運動后大鼠與正常大鼠紋狀體 5-羥色胺陽性細胞的比較研究

李克

運動后大鼠與正常大鼠紋狀體 5-羥色胺陽性細胞的比較研究

李克

目的 觀察負荷運動后大鼠 5-羥色胺陽性反應物的變化。方法 用組織化學和圖象分析方法觀察大鼠紋狀體神經原內 5-羥色胺陽性細胞的變化。結果 負荷運動后大鼠紋狀體神經原 5-羥色胺細胞免疫反應增強(P＜0.01)。結論 5-羥色胺陽性反應物增加這可能與大運動量后軀體運動協調性發生變化有關。

運動;5-羥色胺;紋狀體;大鼠

5-羥色胺(5-Hydroxyptamine,5-HT)是一種吲哚衍生物,廣泛存在于哺乳動物組織內。5-羥色胺遞質系統也比較集中,其神經元主要位于低位腦干近中線區的中縫核內。按其纖維投射途徑的不同,也可分為三部分:上行部分、下行部分和支配低位腦干部分。上行部分的神經元位于中縫核上部,其神經纖維投射到紋狀體、丘腦、下丘腦、邊緣前腦和大腦皮層。腦內 5-羥色胺主要來自中縫核上部,破壞中縫核上部可使腦內 5-羥色胺含量明顯降低。

紋狀體(corpus striatum)是由尾狀核和豆狀核組成,是錐體外系的重要組成部分,在調節軀體運動中起重要作用,近年來研究發現,蒼白球作為基底前腦的一部分參與機體的學習記憶功能。我們觀察運動負荷后大鼠紋狀體內神經元5-羥色胺陽性反應物改變,現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 實驗材料 雄性Wistar大鼠中國醫科大學動物室提供,5-HT試劑盒(購于Sigma公司);LUZEX-F顯微圖像分析儀(日本,松下公司)。

1.2 實驗動物分組 本實驗選用雄性健康W istar大鼠40只,體質量 260～300 g,隨機分成二組。正常對照組:20只。實驗組:20只。

1.3 實驗方法

1.3.1 負荷運動大鼠模型制備 每天進行 2次游泳運動負荷,45m in/次,共60 d。

1.3.2 組化標本制備 對實驗動物用1%戊巴比妥鈉(40 ml/kg)腹腔麻醉后開胸,經左心室70滴/min滴入1%肝素鈉的生理鹽水 500m l,同時剪開右心耳。繼用 0.1M磷酸鹽緩沖液(PBS,pH=7.4)配制的固定液(含4%多聚甲醛)灌流固定。取出實驗動物的脊髓組織,放入含 4%多聚甲醛PBS的固定液中進行后固定大約 2h,之后將實驗動物的脊髓組織切成薄片移入含 20%蔗糖的PBS中。在 4℃冰箱中存放,至組織薄片沉底,經水包埋,恒冷箱連續橫切片,片厚 20μm。經OCT包埋,恒冷箱連續切片,片厚 16m,-70℃保存備用。

1.3.3 尼氏染色 冰凍切片吹干,經PBS漂洗5min×3次,將切片置入 1%甲苯胺藍溶液中 37℃孵育 90m in,取出后用蒸餾水沖洗,PBS漂洗5m in×3次,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光鏡下觀察。

1.3.4 5-HT染色方法 ①冰凍切片吹干,PBS沖洗5m in× 3次;②1:50正常羊血清中孵育30 min;③傾去血清,加入兔抗5-HT抗體(1:4000),4℃過夜;④PBS沖洗5min×3次;⑤滴加生物素化抗兔抗體(二抗)1:40稀釋,室溫孵育 60m in;⑥PBS沖洗5min×3次;⑦滴加HRP標記的卵白素1:40稀釋,室溫孵育60min;⑧PBS沖洗5min×3次;⑨DAB成色5 m in;⑩)PBS沖洗5 min×3次;○11梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光鏡下觀察;○12對照實驗在鄰近切片上進行,用抗原吸收后的一抗代替一抗,結果為陰性。

1.4 顯微圖像定量分析 用Luzex-F顯微圖像分析儀測定紋狀體單位面積 5-HT陽性反應物平均灰度值,所得數據經計算機SAS軟件系統進行統計學處理,用（±s)表示。

2 結果

2.1 尼氏染色結果 正常對照組大鼠紋狀體神經原細胞的尼氏染色切片上,神經元數量較多,排列緊密,形態完整,泡漿有內尼氏體。實驗組紋狀體細胞,正常神經元數量明顯增多,細胞豐滿,泡漿內尼氏體豐富。根據尼氏染色說明負荷運動大鼠模型制備成功。

2.2 5-HT染色結果 正常對照組可見5-HT陽性反應物分布于大鼠紋狀體,分布于胞質及突起,胞核不著色,細胞形態完整但細胞數量少,纖微豐富。與正常對照組比較,實驗對照組5-HT陽性反應物大量增多(P＜0.01)可見大量陽性細胞及陽性纖維。見表和圖。

表1 運動后大鼠與正常大鼠紋狀體單位面積5-HT陽性物反應物平均灰度值（±s)

表1 運動后大鼠與正常大鼠紋狀體單位面積5-HT陽性物反應物平均灰度值（±s)

注:與正常組比較*P＜0.01

組別 正常對照組 實驗組陽性反應物平均灰度值 90.7±7.1 180.5±8.2*

3 討論

5-HT是分布與腦干中縫核簇內的重要神經遞質,它通過廣泛的纖維投射和多種受體的介導,參與多種機體的生理活動[1]。過量的 5-HT可能在中樞系統引起人體疲勞,在運動情況下,無論是間歇性運動或持續性運動,都會使游離色氨酸更容易進入腦內,使腦內 5-HT濃度升高,使肌體出現疲勞。本實驗的結果表明經過負荷訓練的大鼠的紋狀神經元內 5-HT陽性反應物大量增多。提示,運動鍛煉對大鼠的紋狀神經元內 5-HT陽性反有一定的影響、根據這一結果,作者推測,經訓練負荷運動后軀體運動的協調性顯著增強,除了與肌肉的張力有關外,與神經遞質功能增強有一定關系[2]。5-HT可以作為間歇性運動或持續性運動訓練強度的檢測指標。

圖1 運動后大鼠與正常大鼠紋狀體單位面積5-HT陽性物反應物平均灰度值

[1] 鄒慧莉,趙廣宇,宿長軍,等.快速眼動睡眠剝奪對中樞 5-羥色胺缺失小鼠orexin陽性神經元活性的影響.神經解剖學雜志, 2009,25(3):312-316.

[2] Andersen P.Pathwag of postsgnaptic inhibition in the hipp ocanpus. JNeurophgsiol,1964,27:608.

Effect of athleticson 5-HT in the corpus striatum of rats

LIKe.Hygienic professional techndogy institution of Liaoning Shenyang110101,China

Objective To investigate the relationship between changes of5-HTand athletics.Methods Themorphine dependentmodelofmale ratswasathleticed.The alteration of5-HT and ultrastructure ofanterior horn neurouswere studied bymeansof histochemistry and quantitativemethod ofmicro-image analysis system were observedmorphine dependence rats.Results The average grey value of 5-HT positive reactive product in experimental group was grower than that in controlgroup(P＜0.01).Conclusion 5-HTmay play an important role inmaintenance and developmentofmorphine dependence.

Athletics;5-HT;Corpus striatum;Rat

110101遼寧衛生職業技術學院