大鼠延髓内神经激肽B受体神经元对腹膜伤害性刺激的Fos表达-免疫组织化学双重染色研究
作者:陈良为 管振龙 张文斌 施际武
单位:第四军医大学解剖学教研室梁钅求琚脑研究中心,西安 710032
关键词:神经激肽B受体;Fos表达;伤害性刺激;延髓;免疫组织化学;大鼠
解剖学报980108
摘 要 为探讨神经激肽B受体(neurokinin breceptor, NKR)神经元在大鼠延髓的定位及
其在腹膜伤害性传入信息整合中的作用。应用免疫组织化学双重染色方法,显示NKR
神经元的分布并观察它们对腹膜化学伤害性刺激的Fos表达。结果表明:NKR样免疫反
应(NKR-LI)神经元主要分布在孤束核(Sol)、延髓腹外侧区(VLM)、三叉神经脊束核尾侧
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亚核(Sp5C)浅层和三叉旁核(Pa5)。腹膜伤害性刺激激诱导的Fos表达神经元多数分布在
Sol、VLM、Pa5和最后区。Sol、VLM和Pa5中约30.1%的NKR\|LI神经元同时呈Fos样免
疫反应。本研究提示:延髓内上述核团NKR-LI神经元与腹膜伤害性初级传入信息的整
合有关,可能参与内脏伤害性刺激的抗伤害性感受(anti-noceciption)过程。
神经激肽B(neurokinin B, NKB, 又称 neuromedin K),与P物质(substanceP,SP)、神经激
肽A(neurokinin A,NKA, 又名substance K, SK),同属于速激肽(tachykinin)家族。其中SP和
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NKB广泛分布于中枢神经系统内,通过与相应的G-蛋白偶联受体-SP受体(SP receptor,SPR或NK1)和神经激肽B受体(neurokinin B receptor, NKR或NK3)相互作用,参与初级
感觉信息传导、内脏反射活动、调控胺能和胆硷能神经元的生理活动[1~4]。SP及其受
体SPR在痛觉传导或感受方面已有人做了许多研究,但关于NKB及其受体NKR在初级
传人信息传导及调制过程中作用的研究很少,McCarson等[5,6]给予大鼠后爪注射福尔
马林6h后可诱导脊髓内的NKB前体和NKR mRNA表达增加,而给予鸦片肽或纳络酮可
影响其表达,提示NKB及其NKR参与外周躯体痛传入信号处理。延髓是接受内脏性初
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级传入和参与内脏反射的主要部位,普查结果[3]表明NKR定位于延髓某些核团,延髓
内的NKR神经元是否参与内脏性痛觉感受尚未见报道,为解决这一问题,本研究应用
免疫组织化学双重染色方法,观察了NKR神经元在延髓的分布及其对腹膜伤害性刺激
的Fos表达。
材料和方法
1.动物与材料制备
正常成年雄性SD大鼠12只,分为单纯NKR免疫组织化学组(n=4)、Fos表达组(n=4)
和对照组(n=4)。Fos表达组,先给予每只动物腹膜腔内注射3.5%乙酸0.5ml以造成腹膜
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的化学伤害性刺激,存活2h。动物的术前、术后处理同我们以往的报道[7]。各组动物
均在戊巴比妥钠腹膜腔注射麻醉下,经升主动脉灌注4%多聚甲醛固定,注毕立即取
出延髓,浸入30%蔗糖溶液过夜,冰冻切片,厚40μm,在PBS(0.01mol/L, pH7.2)中涮
洗后,入0.3%H2O2甲醇溶液内处理30min灭活内源性过氧化酶,再进行以下免疫反应。
2.NKR免疫组织化学反应
单纯NKR免疫组织化学组,将切片首先入兔抗NKR血清(抗体为日本京都大学高次
脑形态研究中心制备,其抗体特异性已鉴定[3],按2.5mg/L将抗体用0.1%Triton X-100、5%正常山羊血清的0.01 mol/L PBS稀释)中,于4℃下放置48h,然后依次入羊抗兔IgG和
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兔PAP复合物(1∶200,Sigma公司产品),于室温下各反应60min,每次抗体孵育后均用
