大鼠下边缘皮质_伏隔核投射神经元胞体受对称性突触支配_cropped

大鼠下边缘皮质_伏隔核投射神经元胞体受对称性突触支配_cropped CHIN ESE J OU RNAL O F ANA TOM Y Vol127 No12 2004 解剖学杂志 2004 年第 27 卷第 2 期 ?大鼠下边缘皮质 - 伏隔核投射神经元胞体受对称性突触支配 11 1 2 3 2 1 1 李瑞锡彭裕文崛悦郎大谷修西条寿夫王丁忠良高璐 (1 复旦大学上海医学院解剖学与组织胚胎学系 ,上海 200032 ;2 日本国富山 )医科药科大学生理学 ,3 解剖学讲座 ( ) () 摘要 目的 :揭示向伏隔核壳部 nucleus accumbens shell , AcbSh投射的下边缘皮质 inf ralimbic cortex , IL神经元 胞体上的突触体系 ,增加该神经通路中的突触学资料 。方法 : 注射 HR P 到大鼠的 AcbSh ;以 TMB 法显示 IL 中被HR P 逆行标记的神经元 ;光镜及电镜观察 IL 中标记神经元的形态 、分布及胞体部的突触结构 。结果 : 含有 HR P/ TMB 反应产物的神经元散在分布于 IL 中 。神经元胞体呈三角形或圆锥体形锥体细胞的基本特征 ,直径约为 15 μμm ×25 m 。电镜可见神经元胞体仅接收 3,5 个对称性突触 。结论 :向 AcbSh 投射的 IL 神经元通过对称性突触 接受抑制性神经信息支配 ,提示在整个摄食行为神经通路中 , IL 支配 AcbSh ,而自身又受抑制性控制 。 关键词 下边缘皮质 ; 伏隔核 ; 逆行追踪 ; 突触 ; 摄食行为 ; 大鼠 Neurons in rat inf ral imbic cortex project ing to nucleus accumbens shell are innervated by symmetric syna pses L I Rui2Xi , P EN G Yu2Wen , HOR I Et uro , O H TAN I Osamu , N ISHIJ O Hisao , WAN G J ie , D IN G Zho ng2Liang , GAO L u ( Depa rt ment of A n atom y , Histology an d Em bryology , S han ghai M edical Col lege , )Fu d an U ni versi ty , S han ghai 200032 , Chi n a Abstract Objective : To obtain t he synap tic data o n t he neural pat hway for feeding behaviors by revealing t he synap tic ( ) () co nnectio ns o n t he p rojectio n neuro ns f ro m inf ralimbic lobe IL to nucleus accumbens shell AcbShin t he rat s. Met h2 ods : HR P was delivered into t he rat AcbSh , and t he ret rogradely t ransported HR P in t he IL were reacted wit h TMB . The morp hology and dist ributio n of t he HR P labelled neuro ns in t he IL were observed under light microscop y , and synap s2 es o n t he peri karya of t hese labelled neuro ns were examined wit h elect ro n microscop y. Res ults : The ret rogradely labelled neuro ns co ntaining HR P/ TMB reactio n p roduct were observed t hroughout t he IL . The peri karya of t hese labelled neuro ns μμshowed basic feat ures of t he p yramidal cell , and measured app ro ximately 15m ×25m. U nder elect ro n microscop y , 3 - 5 synap ses , were observed in each p rofile of t he labelled peri karyo n in t he IL . Concl usion : In t he feeding neural pat h2 way , t he neuro ns in t he IL innervate t he AcbSh , while t he neuro ns in t he IL t hemselves are co nt rolled by inhibitory infor2 matio n t hrough symmet ric synap ses. Key words inf ralimbic cortex ; nucleus accumbens shell ; ret rogradely labelling ; synap se ; feeding behavior ; rat 3 , 4 ( ) 伏隔核壳部 AcbSh是摄食行为神经通路 。