人类初级视皮质含Parvalbumin神经元的出生前发育
作者：丁松林 郑德枢 颜焱华 孙卫文
单位：广州医学院神经科学研究所，广州 510182
关键词：视皮质；Parvalbumin；发育；免疫细胞化学；人胎
解剖学报980109
摘 要 用免疫细胞化学方法研究了19～40周人胎初级视皮质含Parvalbumin(PV)神经
元及纤维的发育和形态。19周，少数含PV神经元出现于皮质板深部(相当于Ⅵ层处)。24
周，含PV神经元仍仅见于Ⅵ层，但数量明显增加，多为双极细胞。26～29周，许多含
PV神经元可见于Ⅵ及Ⅴ层，双级、多级及双簇细胞均可见。33～40周，Ⅴ、Ⅵ层含PV
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神经元数目逐渐增加，并随胎龄增大依次出现于Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ层，多为多极及双簇细胞。
这些结果提示，Ⅱ-Ⅵ层含PV神经元遵循从深至浅的发育规律。另外，29～40周皮质Ⅰ
层一些Cajal-Retzius神经元和水平纤维亦含PV；38～40周皮质Ⅰ层深部还可见较多含PV
的小型神经元，散在分布于Ⅰ层含PV的水平纤维之间，提示PV可能参与发育过程中Ⅰ
层内各种神经成分间的相互作用。
小白蛋白(Parvalbumin，PV)是目前研究较多的钙结合蛋白之一，迄今其机能尚未完
全阐明。在成年神经系统中，PV与快速放电或高代谢的神经元的关系较为密切，提示
, 百拇医药
其可能通过与钙离子结合参与细胞内的信号转导及传递，从而影响神经元的兴奋性[1]。
在成年动物大脑皮质中，绝大多数含PV的神经元也含GABA，提示大脑皮质内含PV神
经元可能是含GABA神经元的一个亚群，属于局部回路神经元[2]。对大鼠神经系统个体
发育的研究结果提示，PV在特定神经元内出现(即合成)与这些神经元的机能活动的启动
与建立有关[3]。因此，深入了解含PV神经元的发育有助于阐明PV在神经系统发育中的
作用。迄今，我们尚未见到对人类皮质含PV神经元发育的研究报道。本实验研究出生
前人胎初级视皮质含PV神经元及纤维的分布、形态和发育，为研究人类视皮质含PV神
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经元的机能提供直接的形态学资料。
材料和方法
胎龄分别为19、24、26、29、33、38、40周(按末次月经结合胎儿顶臂长推算)胎儿
尸体10例，经心依次灌注生理盐水和4%多聚甲醛磷酸缓冲液(PB，0.1mol/L, pH7.3)。取
脑，后固定，切取含视皮质的脑块，逐级浸入含10%～30%蔗糖的PB中，恒冷箱冰冻切
片(厚40μm)。切片按常规免疫细胞化学法处理：(1)鼠抗PV单克隆血清(Sigma,1∶8000)
于4℃下孵育24h；(2)生物素结合的羊抗鼠IgG(Vector,1∶100)室温下孵育60min；(3)ABC
, 百拇医药
液(Vector, 1∶200)室温下孵育40min；(4)DAB呈色反应。对照实验：用正常鼠血清或PB
代替鼠抗PV血清作上述操作处理，结果为阴性。
视皮质的分层构筑和阳性结构的层次分布根据邻近切片的尼氏染色或免疫细胞化学
反应切片的焦油紫复染确定。
结 果
19周，少数散在的含PV神经元可见于皮质板深部(相当于Ⅵ层位置)，胞体小，淡
染。24周，皮质Ⅴ、Ⅵ层已分化，Ⅵ层含PV神经元数量较明显增加。Ⅴ层偶见个别含
PV神经元；这些神经元多为双极型，长轴垂直于皮质表面，上下极有一突起发出，次
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级分支少见(图1)。26周，Ⅴ层含PV神经元有所增加，Ⅵ层含PV神经元的数量与24周类
似，但已分化出一些双簇及多极含PV神经元，其突起多有次级分支。29周，Ⅴ层含PV
神经元明显增多，与Ⅵ层含PV神经元一道形成一明显的细胞带(图2)。Ⅰ层浅部可见少
许大型含PV神经元，深部可见一些水平走行的含PV纤维。Ⅰ/Ⅱ层交界处偶见少数含PV
神经元。其他层内未见阳性细胞，但常可见一些含PV纤维垂直走行于Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ层，其中部分纤维可见发自Ⅴ层含PV神经元，并可追踪至Ⅰ层深部，直至转成水平走行，参与组成Ⅰ层深部含PV的水平纤维丛。33周以后，这种垂直走行的含PV纤维有所增
加。33周，除大量含PV神经元位于Ⅴ、Ⅵ层的细胞带外，Ⅳb和Ⅳc层也见少量含PV细