PBS洗涤30min。最后室温下用葡萄糖氧化酶/DAB/硫酸镍胺法[8]呈色30min或DAB/H2O2溶液(0.05%/0.01%)呈色10min。
Fos的免疫组织化学显示与Fos/NKR双重染色:Fos表达组的切片首先入羊抗Fos
(1∶2 000,Cambridge Co, UK)血清中于4℃下孵育48h,然后依次入Biotin标记的兔抗
羊IgG和Avidin-HRP溶液(1∶200,Sigma公司)于室温下各放置30min,每次抗体反应后
均用PBS洗涤3次,每次10min。最后用葡萄糖氧化酶/DAB/硫酸镍胺法呈色30min,经
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ABC法显示Fos样阳性细胞的胞核为黑色。Fos/NKR双重染色是将显示了Fos的切片,再应用上述PAP法进行NKR的免疫组织化学反应,用DAB/H2O2溶液呈色后,NKR反
应产物呈棕褐色,定位于细胞膜和胞浆内。
对照组的4只大鼠,只给予乙醚麻醉,于存活2h后处死,用ABC法显示延髓的Fos
表达,结果仅在VLM见到少数浅染的Fos样阳性细胞。在免疫组织化学的对照实验中,兔抗NKR或羊抗Fos血清分别用PBS取代后孵育切片,结果切片上未见到NKR或Fos的
阳性染色。
结 果
1.NKR样免疫反应神经元
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NKR样免疫反应(NKR-LI)产物主要定位在神经元的细胞膜上。可见NKR样阳性染
色的结构主要为神经元胞体与光滑的树突,带有膨体的串珠样突起数量较少。NKR样
阳性神经元最密集地定位于孤束核(Sol),其次为延髓腹外侧区(VLM)和三叉神经脊束
核尾侧亚核(Sp5C)浅层和三叉旁核(Pa5)内,少数散在分布于Sol与VLM之间的网状结构
(RF)内。
在Sol(图1,2)内,NKR样阳性神经元的胞体多为圆形或卵圆形,直径10~15μm
者占多数,其阳性纤维大多为光滑的树突,散在少数带有膨体的串珠样突起。NKR样
, 百拇医药
阳性神经元及其纤维主要定位于Sol内侧亚核(SolM)和联合亚核(SolC),其次为胶状质
亚核、中介核、腹侧亚核,其余亚核内的NKR-LI神经元数量很少。在位于最后区平面
至闩以上约0.8mm平面间的Sol中段,NKR-LI神经元的密度最大,往尾侧或吻侧的数量
逐渐减少。迷走神经背核内分布有大量从Sol内伸入NKR-LI神经元突起,也散在少数
NKR-LI神经元胞体,而最后区内未见到NKR-LI神经元。
分布在VLM的NKR样阳性神经元密度较Sol低,其胞体与突起的显示完整,胞体多
为三角形或卵圆形,直径12~25μm不等,突起以光滑的树突居多。NKR-LI神经元主
, 百拇医药
要分布在腹膜外侧网状核(VLRt)、外侧网状核(LRt)、外侧网状核小细胞部(LRtPC)、三
叉脊束下核(LRtS5)。NKR-LI神经元还散在于Sol与VLM之间RF内,许多NKR样阳性纤
维沿Sol至VLM的方向分布。
在Sp5C内,密集的NKR样阳性结构分布于尾侧亚核浅层(Ⅰ和Ⅱ层),主要为串珠
样纤维,曲折行走,分叉较多。胞体显色较浅,多为梭形或卵圆形,直径约5~10μm。
少数阳性神经元见于三叉旁核(Pa5)。
2.Fos样免疫反应神经元
本研究用免疫组织化学显示Fos样蛋白,其Fos样免疫反应(Fos-LI)产物主要定位于
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神经元的胞核,Fos-LI神经元具有黑色的胞核,胞浆无明显的着色,腹膜伤害性刺激
所诱导的Fos表达神经元分布于以下部位:Sol最密集,其中SolM和SolC数量最多(图3),其次为VLM和最后区(AP),少数散在于Sol与VLM之间的RF、Pa5内,以延髓的中、尾
段分布较多,呈双侧分布,与我们以往应用少量福尔马林导入胃后所诱导的Fos表达
神经元在分布与数目上基本一致[7]。
3.NKR样与Fos样双重阳性神经元