但这些上位和杏仁体等上位脑区的支配 1 , 2 中的 关 键 核 团。虽 已 知 AcbSh 广 泛 接 受 脑区神经元本身如何被控制 ,则未见报道 。本 ( ) ( ) 皮质和皮质下区 ,如下边缘皮质 IL 、梨状皮质 实验 将 辣 根 过 氧 化 物 酶 HR P 注 射 到 大 鼠 ? ( )复旦大学引进人才基金 EXF 102302 镜下观察并照相 。 AcbSh 中 ,逆行追踪标记了 IL 内的神经元 ; 用 电子显微镜检测了 IL 中建立于 HR P 标记神经 2 结果 元胞体上的突触结构 。以期为这一摄食行为神 ( ) 1注射部位的观察确认 : 切 2 . 1 光镜观察 经通路 ,增加其中一个环节的突触学资料 。 片显示 , HR P 的注射部位在每只动物都非常准 1 材料和方法 确 。HR P/ TMB 的 反 应 物 被 有 效 地 定 位 在 μμ1 . 1 动 物 与 HR P 注 射 用 4 只 成 年 雄 性 AcbSh 内 , 占 据 约 600 m ×800 m 的 范 围 。 ( ( ) ) Wistar 大鼠 ,体重 180,250 g 。实验前 ,大鼠饲 注射区边缘整洁无浸润 图 1。2IL 中标记 养在 23,25 ?空调房的干净笼舍内 ,给以充足 神经元观察 : 含有 HR P/ TMB 反应产物的神经 的饲料 和 饮 水 。室 内 保 持 12 h 明 、暗 周 期 循 元散在分布于 IL 中 ,反应标记物主要位于神经 ( ) 环 。大鼠用 戊 巴 比 妥 钠 50 mg/ kg深 度 麻 醉 元胞体及其粗大突起的起始部 。神经元胞体呈后 ,将头部水平固定在立体定位仪上 。切开头 三角形或圆锥体形锥体细胞的基本特征 ,直径 部皮 肤 暴 露 颅 骨 。参 照 Paxinos & Watson 图 μμ() 约为 15 m ×25 m 图 2。 5 谱,在前囟中点的前方和外侧各 1. 0 mm 的坐 μ标点上定位钻孔 。将末端直径为 20,25 m 的 玻璃微管插入脑内 ,深度为 7. 8 mm 。用手动加 () 压和自动注入 开 7 s ,关 7 s 间隔进行2 种方法 , μ于 15 min 内注入 0. 3,0. 5 l 由生理盐水稀释 () 的 10 % HRP 和 0. 3 %防扩散剂 ornit hine。 组织化学染色 1 . 2 注过 HR P 的动物存活 ( ) 48 h 后 , 在 戊 巴 比 妥 钠 50 mg/ kg深 度 麻 醉 下 ,穿心经升主动脉先灌注 80,100 ml 生理盐 水 ,再 注 入 400 ml 以 0 . 1 mol/ L 磷 酸 缓 冲 液 ( ) PB , p H 7 . 6配制的 4 %多聚甲醛与 2 %戊二 醛混合性固定液 ,随后灌入 200 ml 10 %蔗糖溶 图 1 示注射了 HRP 的伏隔核( AcbSh) , ×80 Fig 1 AcbSh conta ining HRP , ×80 液 。灌流后立即取脑 ,冠状切取含有 AcbSh 和 ( ) IL 的脑区 前囟中点前方 2 . 0 , 4 . 0 mm, 用 μ震荡切片机切片 , 厚 40 m 。将切片置于 0 . 1 ( ) ( mol/ L PB p H 6 . 0 配 制 的 显 色 液 中 0 . 25 % ammo nium molybdate , 0 . 005 % TMB , 0 . 01 % ) ) ( HO反应 30,40 min 。随后用 PB ,p H 6 . 02 2 漂洗 ,再用 0 . 05 mol/ L Tris 缓冲液漂洗 15 s , 然后以 DAB 、HO稳定显色 。 2 2 1 . 3 电镜标本制作 经显色 、稳定处理的切片 ,入 0 . 1 mol/ L PB 配制的 2 %锇酸中固定 2 h , 入 50 %酒精配制的 2 %醋酸铀 , 块染 30 min 。 随后 ,梯度酒精脱水 ,用 Epo n 812 包埋 ,放入聚 合箱在 37 ?中聚合 24 h ,在 60 ?中聚合 48 h 。 选择 IL 区的标记神经元做超薄切片 ,以醋酸铀 和柠檬酸铅对比染色 。在 J EM2200CX 投射电 图 2 示 IL 中逆行标记的神经元 , ×200 Fig 2 Retrogra dely la belled neurons in IL , ×200 2 . 2 电镜观察 IL 中被逆行标记了的神经元 HRP 标记神经元胞体表面的大部分区域被神经 内含有 HR P/ TMB 的反应 产 物 。