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胞(图3)；Ⅰ层内大型含PV的神经元及水平纤维也有所增加，大型神经元多贴近皮质表
面分布并发出斜行或水平突起(图4)，有时还可见其向下发出纤维至Ⅰ层深部并呈倒
“T”形分支，参与水平纤维丛的组成。38周，除Ⅰ层浅部的大型含PV神经元外，Ⅰ层
深部可见大量含PV的水平纤维，在这些纤维间还出现较多散在分布的小型含PV细胞，其突起多向上延伸，垂直贯穿Ⅰ层深部含PV的水平纤维丛(图5，6)。大多数含PV神经
元仍位于Ⅴ、Ⅵ层，其突起长，分支多，有些伸向皮质下白质(图7，8)。Ⅴ、Ⅵ层神经
毯染色较深，高倍镜下可见一些PV阴性细胞被含PV的点状结构围绕成篮状；皮质下白
质内未见与皮质表面平行的含PV纤维。Ⅳb层含PV神经元增多；Ⅳa及Ⅳc层可见少量含
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PV细胞(图8)；Ⅲ层偶见个别含PV细胞。40周，Ⅳb层含PV神经元进一步增多，形成一
条明显细胞带并有神经毯染色，Ⅳc层含PV神经元和纤维极少，Ⅱ层偶见个别含PV细
胞，其他类似38周。
在上述各胎龄，含PV神经元均为非锥体细胞。24周，含PV神经元间的大小及形态
差异较小(图1)；26～29周，含PV神经元大小和形态已有较明显差异，染色也不同(图
2)。33～40周，含PV神经元的大小及形态已明显分化，主要有两种含PV神经元。一种
细胞体大，染色深，常用3～5支初级树突并有较多的次级分支，多见于Ⅳ层和Ⅴ、Ⅵ
, http://www.100md.com 层；另一种细胞体较小，染色较淡，分支少而短，可见于除Ⅰ层外的各皮质层(图3，7，8)。
讨 论
本实验结果表明，在人类视皮质出生前发育期间，Ⅱ～Ⅵ层的含PV神经元遵循从
深至浅的发育成熟顺序。29～40周，皮质Ⅰ层有两类细胞表达PV。一类是位置较浅的
大型细胞，具有Cajal-Retzius(卡-雷氏)神经元的位置和形态特征；另一类是位置较深的
小型细胞，以往研究中未见Ⅰ层内有这种含PV细胞的报道。在Ⅰ层深部还有长距离走
行的含PV的水平纤维，在妊娠晚期较多。我们对出生前人类初级躯体感觉、运动皮质
及听觉皮质含PV神经元及纤维的研究结果[4]与本实验结果基本一致。
, 百拇医药
人类视皮质Ⅱ～Ⅵ层含PV神经元的出现与分化遵循从深层向浅层的发育规律，与
对其他动物(如鼠、猫、猴等)的研究结果基本一致[5～8]，只是发育时程不同。在动物，含PV神经元在接近出生之前或在出生后才出现[5～8]，在人类则在妊娠中期便已出现。
据报道，成年人初级视皮质含PV神经元主要分布于Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ层[9]。我们发现接近出
生之前人类新皮质含PV神经元仍主要分布于Ⅴ、Ⅵ层，少量分布于Ⅱ、Ⅲ层[4,10]，这
提示人类含PV神经元在出生后进一步发育成熟，达到以在皮质浅层分布为主的分布型
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式。
Solbach和Celio[3]对大鼠神经系统中含PV神经元和纤维的个体发育进行了系统研究。
他们发现，PV最早在妊娠13d出现于脊髓、前庭、面部感觉系统和视运动系统中，在未
来几天内迅速发展。在这些部位，神经元及其纤维内PV的开始表达与这些神经元生理
活动的开始有相关关系。在小脑，PV的开始表达与小脑内兴奋性突触的启建及自主神
经活动的启动有相关关系。据此他们推测PV的出现可能与有关结构生理活动的建立及
功能成熟有关。
许多研究报道认为，在成年动物大脑皮质内，含PV神经元是含GABA神经元的一
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个亚群[2]，但在个体发育过程中，含PV神经元的出现远较含GABA者晚。在大鼠，PV
在出生后8d才出现于新皮质内，而GABA在出生前4d便已见于新皮质内[3,11]。在人类初
级视皮质，含PV神经元的出现(妊娠19周)远较含GABA者(妊娠14周之前)[12]晚。Solbach
和Celio[3]指出，在大鼠新皮质，大多数GABA能抑制性突触和GABA受体在出生后1周
末至8周间出现，表明GABA阳性神经元在出生1周末之后才开始获得抑制特性，这与
含PV神经元开始出现的时间(出生后8d)一致。因此他们推测，PV的合成可能对这些神
, 百拇医药
经元(含GABA)获得抑制特性至关重要。与此相似，人类皮质内含PV神经元的出现可能
与含GABA神经元抑制性机能的启动有关。
据报道，含PV的卡-雷氏神经元可见于灵长类动物[5,6]，在啮齿类及猫则未发现[7,8]。
