中脑导水管周围灰质支配桥脑Barington_s核内骶髓投射神经元的电镜双标记研

中脑导水管周围灰质支配桥脑Barington_s核内骶髓投射神经元的电镜双标记研 电 子 显 微 学 报Vo l- 18, No12 第 18 卷 第 2 期 1999- 04 1999 年 4 月Journa l of Ch in e se E lec tron M icro scopy Soc ie ty () 文章编号: 100026281 1999022018820190 中脑导水管周围灰质支配桥脑 核内骶髓投射神经元B a r r in g to n ’ s 的电镜双标记研究 张淼丽王丹丁玉强 () 第四军医大学解剖学教研室, 西安 710032 摘 要:本文研究采用电镜双标记技术对大鼠中脑导水管周围灰质神经元投射到桥脑 B a r r ing to n’ s 核的轴突与该核内投射到骶髓的神经元的胞体和树突之间的突触关系进行了探讨。将生物素标记的 () () 葡聚糖胺 注射于中脑导水管周围灰质用来标记它发出的轴突终末, 将辣根过氧化物酶 BDA H R P 注射于脊髓的骶髓部分, 用来标记核内投射至骶髓的神经元。 显色后透射电镜观察发 B a r r ing to n’ s 现, 标记的轴突终末与 标记的胞体和树突间存在直接的突触联系。此结果提示中脑导水管 BDA H R P 周围灰质在脑桥排尿反射中可能起着重要的作用。 关键词: 中脑导水管周围灰质; 核; 排尿; 电子显微镜; 大鼠B a r r ing to n’ s 分类号: 336; 74511 文献标识码: Q R A 在神经解剖学束路学的研究中, 在光学显微镜下发现一条新的通路, 常须在电镜下进行进一 步的确证。 这主要是由于神经系统内纤维联系和细胞构筑的复杂性决定的。 我们在光镜的研究 1 中 发 现, 大 鼠 中 脑 导 水 管 周 围 灰 质 神 经 元 发 出 大 量 轴 突 投 射 到 桥 脑 核。B a r r in g to n ’ s 核是一个与排尿反射有密切关系的核团, 主要由投射至骶髓副交感核和后连合核 B a r r in g to n ’ s 2, 3 的神经元组成。但近来的研究发现其内还含有少量投射到其它脑区的神经元。因此, 光镜水平 的研究结果尚不能肯定中脑导水管周围灰质神经元与核内投射到骶髓的神经元之 B a r r in g to n ’ s 间存在直接的突触联系。为阐明中脑导水管周围灰质和排尿反射的关系, 本研究采用电镜双标技 术对此问题进行了研究。 材料和方法 () 实验共用体重为 200, 250的成年雄性 大鼠 6 只。腹腔内注射戊巴比妥钠 40ƒ麻 g SD m g k g () 醉, 用内径为 25, 30的微玻管通过电泳法将 10% 结合生物素的葡聚糖胺 泳入中脑导 Λm BDA 水管周围灰质。 动物存活 5 天后, 再次以同样的方法麻醉动物, 另用内径为 25, 30的微玻管 Λm () 将 0105, 011的 30% 辣根过氧化物酶 压力注入腰骶段脊髓内。2 天后, 动物在深麻状态 Λl H R P ( ) 下, 经心脏用 1% 多聚甲醛和 1125% 戊二醛的 011ƒ磷酸缓冲液 , 714 灌注固定m o lL PB pH () 30, 灌毕取出脑干, 然后移入 20% 蔗糖的 011ƒ144?过液。 振动切片机切片,7m in m o lL PB pH (() ) 片厚为 50。切片用 0101ƒ14稀释的复合物 1?50中孵育 3, 然后在含7Λmm o lL PB S pH A BC h () () 0102% 二氨基联苯胺 和 01003% 的 0105ƒ216缓冲液中反应7DA B H 2O 2 m o lL T r isH C l pH 20。切片在经 漂洗 30后, 用 法显示 标记的神经元胞体和树突。反 m inPB S m in TM B H R P TM B 4 应以钨酸钠作为稳定剂, 反应产物经 钴加强后, 入含 1% 锇酸的 011ƒƒƒH R P DA B H 2O 2 m o lL () 714 内固 定 45, 然 后 入 含 1% 醋 酸 双 氧 铀 的 70% 乙 醇 溶 液 1, 梯 度 酒 精 脱 水,PB pH m in h 平板包埋, 光镜下取下 核所在部位, 修整后 超薄切片机切片, 812Epo n B a r r in g to n ’ s L KB N o va 采用单孔铜网捞片, 醋酸铀、枸橼酸铅染色, 2100 透射电镜下观察并摄片。P h ilip s CM 结果和讨论 电镜下, 阳性产物附着在线粒体、突触小泡等细胞器的外表面和细胞膜内面, 大部分BDA 标 记 结 构 为 轴 突 终 末 和 有 髓 纤 维, 也 有 少 量 为 无 髓 纤 维、树 突 和 神 经 元 胞 体。 在 BDA ( 核内可观察到标记的轴突终末与 标记的树突及胞体形成的突触 图 1,B a r r in g to n ’ s BDA H R P )2。 在核共观察到 97 个标记终末, 其中 21 个与 标记的树突或胞体, 32 B a r r in g to n ’ s BDA H R P 个标记终末与阴性树突或胞体形成突触结构, 其余 44 个 标记终末与周围结构之间 BDA BDA 无突触联系。 在全部 标记的胞体和树突中, 约有 110 与阳性终末形成突触。ƒH R P BDA 中脑导水管周围灰质是一个功能复杂的脑区, 对机体多种生物功能具有调节作用。我们以往 1 的研究发现, 中脑导水管周围灰质接受来自膀胱的信息, 本研究证实它与核内投 B a r r in g to n ’ s 射至骶髓的神经元之间存在着突触联系, 而核内这部分投射神经元是支配骶髓副 B a r r in g to n ’ s 交感节前神经元的。 因此, 综合以往的研究资料和本研究结果, 可以认为中脑导水管周围灰质可 能参与控制大鼠排尿反射。 () () () 示核内标记的轴突终末 与 标记的树突 及胞体 形成的突触。 图 1, 2B a r r ing to n’ s BDA A x H R P D eSo 小箭头示 反庆产物, 三角箭头示突触活性点。标尺示 013。H R P Λm () () 22. 1, 2 F igBDA labe led axo n te rm ina ls A x a re in synap t ic co n tac t s w ith H R P labe led dend r it ic D e and (). 2 p ro f ile s in B a r r ing to n’ s nuc leu sH R P reac t io n p ro duc t s a re ind ica ted by sm a ll som a t ic So .a r row h ead s . = 0. 