S100和GFAP在猫上丘表浅层表达差异的免疫组织化学观察

目的比较青、老年猫上丘表浅层（superricial Superior Colliculus,sSC）星形胶质细胞中S100蛋白与胶质原纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP）表达的老年性变化,并探讨其在动物视觉功能衰退中的意义。方法采用免疫组织化学方法（SABC法）示青、老年猫上丘表浅层S100免疫阳性反应（S100-immunoreactive,S100-IR）细胞及胶质纤维酸性蛋白免疫反应阳性（GFAP-immunoreactive,GFAP-IR）细胞。光镜下观察、拍照,并利用Image-ProExpress图像分析软件对上丘表浅层各层S100和GFAP免疫反应阳性细胞密度及其灰度值进行测量。结果与青年猫相比,老年猫上丘表浅层中S100蛋白与GFAP表达均有不同程度的显著增强（P〈0.01）。结论衰老进程中,上丘表浅层出现S100、GFAP表达增强,星形胶质细胞存在明显的反应性活化与增生,这对维持上丘表浅层神经元的活性和神经元之间的通讯联系,从而延缓老年性视觉功能衰退具有重要意义。     

猫初级视皮层内GIu/GABA表达比率的衰老性变化

最近的一些研究结果显示,视皮层内抑制性递质系统作用减弱可能是导致老年性视觉功能衰退的重要因素.是否皮层内兴奋性递质系统亦伴随衰老而发牛改变并影响皮层内神经兴奋与抑制的平衡尚不清楚.为此,利用Nissl染色和免疫组织化学染色方法以及Image-Pro Express图像分析软件对青、老年猫初级视皮层(17区)内各层神经元密度、兴奋性递质谷氨酸免疫反应阳性(Glu-immunoreactive,Glu-IR)神经元密度以及抑制性递质γ-氨基丁酸免疫反应阳性(γ-aminobutyric acid.immunoreactive,GABA-IR)神经元密度进行了统汁分析.结果显示,青、老年猫初级视皮层各层神经元密度均没有明显的年龄性差异(P>0.05);与青年猫相比,老年猫初级视皮层Glu-IR、GABA-IR神经元密度均显著减少(P<0.01),而Glu.IR/GABA.IR神经元密度比率去却显著增大(P<0.01).结果提示,老年猫初级视皮层内兴奋性递质系统作用相对增强,而抑制性递质系统的作用相对减弱,导致皮层内兴奋-抑制平衡关系失调,这可能是引起老年个体视觉功能衰退的重要原因之一.     

猫嗅球外丛层和僧帽细胞层年龄相关形态学变化

分别用Nissl法及免疫组织化学ABC法标记青、老年猫嗅球中嗅觉二级神经元和外丛层胶质细胞,显微镜下观察其分布并计数,对嗅觉二级神经元胞体直径和外丛层厚度进行测量,比较其年龄相关性变化,研究神经元与胶质细胞之间的关系,探讨老年性嗅觉功能衰退的相关神经机理。结果显示,老年猫嗅觉二级神经元胞体直径和分布密度均有不同程度的显著性下降(P<0.05);外丛层厚度变化不明显(P>0.05);外丛层胶质细胞特别是星形胶质细胞显著性增生(P<0.05)。表明在衰老过程中嗅觉二级神经元有丢失,并呈现功能下降,可能是老年性嗅觉功能衰退的原因之一。同时外丛层胶质细胞增生以进一步保护神经元,延缓其衰老。     

猫下丘中央核GABA能神经元年龄相关变化

目的比较研究猫下丘中央核(CIC)GABA能神经元年龄相关变化,探索老年个体听力下降的神经机制。方法Nissl染色显示下丘神经元,免疫组织化学ABC法显示γ-氨基丁酸(GABA)免疫阳性神经元。光镜下观察、拍照,对神经元和GABA能神经元分别计数并换算成密度,测量GABA能神经元直径取平均值。结果GABA阳性反应神经元、阳性纤维及其终末在青年猫及老年猫下丘中央核均有分布。与青年猫相比,老年猫下丘中央核神经元及GABA能神经元密度均显著下降(P<0.01),GABA能神经元下降幅度较大;GABA能神经元胞体直径明显减小(P<0.01),阳性反应明显减弱。结论在衰老过程中猫下丘神经元尤其是GABA能神经元有显著丢失现象,提示GABA能神经元显著减少导致下丘兴奋性和抑制性神经递质之间的平衡失调,可能是引起老年个体听觉功能衰退的重要原因。     

S100在猫小脑中的分布及其表达的年龄相关性变化

用免疫组织化学ABC法标记S100免疫阳性(S100-IR)细胞,观察S100蛋白在青年猫和老年猫小脑中的分布,探讨其表达的年龄相关变化及意义。光镜下计数颗粒层和髓质中S100-IR细胞密度及浦肯野细胞(PC)层阳性细胞线密度。结果显示,颗粒层和髓质中S100-IR细胞密度较小、分布均匀,PC层阳性细胞相对密集,分子层未见阳性反应;阳性细胞胞浆深染。与青年猫相比,老年猫小脑颗粒层、髓质和PC层中S100-IR细胞密度显著增加(P<0.01),胞体较大,阳性较强。表明S100-IR细胞在小脑中的分布具区域性差异,呈明显的年龄相关性增生,推测其增生对衰老神经元的丢失起保护作用。     