NKR样阳性神经元与Fos样阳性神经元在So、VLM存在明显的重叠分布(图3,4),高倍镜下可见部分神经元为Fos/NKR双重染色阳性(以下简称Fos/NKR细胞)(图5,6),Fos/NKR细胞主要分布于SolM、SolC和VLM,少数见于Sol与VLM之间的RF和Pa5内。
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计数锥体交叉至最后区平面10张延髓切片上的阳性细胞表明(附表),可见延髓内Fos/
NKR细胞约占Fos阳性细胞的21.0%(226/1075),占NKR阳性细胞的30.1%(226/749)。
附表 大鼠延髓内Fos、NKR和Fos/NKR样免疫反应神经元的数目*
Table Number of Fos, NKR and Fos/NKR neurons in rat medulla
孤束核(Sol)
延髓腹外侧区和网状结构
(VLM and RF)
三叉旁核(Pa5)
, 百拇医药
总计(sum)
Fos+Fos/NKR
732
255
88
1 075
NKR+Fos/NKR
595
189
65
749
Fos/NKR
114
, 百拇医药
76
36
226
* 为延髓中、尾段10张40μm厚冠状切片上的阳性细胞计数
* Positive neuronnumber counted in 10 sections (40μm thick) of middle and caudulmedulla
讨 论
本研究证明延髓内NKR-LI神经元密集分布在初级感觉传入纤维终止的核团,如
Sol、Sp5C和Pa5, 与Ding等[3]的普查结果相似。在冠状断面上Sol、VLM及其之间RF的
, 百拇医药
NKR样阳性结构形成连续的带状分布。NKR样阳性神经元及纤维在NTS、VLM及RF形
成的带状分布区,与延髓内脏带[9]范围一致,延髓内脏带是多种神经活性物质密集分
布的带状区域,分布于此带的 NKR 阳性神经元可能参与呼吸、心血管、胃肠运动等生
理活动的中枢调控。Nakashima等[10]将微量senktide(一种NKR激动剂)注入Sol可引起心
动过缓和血压变化。
本研究进一步证明腹膜伤害性刺激诱导Sol、VLM和Pa5与NKR-LI神经元表达Fos
蛋白,Fos/NKR神经元约占NKR-LI神经元的30.1%。Hammond等[11]将少量乙酸注入腹
, 百拇医药
膜腔内,作为内脏痛的伤害性刺激模型。与以往将少量福尔马林作为化学刺激物导入
胃内相比,所诱导的延髓Fos表达的数量与分布[7]相似,腹膜化学伤害性刺激所诱导的
延髓Fos表达,可能主要是对内脏伤害性信息的反应。但也不能排除由壁腹膜传入的躯
体成分、经脊髓间接传入引起延髓少数神经元Fos表达。延髓NKR神经元对内脏伤害性
刺激的反应与SPR神经元不同,我们观察到给予大鼠腹腔内脏伤害性刺激后,Sol内SPR
阳性神经元的半数以上表达Fos样蛋白(待发表)。Lu等[12]也证明盆内脏器官的伤害性刺
激后,大鼠骶髓80%的SPR-LI神经元呈Fos表达阳性,其Fos表达阳性率高于NKR-LI神
, 百拇医药
经元。提示NKR-LI神经元在参与痛信息的处理过程中,可能与SPR-LI神经元具有不同
的反应模式,c-fos基因是一种即刻早期基因(immediate early gene),许多种刺激可诱导
神经元的c-fos表达,表达产物Fos蛋白可与Jun蛋白形成二聚体,与长效基因调控序列
AP-1结合,激活其转录,导致细胞的适应性变化[13]。因此Fos的表达被认为是成熟神
经元功能活化的标志,介导外周刺激与神经元的长效反应[14]。McCarson等[5,6]用福尔
马林注射动物后爪造成躯体性伤害刺激,可诱导NKBmRNA前体和NKRmRNA的表达
, 百拇医药
上调,药理学实验表明鞘内给予NKB可产生抗伤害性感受(anti-nocioception)效应[15]。
因此我们推测:延髓Sol、VLM和Pa5的NKR神经元参与外周伤害性传入信息的处理过
程。可能主要与腹膜内脏性痛的抗伤害性感受(anti-nociception)有关;NKR神经元表达
的Fos,可能作为神经元长效基因活化的调节因子,激发细胞对伤害性刺激的NKB受
体mRNA的表达的适应性变化。
本研究用兔NKR抗血清由丁玉强同志在日本留学期间制备和惠赠,论文照片由原
悦萍同志协助洗印,特此致谢!