3T r iang le s po in t to synap t ic site sB a rΛm 参 考 文 献 1 , , , , . D ing Y Q Zh eng H X Go ng L W L üY Zh ao H and Q in B ZD iirec t p ro jec t io n s f rom th e lum bo sac ra l : . . . . ,sp ina l co rd to B a r r ing to n’ s nuc leu s in th e ra ta sp ec ia l refe rence to m ic tu r it io n ref lexJCom pN eu ro l 1997, 387?149—160. 2 . O tak e K and N ak am u ra YS ing le neu ro n s in B a r r ing to n’ s nuc leu s p ro jec t ing to bo th th e p a raven t r icu la r : .th a lam ic nuc leu s and th e sp ina l co rd by w ay o f axo n co lla te ra lsa do ub le labe ling study in th e ra t N eu ro sc i, L e t t. , 1996, 209?97—100. 电 子 显 微 学 报 190 第 18 卷 3 2, . V a len t ino R J P avco v ich L A and H ira ta HE v idence fo r co r t ico t rop inre lea sing ho rm o ne p ro jec t io n s f rom . .th e B a r r ing to n’ s nuc leu s to th e p e r iaqueduc ta l g ray and do r sa l m o to r nuc leu s o f th e vagu s in th e ra tJ 1995, 363?402—422.Com p. N eu ro .l , 4 , . 2 Gu Y C h en Y and Ye LE lec t ro n m ic ro scop ica l dem o n st ra t io n o f ho r se rad ish p e ro x ida se by u se o f te t ra () 2: m e th y lbenzid ine a s ch rom o gen and so d ium tung sta te a s stab ilize r TM B ST m e tho da t rac ing m e tho d w ith h igh sen sit iv ity and w e ll p re se rved u lt ra st ruc tu ra l t issue. J. N eu ro sc . i M e th. , 1992, 42?1—10.D irec t pro jec t ion s f rom the per ia queduc ta l - gra y to sp ina l cordpro jec t in g n euron s : in Ba rr in g ton ’ san e lec tron m icro scop ic study in the ra t 22ZHA N G M iao li W A N G D an D IN G Y u q ian g (. . , D ep a r tm en t o f A na tom y and KKL eung B ra in R e sea rch C en te rFo u r th ), 710032, . M ilita ry M ed ica l U n ive r sityX i’an C h ina ( ) : 2A bstrac tD irec t p ro jec t io n s f rom th e p e r iaqueduc ta l g ray PA G to sp ina l co rdp ro jec t ing neu ro n s o f . B a r r ing to n’ s nuc leu s w e re e lec t ro n m ic ro scop ica lly revea led in th e ra t by a do ub le labe ling m e tho dB io t iny la ted () .dex t ran am ine BDA w a s in jec ted in to th e PA G to labe l p ro jec t io n axo n te rm ina ls o r ig ina t ing f rom th e RA G () H o r se rad ish p e ro x ida se H R P w a s in jec ted in to th e lum bo sac ra l co rd segm en t s to labe l neu ro n s p ro jec t ing to . 2th e lum bo sc ra l sp ina l co rdE lec t ro n m ic ro scop ic o b se rva t io n show ed th a t som e BDA labe led axo n te rm ina ls 2. m ade synap t ic co n tac t s w ith dend r ite s and som a ta o f H R P labe led neu ro n s in B a r r ing to n’ s nuc leu sT h e re su lt s .sugge st PA G m ay be invo lved in th e neu ro na l m ech an ism s o f th e ra t m ic tu r it io n : ; ; ; ; Keywordsp e r iaqueduc ta l g rayB a r r ing to n’ s nuc leu sm ic tu r it io ne lec t ro n m ic ro scop yra t