这 些 反 应 产 胶质细胞所包裹 ,每个胞体表面仅可观察到 3, () 物呈云雾状或片状 ,散在分布于神经元核周体 5 个突触 ,而且都是对称性突触 图 3。实验共 () 图 3。本实验观测了 75 个标记神经元 。这 观察了近千个 、拍摄了 270 多个突触 ,未见一例 些神经元的胞质内含丰富的线粒体 、内质网 、微 非对称性突触 。参与形成这些突触的神经末梢 大小不一 ,内含丰富的圆形清亮小泡和线粒体 。管及 溶 酶 体 等 细 胞 器 。值 得 注 意 的 是 , 这 些 图 3 A 示 IL 内 HRP 标记神经元胞体上的突触( 箭头) ; B 示 IL 内 HRP 标记 神经元轴突起始部位的突触( 箭头) , ×35 000 Fig 3 Syna pses ( arro ws) upon perikaryon of an HRP2la belled neuron in IL( A) ; Syna pse ( arro w) upon initiating segment of axon of an HRP2la belled neuron in IL( B) , ×35 000 1 , 2 团。在该神经通路中 , AcbSh 占据承上启 3 讨论 下的关键地位 。向周围 ,AcbSh 以其输出纤维 3 . 1 方法学 为确保追踪剂注射部位的准确 联系着丘脑 、脑干等脑区内的执行系统 ,最终到 和注射药物的局限 ,在 HR P 试剂中添加防扩散 1 , 2 , 4 , 6 达内脏等周围器官; 对中枢 ,AcbSh 接 剂的基础上 ,本实验室常规采用手动加压注射 受上 位 脑 区 , 如 IL 、杏 仁 体 、梨 状 皮 质 等 的 支和离子导入仪自动注射两种方法 。这样利于提 3 , 4 , 7 。在这些脑区中 , IL 被认为是内脏运 配高注射成功率 ,避免单一方法的失败而影响实 8 动中枢,必定起主导性作用 。本实验于 Acb2验 ,从而能降低动物的使用数量 。本实验的各 动物均注射得很准确 ,为实验结果的可靠性提 Sh 内注射 HR P 后 ,不仅证实了 IL 与 AcbSh 之 供了先决条件 。 间通路的存在 ,而且进一步显示了向 AcbSh 投 3 . 2 摄食行为神经通路及上位神经元的调控射的 IL 神经元胞体上的突触结构 。本实验观 AcbSh 是控制摄食行为神经通路中的重要核察到 ,所有建立在 IL 投射神经元体部的突触均 为对称性突触 ,说明这些投射神经元胞体受着 ( ) 1995 , 67 3:6252630 . 抑制性信息的控制 。通过这种调控 ,减弱 IL 对 5 Paxino s G , Wat so n C. The rat brain in stereotaxic coo rdi2 AcbSh 神经元的过度兴奋 ,以调节摄食行为 。nates. 2nd ed. New Yo r k : Academic Press ,1986 , 9215 . 3 . 3 IL 神经元及突触前末梢的性质 IL 中 6 Seder holm F , Jo hnso n A E , Bro din U , et al . Dopamine D 向 AcbSh 投射的神经元 ,其性质主要是谷胺酸 ( ) 2recepto rs and ingestive behavio r : brainstem mediates in2 2 , 9 γ能神经元。然而 ,也有研究表明 , 2氨基丁 hibitio n of int rao ral intake and accumbens mediates aversive taste behavio r in male rat s. Psychop har macology , 2002 ,160 ( ) 酸 GABA 递 质 系 统 在 摄 食 行 为 中 起 重 要 作 ( ) 102;1612169 . 用。谷氨酸和 GABA 分别是兴奋性和抑制 7 Brog J S , Salyapo ngse A , Deutch A Y et al . The pat terns of 性神经递质 , 因此 , 两者共同参 与 调 节 摄 食 行 afferent innervatio n of t he co re and shell in t he“accumbens” 为 。至于 IL 神经元突触前末梢的性质 ,根据突 part of t he rat vent ral st riat um : immuno histochemical detec2 tio n of ret rogradely t ranspo rted fluo ro2gold. J Co mp Neurol , () 触类型 对称性推测 ,属于利用抑制性神经递 11 1993 , 338 :2552278 . 质的末梢 。其递质可能是 GABA ,也可能是Hurley2Gius KM , Neaf sey EJ . The medial f ro ntal co rtex 12 8 乙酰胆碱。