, 百拇医药
收稿1996-06 修回 1997-06
本文图1~6见插图第6页
图 版 说 明
图1最后区平面Sol内NKR-LI神经元和纤维的分布,10.迷走神经背核AP. 最后区Gr. 薄
束核Sol.孤束核sol.孤束标尺示120μm
图2 Sol内NKR-LI神经元与纤维形态. 标尺示40μm图3 双重染色切片上示Sol内Fos-LI、NKR-LI神经元的分布。标尺示120μm图4 Sol内NKR-LI(△)和Fos-LI(▲)神经元。
标尺示15μm
, 百拇医药
图5 Sol内Fos/NKR(↑)双重染色神经元。标尺示15μm
图6 VLM内Fos/NKR(↑)双重染色神经元。标尺示15μm
Explanationof figures
Fig.1 Distribution ofthe NKR-LI neurons and fibers in the Sol area postrema level.10:dorsal
motor nucleus of vagus nerve, AP:areapostrema, Gr:gracial nucleus, Sol:nucleus of
solitary tract, sol:solitary tract.Bar=120 μm
, 百拇医药
Fig.2 The morphology of the NKR-LI neurons and fibers in Sol.Bar=40μm
Fig.3 Distribution of Fos-LI and NKR-LI in the Sol. Bar=120μm
Fig.4 NKR-LI(△) and Fos-LI(▲) neurons in the Sol. Bar=15μm
Fig.5 Fos/NKR (↑) double stained neurons in the Sol.Bar=15μm
Fig.6 Fos/NK-3R (↑) double stained neurons in VLM. Bar=15μm
参 考 文 献
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[3] Ding YQ, Shigemoto R, Takada M, et al.Localization of the neuromedin K receptor (NK3)
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in the central nervous system of the rat.J Comp Neurol, 1996, 364(3):290
[4] Warden MK, Young WS. Distribution of cellscontaining mRNAs encoding substance P and
neurokinin B in the rat central nervoussystem. J Comp Neurol, 1988, 272(1):90
[5] McCarson KE, Krause JE. NK-1 and NK-3 typetachykinin receptor mRNA expression in
the rat spinal cord dorsal horn isincreased during adjuvant or formalin-induced nocicep-
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tion. J Neurosci, 1994, 14(2):712
[6] McCarson KE, Krause JE. Theformalin-induced expression of tachykinin peptide and
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by opiate preadministration. Neuroscience,1995, 64(3):729
[7] 陈良为,饶志仁,施际武.内脏伤害性刺激诱导大鼠延髓内Fos表达.解剖学报,1995,26(2):127
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[10] Nakashima A, Takano Y, Tateishi K, et al.Cardiovascular roles of tachykinin peptides
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NEUROKININB RECEPTOR (NKR)-LIKE IMMUNOREACTIVE
NEURONS EXPRESSING Fos PROTEIN IN RESPONSE TO
PERITONEAL NOXIOUS STIMULATION IN THE MEDULLA
OBLONGATA OF THE RATAN IMMUOCYTOCHEMICAL
, 百拇医药
DOUBE STAINING STUDYChenLiangwei,Guan Zhenlong,Zhang Wenbin,Shi Jiwu△
(Department ofAnatomy, The Fourth Military Medical University, Xi′an)
In order to investigate the localizationof neurokinin B receptor (NKR) containing neurons
and their function in integrating peritoneal chemical noxiousafferent information in the medulla
oblongata, by using immunocytochemical double staining method wehave examined the
, 百拇医药
distribution of NKR-like immunoreactive neurons and their Fosexpression in response to
peritoneal noxious stimulation in the rat. The results indicatedthat NKR-LI neurons were
mainly distributed in nucleus of solitary tract (Sol),ventrolateral medulla (VLM), superficial
layers of spinal nucleus of trigeminal nerve (Sp5C),paratrigeminal nucleus (Pa5), and reticular
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formation (RF) between Sol and VLM; Neurons expressing Fosprotein were mainly seen in
Sol, area postrema, VLM, RF and Pa5. About 30.1% of NKR-LIneurons showed
simultaneously Fos-LI in Sol, VLM and Pa5. The present studysuggested that in the medulla
oblongata NKR-LI neurons may relate with the integration ofperitoneal noxious afferent
information, and these NKR neurons might be involved inanti-visceral-nociception.
