脑均有表达,且细胞形态类似,这提示两者在不同哺乳动物下丘脑的分布均具有高度的保守性,在此部位的生理作用机制可能具有类似性;差异性表现在两者在昼行性与夜行性动物的一些边缘系统的分布上及阳性细胞密度大小上,如各核团阳性细胞密度相对小于昼行性动物相应结构的阳性细胞密度,在中菊头蝠海马、隔核、杏仁核等边缘核团没有发现与昼行性动物的对应结构类似的分布,这提示两类动物昼夜节律性调节的作用机制可能存在差异。  2.免疫组织化学方法与统计学分析表明,中菊头蝠SCN中神经细胞中,AVP和Mel1a含量均很高,并明显呈现出昼高夜低节律,8:00和16:00处死组者均高于24:00处死组者,且具有显著性差异(P<0.05),而8:00处死组者和16:00处死组者无显著差异(P>0.05);采用免疫荧光组织化学双标技术,发现在中菊头蝠SCN神经细胞中,存在AVP与Mel1a共表达的神经细胞。这些研究结果表明SCN内AVP神经细胞可能通过Mel1a对Mel信号有反应,从而调节Mel的昼夜节律和季节性节律功能。
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