本实验中观察到人类一些卡-雷氏神经元含PV，这是否反映了种系间差异还有待于进一
步研究。最近我们发现，在34周之前，人类皮质Ⅰ层一些卡-雷氏神经元还含钙结合素
(calbindin, CB)[13]，但在34周以后含CB的卡-雷氏神经元偶见。因此，人类含CB的卡-雷
氏神经元(在16周时便已存在)比含PV者(在24周后才出现)早出现并且在妊娠中期较多，而含PV的卡-雷氏神经元则在妊娠晚期较多。这提示卡-雷氏神经元在发育的不同时期可
, 百拇医药
能表达不同的钙结合蛋白，但不能排除CB和PV在出生前发育的中期在部分卡-雷氏神经
元中共存的可能性。一般认为，卡-雷氏神经元为发育过程中的暂时性神经元，在成年
时消失。有作者在研究成年人视皮质含PV神经元时未观察到含PV的卡-雷氏神经元[9]，提示卡-雷氏神经元主要在发育的特定时期发挥作用。
本实验发现，位于人类皮质Ⅰ层深部的小型含PV神经元及含PV的水平纤维主要在
妊娠晚期才较多地出现。成年人视皮质Ⅰ层大量含PV水平纤维的存在[9]提示，Ⅰ层含
PV水平纤维的数量在出生后继续增加，其机能意义有待于进一步研究。皮质Ⅰ层是皮
质内多种树突和轴突的汇聚处。有证据表明，皮质内的锥体神经元的树突丛，不管其
, 百拇医药
在成年时是否伸入Ⅰ层，在发育过程中均与Ⅰ层有密切的接触[14]。我们的一项研究表
明，胼胝体轴突在发育过程中先进入Ⅰ层并在Ⅰ层分支及形成终末，然后再在其他皮
质层分支及形成终末[15]。以上证据提示Ⅰ层在神经联系及机能的发育中有重要意义。
收稿1996-10 修回 1997-03
本文图1～6见插图第7页
图 版 说 明
图124周皮质Ⅵ层含PV神经元(箭头)的分布和形态(Nomarski镜摄片)。WM.白质，标尺
, 百拇医药
示50μm
图2 29周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的分布和形态.箭头示2个深染神经元，标尺示50μm
图3 33周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的分布和形态(Nomarski镜照相)。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ表示皮
质层次；大箭头示多极神经元；小箭头示双簇神经元。标尺示50μm
图4 33周皮质Ⅰ层含PV神经元(箭头)和纤维的形态(Nomarski镜摄片)。标尺示10μm
图5 38周皮质Ⅰ层浅部、深部含PV神经元(大、小箭头)的分布和形态，星号和水平实线
分别示皮质表面和Ⅰ/Ⅱ层交界处，标尺示50μm
图6 38周皮质Ⅰ层深部一个含PV神经元的胞体(箭头)及其突起的形态.标尺示10μm
, 百拇医药
图7 38周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的形态。标尺示50μm
图8 38周皮质Ⅳ～Ⅵ层含PV神经元的分布和形态。大箭头示Ⅳb层两个含PV神经元，小
箭头示一垂直走行的轴突，标尺示50μm
Explanationof figures
Fig.1 Distribution andmorphology of PV-containing neurons (arrows) in cortical layer Ⅵ at
24 weeks (photoed with Nomarski optic).WM: white matter. Bar=50μm
Fig.2 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅴ and Ⅵ at 29 weeks.
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Arrows indicate two darkly stainedneurons. Bar=50μm
Fig.3 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅴ and Ⅵ at 33 weeks
(photoed with Nomarski optic). Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ marklayers, Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ; the large arrow
and small arrows indicate a multipolarneuron and four bitufted neurons, respectively.