环境无机汞对泥鳅视网膜S100表达影响

用含低浓度Hg2 的水饲养泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus),研究Hg2 污染对视网膜中S100免疫反应阳性结构数量及分布的影响。用免疫组织化学ABC法标记S100免疫阳性(S100-IR)细胞,显微镜下观察S100免疫反应阳性细胞并计数。结果显示,处理组S100首先在神经节细胞层(GCL)、神经纤维层(NFL)表达,然后逐渐在其他各层表达。与对照组相比,处理组S100免疫反应阳性细胞数显著增多,且该变化与环境中无机汞处理时间成正相关;阳性细胞胞体明显膨胀,突起稠密粗大,S100阳性反应强。研究提示,Hg2 的神经毒害作用导致泥鳅视网膜中S100-IR细胞数的增多。推测Hg2 污染可能对视网膜有伤害性影响,而神经胶质细胞在视网膜修复过程中起了重要作用。     

猫视网膜年龄相关的形态学变化

取老年猫(12龄,3～3．5kg)和青年猫(1～3龄,2～2．5kg)各4只的视网膜,经4％多聚甲醛处理后,用H．E．染色以显示视网膜结构,Nissl染色显示神经节细胞,免疫组织化学ABC法染色以显示星形胶质细胞特征性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的阳性反应细胞的分布。显微镜下观察测量视网膜厚度,计数神经节细胞、GFAP免疫反应阳性细胞数。与青年猫比较,老年猫视网膜总厚度以及外核层、外网状层、内核层和内网状层厚度均显著减小;神经节细胞层的细胞密度显著下降;GFAP免疫反应阳性细胞显著增加,GFAP阳性细胞阳性反应强,胞体明显膨胀,突起稠密粗大。推测在衰老过程中视网膜细胞有神经元丢失现象,可能是造成视觉功能衰退的重要原因之一;视网膜星形胶质细胞的功能增强可能会延缓衰老。     

猫丘系层Glu与GABA表达的年龄相关性变化

为探讨青年猫和老年猫丘系层谷氨酸（Glu）与γ-氨基丁酸（GABA）表达的年龄相关性变化,利用Nissl染色显示丘系层神经元,免疫组织化学ABC法标记Glu和GABA免疫阳性神经元。光镜下观察、拍照,对Glu和GABA能免疫阳性神经元分别计数并换算成密度。利用IPE软件测量Glu和GABA免疫阳性反应灰度值（免疫阳性强度与灰度值成反比）。结果显示,Glu和GABA阳性反应神经元、阳性纤维及其终末在青年猫及老年猫丘系层均有分布。与青年猫相比,老年猫丘系层Glu能免疫阳性神经元密度显著增大（p〈0.01）,免疫阳性反应灰度值显著降低（p〈0.01）,免疫阳性反应显著增强;GABA能免疫阳性神经元密度显著下降（p〈0.01）,免疫阳性反应灰度值显著升高（p〈0.01）,免疫阳性反应显著减弱。结果提示,衰老过程中猫丘系层Glu的表达增强和GABA的表达减弱导致兴奋性神经递质和抑制性神经递质之间的平衡失调,可能是视觉、听觉、躯体感觉等单感觉功能衰退及多感觉整合功能增强的主要原因之一。     

青年猫和老年猫视神经超微结构观察比较

目的探讨青年猫和老年猫视神经年龄相关的形态学变化及可能造成的生理影响。方法取4只青年猫(2-3岁,2-2.5kg)和4只老年猫(10-13岁,2.5-3.5kg)颅内相对应部分视神经,制作横向半薄切片和超薄切片,半薄切片用甲苯胺蓝硼砂溶液染色,光镜观察、测量视神经的直径(不含外层神经膜);超薄切片标本用醋酸和柠檬酸铅染色,电镜观察、计数视神经纤维密度、测量视神经纤维外径D(含髓鞘)和内径d(不含髓鞘),按一定分级范围算出各种直径的纤维及各种d/D比值的纤维所占百分比,分别画出直方图,对实验结果进行统计学分析并绘制纤维直径谱。结果与青年猫相比,老年猫视神经直径显著增大(P0.05);纤维数量显著下降(P0.05)。纤维直径谱分析结果显示,青、老年猫纤维直径分布范围相似,但老年猫纤维的峰直径及纤维平均直径比青年猫的显著减小(P0.05),老年猫视神经纤维的d/D比值亦明显降低。另外,老年猫视神经中部分轴突肿胀,髓鞘疏松、结构紊乱,板层脱离、空泡化,有的轴索髓鞘溶解。结论在衰老过程中,老年猫视神经纤维丢失,纤维直径减小,d/D比值下降,以及纤维髓鞘的松散解体,这些变化均可能导致视神经纤维对视觉信息的传导速度减慢,是老年个体视觉分析速度下降的重要原因。     

猫视神经年龄相关的形态学变化

对4只青年猫(1-3龄)和4只老年猫(10-13龄)视神经进行形态计量比较研究。取两个年龄组的颅内相应部分视神经进行横向连续切片,H.E染色于光镜下观察其基本结构;相邻切片进行结晶紫染色显示胶质细胞;神经丝蛋白(NF)免疫染色显示视神经纤维,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫染色显示星形胶质细胞(AS),对实验结果进行统计学分析并绘制纤维直径谱。与青年猫相比,老年猫视神经外膜厚度、直径、面积均显著增加,视神经纤维的密度和数量显著下降,且以视神经中央部纤维密度下降最显著;纤维直径谱分析结果显示,青、老年猫纤维直径分布范围相似,但老年猫的峰直径及纤维平均直径比青年猫的显著减小;另外,老年猫视神经束中的星形胶质细胞明显膨大,胶质细胞密度以及星形胶质细胞占胶质细胞总数的百分比均显著增加。结果表明:在衰老过程中视神经纤维出现明显的丢失现象,纤维平均直径显著减小使其对视觉信息的传导速度减慢,这可能是导致老年个体视觉分析速度下降的重要原因;老年个体视神经束内胶质细胞活动增强可能对维持视神经纤维形态、功能或延缓视神经进一步衰老起保护作用