, 百拇医药
KEY WORDS Neurokinin B receptor;Fos expression; Noxious stimulation; Medulla
oblongata;Immunohistochemistry; Rat
_______________________
△ Department of Anatomy and K K Leung BrainResearch Centre, The Fourth Military
Medical University, Xi′an 710032,China, 百拇医药
单位:第四军医大学解剖学教研室梁钅求琚脑研究中心,西安 710032
关键词:神经激肽B受体;Fos表达;伤害性刺激;延髓;免疫组织化学;大鼠
解剖学报980108
摘 要 为探讨神经激肽B受体(neurokinin breceptor, NKR)神经元在大鼠延髓的定位及
其在腹膜伤害性传入信息整合中的作用。应用免疫组织化学双重染色方法,显示NKR
神经元的分布并观察它们对腹膜化学伤害性刺激的Fos表达。结果表明:NKR样免疫反
应(NKR-LI)神经元主要分布在孤束核(Sol)、延髓腹外侧区(VLM)、三叉神经脊束核尾侧
, http://www.100md.com
亚核(Sp5C)浅层和三叉旁核(Pa5)。腹膜伤害性刺激激诱导的Fos表达神经元多数分布在
Sol、VLM、Pa5和最后区。Sol、VLM和Pa5中约30.1%的NKR\|LI神经元同时呈Fos样免
疫反应。本研究提示:延髓内上述核团NKR-LI神经元与腹膜伤害性初级传入信息的整
合有关,可能参与内脏伤害性刺激的抗伤害性感受(anti-noceciption)过程。
神经激肽B(neurokinin B, NKB, 又称 neuromedin K),与P物质(substanceP,SP)、神经激
肽A(neurokinin A,NKA, 又名substance K, SK),同属于速激肽(tachykinin)家族。其中SP和
, 百拇医药
NKB广泛分布于中枢神经系统内,通过与相应的G-蛋白偶联受体-SP受体(SP receptor,SPR或NK1)和神经激肽B受体(neurokinin B receptor, NKR或NK3)相互作用,参与初级
感觉信息传导、内脏反射活动、调控胺能和胆硷能神经元的生理活动[1~4]。SP及其受
体SPR在痛觉传导或感受方面已有人做了许多研究,但关于NKB及其受体NKR在初级
传人信息传导及调制过程中作用的研究很少,McCarson等[5,6]给予大鼠后爪注射福尔
马林6h后可诱导脊髓内的NKB前体和NKR mRNA表达增加,而给予鸦片肽或纳络酮可
影响其表达,提示NKB及其NKR参与外周躯体痛传入信号处理。延髓是接受内脏性初
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级传入和参与内脏反射的主要部位,普查结果[3]表明NKR定位于延髓某些核团,延髓
内的NKR神经元是否参与内脏性痛觉感受尚未见报道,为解决这一问题,本研究应用
免疫组织化学双重染色方法,观察了NKR神经元在延髓的分布及其对腹膜伤害性刺激
的Fos表达。
材料和方法
1.动物与材料制备
正常成年雄性SD大鼠12只,分为单纯NKR免疫组织化学组(n=4)、Fos表达组(n=4)
和对照组(n=4)。Fos表达组,先给予每只动物腹膜腔内注射3.5%乙酸0.5ml以造成腹膜
, 百拇医药
的化学伤害性刺激,存活2h。动物的术前、术后处理同我们以往的报道[7]。各组动物
均在戊巴比妥钠腹膜腔注射麻醉下,经升主动脉灌注4%多聚甲醛固定,注毕立即取
出延髓,浸入30%蔗糖溶液过夜,冰冻切片,厚40μm,在PBS(0.01mol/L, pH7.2)中涮
洗后,入0.3%H2O2甲醇溶液内处理30min灭活内源性过氧化酶,再进行以下免疫反应。
2.NKR免疫组织化学反应
单纯NKR免疫组织化学组,将切片首先入兔抗NKR血清(抗体为日本京都大学高次
脑形态研究中心制备,其抗体特异性已鉴定[3],按2.5mg/L将抗体用0.1%Triton X-100、5%正常山羊血清的0.01 mol/L PBS稀释)中,于4℃下放置48h,然后依次入羊抗兔IgG和