Bar=50μm
Fig.4 Morphology of a PV-containing neuron (arrow) and somefibers in layer Ⅰ at 33 weeks
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(photoed with Nomarski optic). Bar=10μm
Fig.5 Distribution and morphology of one PV-containing neuron(large arrow) nearby the pia
(stars) and two neurons (small arrows)indeep layer Ⅰ at 38 weeks. The border between
layer Ⅰ(Ⅰ) and Ⅱ(Ⅱ) is marked. Bar=50μm
Fig.6 Morphology of a PV-containing cell body (arrow) andprocesses in deep layer Ⅰ at 38
, 百拇医药
weeks. Bar=10μm
Fig.7 Morphology of PV-containing neurons in layers Ⅴ and Ⅵ at 38weeks. Bar=50μm
Fig.8 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ at 38
weeks. Two neurons (large arrows) in Ⅳb andone vertically extended axon (small
arrows) are marked.Bar=50μm
参 考 文 献
, 百拇医药
[1] Celio MR.Calcium-binding proteins in the rat nervous system. Neuroscience,1990,35(2):375
[2] van Brederode JFM, Mulligan KA,Hendrickson AE, et al. calcium-binding proteins
as markers for subpopulations ofGABA-ergic neurons in monkey striated cortex. J
Comp Neurol, 1990, 298(1):1
[3] Solbach S, Celio MR. Ontogeny of thecalcium binding protein parvalbumin in the rat
, 百拇医药
nervous system. Anat Embryol, 1991,184(2):103
[4] Ding SL, Zheng DS, Yan YH, et al. Prenataldevelopment of parvalbumin-and calbindin-
immunoreactive structures in the primaryauditory, somatosensory and motor cortices of
human brain. Acta Histochem Cytochem,1996, 29(Suppl):1035
[5] Huntley GW, Jones EG. Cajal-Retziusneurons in developing monkey neocortex show
, http://www.100md.com
immunoreactivity for calcium-bindingproteins. J Neurocytol, 1990, 19(2):200
[6] Hendrickson AE, van Brederode, JFM,Mulligan KA, et al. Development of calcium-
binding proteins parvalbumin and calbindinin monkey striate cortex. J Comp Neurol,1991, 307 (4):626
[7] del-Rio JA, de-Lecea L, Ferrer Ⅰ, et al.The development of parvalbumin immunore-
activity inthe neocortex of the mouse. Dev Brain Res, 1994, 81(2):247
, 百拇医药
[8] Alcantara S, Ferrer I. Postnataldevelopment of parvalbumin immunoreactivity in the
cerebral cortex of the cat. J Comp Neurol,1994, 348(1):133
[9] Blumcke I, Hof PR, Morrison JH, et al.Distribution of parvalbumin immunoreactivity in the
visual cortex of old world monkeys andhumans. J Comp Neurol, 1990, 301(3):417
[10] 颜焱华.郑德枢.丁松林等.新生儿大脑皮质含小白蛋白神经元的免疫组织化学研究.
, 百拇医药
中国组织化学与细胞化学杂志，1993，2(1)：25
[11] van Eden CG, Mrzijak L, Voorn P, et al.Prenatal development of GABAergic neurons
in the neocortex of the rat. J CompNeurol, 1989, 289(2):213
[12] Yan XX, Zheng DS. Prenatal development ofGABA-immunoreactive neurons in the
human striate cortex. Dev Brain Res, 1992,65(2):191
[13] 丁松林，郑德枢，颜焱华等.人胎初级视皮质含CALBINDIN神经元的发育.神经解
, 百拇医药
剖学杂志，1997,13(3):235
[14] Koester SE, O′Leary DDM. Functional classes ofcortical projection neurons develop
dendritic distinctions by class-specificsculpting of an early common pattern. J Neurosci,1993, 12(2):1382
[15] 丁松林，Elberger AJ,郑德枢.大鼠视皮质胼胝体轴突的生后发育和形态——生物素
结合的葡聚糖胺顺行示踪法研究.神经解剖学杂志，1996，12(2)：103
PRENATALDEVELOPMENT OF PARVALBUMIN CONTAINING
, 百拇医药
NEURONS IN HUMAN PRIMARY VISUAL CORTEX
DingSonglin△, Zheng Deshu, Yan Yanhua, Sun Weiwen
(Institute of Neuroscience, Guangzhou Medical College,Guangzhou)
Development and morphology of parvalbumin(PV)-containing neurons and fibers in the
primary visual cortex of human fetuses aged from 19 to 40 weekswere investigated immun-
, 百拇医药
ocytochemically. At 19 weeks, a few PV-containing neurons werefound in deep part of
cortical plate. Much more PV-containing neurons, mostly bipolarin shape, were seen in layer
Ⅵ at 24 weeks. At 26-29 weeks, mostPV-containing neurons concentrated in layers Ⅴ
and Ⅵ. Theywere bipolar, bitufted and multipolar. From 33 weeks to 40 weeks,the number
of PV-containing neurons in layers Ⅴ and Ⅵ gradually increased, and somePV-containing
, 百拇医药
neurons appeared gradually in layers Ⅳ, Ⅲ and Ⅱin sequence. At these stages,most PV-
containing neurons were bitufted and multipolar. These resultssuggest that development of
PV-containing neurons in layers Ⅱ-Ⅵ follows an "inside-outside” array.In addition, at
29-40 weeks, some Cajal-Retzius neurons and horizontal fibers inlayer I also contain PV;
At 38-40 weeks, a considerable number of small PV-containingneurons were observed in
, 百拇医药
deep layer I. They scattered in PV-containing horizontal fibersin layer I. These PV-containing
neurons and fibers in layer I might take part in the interactionsamong different neural elements
in layer I during development.
