兴奋性突触传入对皮层神经元形态发育的影响

作     者：贾宁 刘子赫 贾瑞华 李瑞 张正平 王璐 高方 JIA Ning;LIU Zi-he;JIA Rui-hua;LI Rui;ZHANG Zheng-ping;WANG Lu;GAO Fang

作者机构：延安大学医学院陕西延安716000 空军军医大学基础医学院四大队陕西西安710032 空军军医大学西京医院陕西西安710032 西安交通大学红会医院陕西西安710054 空军军医大学基础医学院神经生物学教研室陕西西安710032 

出 版 物：《现代生物医学进展》 (Progress in Modern Biomedicine)

年 卷 期：2019年第19卷第17期

页      面：3257-3262,3279页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学] 10[医学] 

基　　金：陕西省自然科学基金项目(2018KW-063) 延安大学资政育人项目(YDZZYB17-092) 

主　　题：抑制性神经元 兴奋性神经元 AMPA受体 NMDA受体 形态发育 

摘      要：目的:探讨离子型谷氨酸受体中的AMPA受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate receptor, AMPA受体)和NMDA受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor)对抑制性中间神经元以及兴奋性神经元的形态发育的影响。方法:采用原代培养皮层神经元,通过药物干预AMPA受体和/或NMDA受体的方法阻断神经元的离子型谷氨酸受体,并采用GAD67-GFP鼠的绿色荧光来显示混合细胞群中抑制性神经元、CaMKII免疫荧光染色显示兴奋性神经元。结果:当阻断AMPA和/或NMDA受体时,光镜下显示神经元网络的密度降低,且随着药物浓度的增加,神经元网络的变化更明显。对于GFP阳性的抑制性神经元,当阻断AMPA受体时,神经元突起分支数降低至对照组的约65%(低浓度)和55%(高浓度),突起长度缩短至对照组的大约43%(低浓度)和36%(高浓度);当阻断NMDA受体时,分支数降低至约70%(低浓度)和45%(高浓度),长度缩短至约43%(低浓度)和31%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约42%和38%。对于CaMKII阳性的兴奋性神经元,尽管变化程度稍弱,但其形态也出现类似变化。当阻断AMPA受体时,神经元的分支数降低至对照组的64%(高浓度),突起长度变化不大;当阻断NMDA受体时,分支数降低至约50%(高浓度),长度缩短至约77%(低浓度)和71%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约69%和62%。结论:在神经元发育的过程中,离子型谷氨酸受体介导的兴奋性突触传入可影响抑制性神经元和兴奋性神经元的形态发育,最终对神经环路的形成发挥重要的调控作用。