, http://www.100md.com
兔PAP复合物(1∶200,Sigma公司产品),于室温下各反应60min,每次抗体孵育后均用
PBS洗涤30min。最后室温下用葡萄糖氧化酶/DAB/硫酸镍胺法[8]呈色30min或DAB/H2O2溶液(0.05%/0.01%)呈色10min。
Fos的免疫组织化学显示与Fos/NKR双重染色:Fos表达组的切片首先入羊抗Fos
(1∶2 000,Cambridge Co, UK)血清中于4℃下孵育48h,然后依次入Biotin标记的兔抗
羊IgG和Avidin-HRP溶液(1∶200,Sigma公司)于室温下各放置30min,每次抗体反应后
均用PBS洗涤3次,每次10min。最后用葡萄糖氧化酶/DAB/硫酸镍胺法呈色30min,经
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ABC法显示Fos样阳性细胞的胞核为黑色。Fos/NKR双重染色是将显示了Fos的切片,再应用上述PAP法进行NKR的免疫组织化学反应,用DAB/H2O2溶液呈色后,NKR反
应产物呈棕褐色,定位于细胞膜和胞浆内。
对照组的4只大鼠,只给予乙醚麻醉,于存活2h后处死,用ABC法显示延髓的Fos
表达,结果仅在VLM见到少数浅染的Fos样阳性细胞。在免疫组织化学的对照实验中,兔抗NKR或羊抗Fos血清分别用PBS取代后孵育切片,结果切片上未见到NKR或Fos的
阳性染色。
结 果
1.NKR样免疫反应神经元
, 百拇医药
NKR样免疫反应(NKR-LI)产物主要定位在神经元的细胞膜上。可见NKR样阳性染
色的结构主要为神经元胞体与光滑的树突,带有膨体的串珠样突起数量较少。NKR样
阳性神经元最密集地定位于孤束核(Sol),其次为延髓腹外侧区(VLM)和三叉神经脊束
核尾侧亚核(Sp5C)浅层和三叉旁核(Pa5)内,少数散在分布于Sol与VLM之间的网状结构
(RF)内。
在Sol(图1,2)内,NKR样阳性神经元的胞体多为圆形或卵圆形,直径10~15μm
者占多数,其阳性纤维大多为光滑的树突,散在少数带有膨体的串珠样突起。NKR样
, 百拇医药
阳性神经元及其纤维主要定位于Sol内侧亚核(SolM)和联合亚核(SolC),其次为胶状质
亚核、中介核、腹侧亚核,其余亚核内的NKR-LI神经元数量很少。在位于最后区平面
至闩以上约0.8mm平面间的Sol中段,NKR-LI神经元的密度最大,往尾侧或吻侧的数量
逐渐减少。迷走神经背核内分布有大量从Sol内伸入NKR-LI神经元突起,也散在少数
NKR-LI神经元胞体,而最后区内未见到NKR-LI神经元。
分布在VLM的NKR样阳性神经元密度较Sol低,其胞体与突起的显示完整,胞体多
为三角形或卵圆形,直径12~25μm不等,突起以光滑的树突居多。NKR-LI神经元主
, 百拇医药
要分布在腹膜外侧网状核(VLRt)、外侧网状核(LRt)、外侧网状核小细胞部(LRtPC)、三
叉脊束下核(LRtS5)。NKR-LI神经元还散在于Sol与VLM之间RF内,许多NKR样阳性纤
维沿Sol至VLM的方向分布。
在Sp5C内,密集的NKR样阳性结构分布于尾侧亚核浅层(Ⅰ和Ⅱ层),主要为串珠
样纤维,曲折行走,分叉较多。胞体显色较浅,多为梭形或卵圆形,直径约5~10μm。
少数阳性神经元见于三叉旁核(Pa5)。
2.Fos样免疫反应神经元
本研究用免疫组织化学显示Fos样蛋白,其Fos样免疫反应(Fos-LI)产物主要定位于
, 百拇医药
神经元的胞核,Fos-LI神经元具有黑色的胞核,胞浆无明显的着色,腹膜伤害性刺激
所诱导的Fos表达神经元分布于以下部位:Sol最密集,其中SolM和SolC数量最多(图3),其次为VLM和最后区(AP),少数散在于Sol与VLM之间的RF、Pa5内,以延髓的中、尾
段分布较多,呈双侧分布,与我们以往应用少量福尔马林导入胃后所诱导的Fos表达
神经元在分布与数目上基本一致[7]。
3.NKR样与Fos样双重阳性神经元