KEY WORDS Visual cortex;Parvalbumin; Development; Immunocytochemistry; Human
fetus
_______________________
△Institute of Neuroscience, GuangzhouMedical College, Guangzhou 510182, China, 百拇医药
单位：广州医学院神经科学研究所，广州 510182
关键词：视皮质；Parvalbumin；发育；免疫细胞化学；人胎
解剖学报980109
摘 要 用免疫细胞化学方法研究了19～40周人胎初级视皮质含Parvalbumin(PV)神经
元及纤维的发育和形态。19周，少数含PV神经元出现于皮质板深部(相当于Ⅵ层处)。24
周，含PV神经元仍仅见于Ⅵ层，但数量明显增加，多为双极细胞。26～29周，许多含
PV神经元可见于Ⅵ及Ⅴ层，双级、多级及双簇细胞均可见。33～40周，Ⅴ、Ⅵ层含PV
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神经元数目逐渐增加，并随胎龄增大依次出现于Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ层，多为多极及双簇细胞。
这些结果提示，Ⅱ-Ⅵ层含PV神经元遵循从深至浅的发育规律。另外，29～40周皮质Ⅰ
层一些Cajal-Retzius神经元和水平纤维亦含PV；38～40周皮质Ⅰ层深部还可见较多含PV
的小型神经元，散在分布于Ⅰ层含PV的水平纤维之间，提示PV可能参与发育过程中Ⅰ
层内各种神经成分间的相互作用。
小白蛋白(Parvalbumin，PV)是目前研究较多的钙结合蛋白之一，迄今其机能尚未完
全阐明。在成年神经系统中，PV与快速放电或高代谢的神经元的关系较为密切，提示
, 百拇医药
其可能通过与钙离子结合参与细胞内的信号转导及传递，从而影响神经元的兴奋性[1]。
在成年动物大脑皮质中，绝大多数含PV的神经元也含GABA，提示大脑皮质内含PV神
经元可能是含GABA神经元的一个亚群，属于局部回路神经元[2]。对大鼠神经系统个体
发育的研究结果提示，PV在特定神经元内出现(即合成)与这些神经元的机能活动的启动
与建立有关[3]。因此，深入了解含PV神经元的发育有助于阐明PV在神经系统发育中的
作用。迄今，我们尚未见到对人类皮质含PV神经元发育的研究报道。本实验研究出生
前人胎初级视皮质含PV神经元及纤维的分布、形态和发育，为研究人类视皮质含PV神
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经元的机能提供直接的形态学资料。
材料和方法
胎龄分别为19、24、26、29、33、38、40周(按末次月经结合胎儿顶臂长推算)胎儿
尸体10例，经心依次灌注生理盐水和4%多聚甲醛磷酸缓冲液(PB，0.1mol/L, pH7.3)。取
脑，后固定，切取含视皮质的脑块，逐级浸入含10%～30%蔗糖的PB中，恒冷箱冰冻切
片(厚40μm)。切片按常规免疫细胞化学法处理：(1)鼠抗PV单克隆血清(Sigma,1∶8000)
于4℃下孵育24h；(2)生物素结合的羊抗鼠IgG(Vector,1∶100)室温下孵育60min；(3)ABC
, 百拇医药
液(Vector, 1∶200)室温下孵育40min；(4)DAB呈色反应。对照实验：用正常鼠血清或PB
代替鼠抗PV血清作上述操作处理，结果为阴性。
视皮质的分层构筑和阳性结构的层次分布根据邻近切片的尼氏染色或免疫细胞化学
反应切片的焦油紫复染确定。
结 果
19周，少数散在的含PV神经元可见于皮质板深部(相当于Ⅵ层位置)，胞体小，淡
染。24周，皮质Ⅴ、Ⅵ层已分化，Ⅵ层含PV神经元数量较明显增加。Ⅴ层偶见个别含
PV神经元；这些神经元多为双极型，长轴垂直于皮质表面，上下极有一突起发出，次
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级分支少见(图1)。26周，Ⅴ层含PV神经元有所增加，Ⅵ层含PV神经元的数量与24周类
似，但已分化出一些双簇及多极含PV神经元，其突起多有次级分支。29周，Ⅴ层含PV
神经元明显增多，与Ⅵ层含PV神经元一道形成一明显的细胞带(图2)。Ⅰ层浅部可见少
许大型含PV神经元，深部可见一些水平走行的含PV纤维。Ⅰ/Ⅱ层交界处偶见少数含PV
神经元。其他层内未见阳性细胞，但常可见一些含PV纤维垂直走行于Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ层，其中部分纤维可见发自Ⅴ层含PV神经元，并可追踪至Ⅰ层深部，直至转成水平走行，参与组成Ⅰ层深部含PV的水平纤维丛。33周以后，这种垂直走行的含PV纤维有所增
加。33周，除大量含PV神经元位于Ⅴ、Ⅵ层的细胞带外，Ⅳb和Ⅳc层也见少量含PV细