多种来源的神经末梢 ,都通过对 and gast ric motilit y : Micro stimulatio n result s and t heir po ssi2 称性突触对 IL 神经元施加抑制性影响 ,从而降 ble significance fo r t he overall pat tern of o rganizatio n of rat 低 IL 投射神经元的兴奋性 。 f ro ntal and parietal co rtex . Brain Res , 1986 , 365 :2412248 . Reynolds SM , Berridge KC. Glutamate motivatio nal ensem2 9 参 考 文 献 bles in nucleus accumbens : ro st rocaudal shell gradient s of ( ) fear and feeding. Eur J Neuro sci , 2003 , 17 10 : 21872 2 St ratfo rd TR , Kelley A E. Evidence of a f unctio nal relatio n1 2200 . ship bet ween t he nucleus accumbens shell and lateral hy2 St ratfo rd TR , Kelley A E. GABA in t he nucleus accumbens 10 pot halamus subserving t he co nt rol of feeding behavio r . J shell participates in t he cent ral regulatio n of feeding behav2 ( ) Neuro sci , 1999 , 19 24:11040211048 . ( ) io r . J Neuro sci , 1997 , 17 11:443424440 . 2 Maldo nado2Irizarry CS , Swanso n CJ , Kelley A E. Glutamate Li RX , Nishijo H , Ohtani O , et al . Synap se o n GABAergic 11 recepto rs in t he nucleus accumbens shell co nt rol feeding be2 neuro ns in t he basolateral nucleus of t he rat amygdala : do u2 havio r via t he lateral hypot halamus. J Neuro sci , 1995 , 15 ble2labeling immunoelect ro n micro scop y. Synap se , 2002 , ( ) 10:677926788 . 43 :42250 . 3 Hurley KM , Herbert H , Moga MM , Saper CB. Efferent Li RX , Nishijo H , Ono T , et al . Light and elect ro n micro2 12 p rojectio ns of t he inf ralimbic co rtex of t he rat . J Co mp Neu2 scopic st udy of cholinergic and no radrenergic element s in t he rol , 1991 , 308 :2492276 . basolateral nucleus of t he rat amygdala : evidence fo r interac2 4 Kiro uac GJ , Ganguly P K. Topograp hical o rganizatio n in t he tio ns bet ween t he t wo systems. J Co mp Neurol , 2001 ,439 : nucleus accumbens of afferent s f ro m t he basolateral amygdala 4112425 . and efferent s to t he lateral hypot halamus. Neuro science , 解剖学杂志 2004 年第 27 卷第 2 期 诚邀《解剖学杂志》发行志愿者 为扩大《解剖学杂志》影响 ,促进《解剖学杂志》发行 ,按照中国科协第六次全国代表大会提出的关于“广泛组织 志愿者参与科普工作”的要求 ,决定从 2004 年起在全国范围内组建“解剖学杂志志愿者”队伍 ,欢迎广大同行和热 ( 心者踊跃报名 。我刊统一制作了《解剖学杂志发行志愿者登记表》电子版 ,发布在本刊网站 网址 : ht tp :/ / jp xz. chi2 ) najournal . net . cn上 ,志愿者可从网上下载填写或向编辑部索要表格 。一旦成为本刊发行志愿者 ,每年发行全年杂 () 志 3 份以上 ,稿件处理费 第一作者中 ,将以订数的 20 %返回 。 《解剖学杂志》编辑部