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胞(图3)；Ⅰ层内大型含PV的神经元及水平纤维也有所增加，大型神经元多贴近皮质表
面分布并发出斜行或水平突起(图4)，有时还可见其向下发出纤维至Ⅰ层深部并呈倒
“T”形分支，参与水平纤维丛的组成。38周，除Ⅰ层浅部的大型含PV神经元外，Ⅰ层
深部可见大量含PV的水平纤维，在这些纤维间还出现较多散在分布的小型含PV细胞，其突起多向上延伸，垂直贯穿Ⅰ层深部含PV的水平纤维丛(图5，6)。大多数含PV神经
元仍位于Ⅴ、Ⅵ层，其突起长，分支多，有些伸向皮质下白质(图7，8)。Ⅴ、Ⅵ层神经
毯染色较深，高倍镜下可见一些PV阴性细胞被含PV的点状结构围绕成篮状；皮质下白
质内未见与皮质表面平行的含PV纤维。Ⅳb层含PV神经元增多；Ⅳa及Ⅳc层可见少量含
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PV细胞(图8)；Ⅲ层偶见个别含PV细胞。40周，Ⅳb层含PV神经元进一步增多，形成一
条明显细胞带并有神经毯染色，Ⅳc层含PV神经元和纤维极少，Ⅱ层偶见个别含PV细
胞，其他类似38周。
在上述各胎龄，含PV神经元均为非锥体细胞。24周，含PV神经元间的大小及形态
差异较小(图1)；26～29周，含PV神经元大小和形态已有较明显差异，染色也不同(图
2)。33～40周，含PV神经元的大小及形态已明显分化，主要有两种含PV神经元。一种
细胞体大，染色深，常用3～5支初级树突并有较多的次级分支，多见于Ⅳ层和Ⅴ、Ⅵ
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讨 论
本实验结果表明，在人类视皮质出生前发育期间，Ⅱ～Ⅵ层的含PV神经元遵循从
深至浅的发育成熟顺序。29～40周，皮质Ⅰ层有两类细胞表达PV。一类是位置较浅的
大型细胞，具有Cajal-Retzius(卡-雷氏)神经元的位置和形态特征；另一类是位置较深的
小型细胞，以往研究中未见Ⅰ层内有这种含PV细胞的报道。在Ⅰ层深部还有长距离走
行的含PV的水平纤维，在妊娠晚期较多。我们对出生前人类初级躯体感觉、运动皮质
及听觉皮质含PV神经元及纤维的研究结果[4]与本实验结果基本一致。
, 百拇医药
人类视皮质Ⅱ～Ⅵ层含PV神经元的出现与分化遵循从深层向浅层的发育规律，与
对其他动物(如鼠、猫、猴等)的研究结果基本一致[5～8]，只是发育时程不同。在动物，含PV神经元在接近出生之前或在出生后才出现[5～8]，在人类则在妊娠中期便已出现。
据报道，成年人初级视皮质含PV神经元主要分布于Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ层[9]。我们发现接近出
生之前人类新皮质含PV神经元仍主要分布于Ⅴ、Ⅵ层，少量分布于Ⅱ、Ⅲ层[4,10]，这
提示人类含PV神经元在出生后进一步发育成熟，达到以在皮质浅层分布为主的分布型
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式。
Solbach和Celio[3]对大鼠神经系统中含PV神经元和纤维的个体发育进行了系统研究。
他们发现，PV最早在妊娠13d出现于脊髓、前庭、面部感觉系统和视运动系统中，在未
来几天内迅速发展。在这些部位，神经元及其纤维内PV的开始表达与这些神经元生理
活动的开始有相关关系。在小脑，PV的开始表达与小脑内兴奋性突触的启建及自主神
经活动的启动有相关关系。据此他们推测PV的出现可能与有关结构生理活动的建立及
功能成熟有关。
许多研究报道认为，在成年动物大脑皮质内，含PV神经元是含GABA神经元的一
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个亚群[2]，但在个体发育过程中，含PV神经元的出现远较含GABA者晚。在大鼠，PV
在出生后8d才出现于新皮质内，而GABA在出生前4d便已见于新皮质内[3,11]。在人类初
级视皮质，含PV神经元的出现(妊娠19周)远较含GABA者(妊娠14周之前)[12]晚。Solbach
和Celio[3]指出，在大鼠新皮质，大多数GABA能抑制性突触和GABA受体在出生后1周
末至8周间出现，表明GABA阳性神经元在出生1周末之后才开始获得抑制特性，这与
含PV神经元开始出现的时间(出生后8d)一致。因此他们推测，PV的合成可能对这些神
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经元(含GABA)获得抑制特性至关重要。与此相似，人类皮质内含PV神经元的出现可能
与含GABA神经元抑制性机能的启动有关。
据报道，含PV的卡-雷氏神经元可见于灵长类动物[5,6]，在啮齿类及猫则未发现[7,8]。
本实验中观察到人类一些卡-雷氏神经元含PV，这是否反映了种系间差异还有待于进一
步研究。最近我们发现，在34周之前，人类皮质Ⅰ层一些卡-雷氏神经元还含钙结合素
(calbindin, CB)[13]，但在34周以后含CB的卡-雷氏神经元偶见。因此，人类含CB的卡-雷
氏神经元(在16周时便已存在)比含PV者(在24周后才出现)早出现并且在妊娠中期较多，而含PV的卡-雷氏神经元则在妊娠晚期较多。这提示卡-雷氏神经元在发育的不同时期可
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能表达不同的钙结合蛋白，但不能排除CB和PV在出生前发育的中期在部分卡-雷氏神经
元中共存的可能性。一般认为，卡-雷氏神经元为发育过程中的暂时性神经元，在成年
时消失。有作者在研究成年人视皮质含PV神经元时未观察到含PV的卡-雷氏神经元[9]，提示卡-雷氏神经元主要在发育的特定时期发挥作用。
本实验发现，位于人类皮质Ⅰ层深部的小型含PV神经元及含PV的水平纤维主要在
妊娠晚期才较多地出现。成年人视皮质Ⅰ层大量含PV水平纤维的存在[9]提示，Ⅰ层含
PV水平纤维的数量在出生后继续增加，其机能意义有待于进一步研究。皮质Ⅰ层是皮
质内多种树突和轴突的汇聚处。有证据表明，皮质内的锥体神经元的树突丛，不管其
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在成年时是否伸入Ⅰ层，在发育过程中均与Ⅰ层有密切的接触[14]。我们的一项研究表
明，胼胝体轴突在发育过程中先进入Ⅰ层并在Ⅰ层分支及形成终末，然后再在其他皮
质层分支及形成终末[15]。以上证据提示Ⅰ层在神经联系及机能的发育中有重要意义。
收稿1996-10 修回 1997-03
本文图1～6见插图第7页
图 版 说 明
图124周皮质Ⅵ层含PV神经元(箭头)的分布和形态(Nomarski镜摄片)。WM.白质，标尺
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示50μm
图2 29周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的分布和形态.箭头示2个深染神经元，标尺示50μm
图3 33周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的分布和形态(Nomarski镜照相)。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ表示皮
质层次；大箭头示多极神经元；小箭头示双簇神经元。标尺示50μm
图4 33周皮质Ⅰ层含PV神经元(箭头)和纤维的形态(Nomarski镜摄片)。标尺示10μm
图5 38周皮质Ⅰ层浅部、深部含PV神经元(大、小箭头)的分布和形态，星号和水平实线
分别示皮质表面和Ⅰ/Ⅱ层交界处，标尺示50μm
图6 38周皮质Ⅰ层深部一个含PV神经元的胞体(箭头)及其突起的形态.标尺示10μm
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图7 38周皮质Ⅴ、Ⅵ层含PV神经元的形态。标尺示50μm
图8 38周皮质Ⅳ～Ⅵ层含PV神经元的分布和形态。大箭头示Ⅳb层两个含PV神经元，小
箭头示一垂直走行的轴突，标尺示50μm
Explanationof figures
Fig.1 Distribution andmorphology of PV-containing neurons (arrows) in cortical layer Ⅵ at
24 weeks (photoed with Nomarski optic).WM: white matter. Bar=50μm
Fig.2 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅴ and Ⅵ at 29 weeks.
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Arrows indicate two darkly stainedneurons. Bar=50μm
Fig.3 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅴ and Ⅵ at 33 weeks
(photoed with Nomarski optic). Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ marklayers, Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ; the large arrow
and small arrows indicate a multipolarneuron and four bitufted neurons, respectively.
Bar=50μm
Fig.4 Morphology of a PV-containing neuron (arrow) and somefibers in layer Ⅰ at 33 weeks
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(photoed with Nomarski optic). Bar=10μm
Fig.5 Distribution and morphology of one PV-containing neuron(large arrow) nearby the pia
(stars) and two neurons (small arrows)indeep layer Ⅰ at 38 weeks. The border between
layer Ⅰ(Ⅰ) and Ⅱ(Ⅱ) is marked. Bar=50μm
Fig.6 Morphology of a PV-containing cell body (arrow) andprocesses in deep layer Ⅰ at 38
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weeks. Bar=10μm
Fig.7 Morphology of PV-containing neurons in layers Ⅴ and Ⅵ at 38weeks. Bar=50μm
Fig.8 Distribution and morphology of PV-containing neurons inlayers Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ at 38
weeks. Two neurons (large arrows) in Ⅳb andone vertically extended axon (small
arrows) are marked.Bar=50μm
参 考 文 献
, 百拇医药
[1] Celio MR.Calcium-binding proteins in the rat nervous system. Neuroscience,1990,35(2):375
[2] van Brederode JFM, Mulligan KA,Hendrickson AE, et al. calcium-binding proteins
as markers for subpopulations ofGABA-ergic neurons in monkey striated cortex. J
Comp Neurol, 1990, 298(1):1
[3] Solbach S, Celio MR. Ontogeny of thecalcium binding protein parvalbumin in the rat
, 百拇医药
nervous system. Anat Embryol, 1991,184(2):103
[4] Ding SL, Zheng DS, Yan YH, et al. Prenataldevelopment of parvalbumin-and calbindin-
immunoreactive structures in the primaryauditory, somatosensory and motor cortices of
human brain. Acta Histochem Cytochem,1996, 29(Suppl):1035
[5] Huntley GW, Jones EG. Cajal-Retziusneurons in developing monkey neocortex show
, http://www.100md.com
immunoreactivity for calcium-bindingproteins. J Neurocytol, 1990, 19(2):200
[6] Hendrickson AE, van Brederode, JFM,Mulligan KA, et al. Development of calcium-
binding proteins parvalbumin and calbindinin monkey striate cortex. J Comp Neurol,1991, 307 (4):626
[7] del-Rio JA, de-Lecea L, Ferrer Ⅰ, et al.The development of parvalbumin immunore-
activity inthe neocortex of the mouse. Dev Brain Res, 1994, 81(2):247
, 百拇医药
[8] Alcantara S, Ferrer I. Postnataldevelopment of parvalbumin immunoreactivity in the
cerebral cortex of the cat. J Comp Neurol,1994, 348(1):133
[9] Blumcke I, Hof PR, Morrison JH, et al.Distribution of parvalbumin immunoreactivity in the
visual cortex of old world monkeys andhumans. J Comp Neurol, 1990, 301(3):417
[10] 颜焱华.郑德枢.丁松林等.新生儿大脑皮质含小白蛋白神经元的免疫组织化学研究.
, 百拇医药
中国组织化学与细胞化学杂志，1993，2(1)：25
[11] van Eden CG, Mrzijak L, Voorn P, et al.Prenatal development of GABAergic neurons
in the neocortex of the rat. J CompNeurol, 1989, 289(2):213
[12] Yan XX, Zheng DS. Prenatal development ofGABA-immunoreactive neurons in the
human striate cortex. Dev Brain Res, 1992,65(2):191
[13] 丁松林，郑德枢，颜焱华等.人胎初级视皮质含CALBINDIN神经元的发育.神经解
, 百拇医药
剖学杂志，1997,13(3):235
[14] Koester SE, O′Leary DDM. Functional classes ofcortical projection neurons develop
dendritic distinctions by class-specificsculpting of an early common pattern. J Neurosci,1993, 12(2):1382
[15] 丁松林，Elberger AJ,郑德枢.大鼠视皮质胼胝体轴突的生后发育和形态——生物素
结合的葡聚糖胺顺行示踪法研究.神经解剖学杂志，1996，12(2)：103
PRENATALDEVELOPMENT OF PARVALBUMIN CONTAINING
, 百拇医药
NEURONS IN HUMAN PRIMARY VISUAL CORTEX
DingSonglin△, Zheng Deshu, Yan Yanhua, Sun Weiwen
(Institute of Neuroscience, Guangzhou Medical College,Guangzhou)
Development and morphology of parvalbumin(PV)-containing neurons and fibers in the
primary visual cortex of human fetuses aged from 19 to 40 weekswere investigated immun-
, 百拇医药
ocytochemically. At 19 weeks, a few PV-containing neurons werefound in deep part of
cortical plate. Much more PV-containing neurons, mostly bipolarin shape, were seen in layer
Ⅵ at 24 weeks. At 26-29 weeks, mostPV-containing neurons concentrated in layers Ⅴ
and Ⅵ. Theywere bipolar, bitufted and multipolar. From 33 weeks to 40 weeks,the number
of PV-containing neurons in layers Ⅴ and Ⅵ gradually increased, and somePV-containing
, 百拇医药
neurons appeared gradually in layers Ⅳ, Ⅲ and Ⅱin sequence. At these stages,most PV-
containing neurons were bitufted and multipolar. These resultssuggest that development of
PV-containing neurons in layers Ⅱ-Ⅵ follows an "inside-outside” array.In addition, at
29-40 weeks, some Cajal-Retzius neurons and horizontal fibers inlayer I also contain PV;
At 38-40 weeks, a considerable number of small PV-containingneurons were observed in
, 百拇医药
deep layer I. They scattered in PV-containing horizontal fibersin layer I. These PV-containing
neurons and fibers in layer I might take part in the interactionsamong different neural elements
in layer I during development.
KEY WORDS Visual cortex;Parvalbumin; Development; Immunocytochemistry; Human
fetus
_______________________
△Institute of Neuroscience, GuangzhouMedical College, Guangzhou 510182, China, 百拇医药