NKR样阳性神经元与Fos样阳性神经元在So、VLM存在明显的重叠分布(图3,4),高倍镜下可见部分神经元为Fos/NKR双重染色阳性(以下简称Fos/NKR细胞)(图5,6),Fos/NKR细胞主要分布于SolM、SolC和VLM,少数见于Sol与VLM之间的RF和Pa5内。
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计数锥体交叉至最后区平面10张延髓切片上的阳性细胞表明(附表),可见延髓内Fos/
NKR细胞约占Fos阳性细胞的21.0%(226/1075),占NKR阳性细胞的30.1%(226/749)。
附表 大鼠延髓内Fos、NKR和Fos/NKR样免疫反应神经元的数目*
Table Number of Fos, NKR and Fos/NKR neurons in rat medulla
孤束核(Sol)
延髓腹外侧区和网状结构
(VLM and RF)
三叉旁核(Pa5)
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总计(sum)
Fos+Fos/NKR
732
255
88
1 075
NKR+Fos/NKR
595
189
65
749
Fos/NKR
114
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76
36
226
* 为延髓中、尾段10张40μm厚冠状切片上的阳性细胞计数
* Positive neuronnumber counted in 10 sections (40μm thick) of middle and caudulmedulla
讨 论
本研究证明延髓内NKR-LI神经元密集分布在初级感觉传入纤维终止的核团,如
Sol、Sp5C和Pa5, 与Ding等[3]的普查结果相似。在冠状断面上Sol、VLM及其之间RF的
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NKR样阳性结构形成连续的带状分布。NKR样阳性神经元及纤维在NTS、VLM及RF形
成的带状分布区,与延髓内脏带[9]范围一致,延髓内脏带是多种神经活性物质密集分
布的带状区域,分布于此带的 NKR 阳性神经元可能参与呼吸、心血管、胃肠运动等生
理活动的中枢调控。Nakashima等[10]将微量senktide(一种NKR激动剂)注入Sol可引起心
动过缓和血压变化。
本研究进一步证明腹膜伤害性刺激诱导Sol、VLM和Pa5与NKR-LI神经元表达Fos
蛋白,Fos/NKR神经元约占NKR-LI神经元的30.1%。Hammond等[11]将少量乙酸注入腹
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膜腔内,作为内脏痛的伤害性刺激模型。与以往将少量福尔马林作为化学刺激物导入
胃内相比,所诱导的延髓Fos表达的数量与分布[7]相似,腹膜化学伤害性刺激所诱导的
延髓Fos表达,可能主要是对内脏伤害性信息的反应。但也不能排除由壁腹膜传入的躯
体成分、经脊髓间接传入引起延髓少数神经元Fos表达。延髓NKR神经元对内脏伤害性
刺激的反应与SPR神经元不同,我们观察到给予大鼠腹腔内脏伤害性刺激后,Sol内SPR
阳性神经元的半数以上表达Fos样蛋白(待发表)。Lu等[12]也证明盆内脏器官的伤害性刺
激后,大鼠骶髓80%的SPR-LI神经元呈Fos表达阳性,其Fos表达阳性率高于NKR-LI神
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经元。提示NKR-LI神经元在参与痛信息的处理过程中,可能与SPR-LI神经元具有不同
的反应模式,c-fos基因是一种即刻早期基因(immediate early gene),许多种刺激可诱导
神经元的c-fos表达,表达产物Fos蛋白可与Jun蛋白形成二聚体,与长效基因调控序列
AP-1结合,激活其转录,导致细胞的适应性变化[13]。因此Fos的表达被认为是成熟神
经元功能活化的标志,介导外周刺激与神经元的长效反应[14]。McCarson等[5,6]用福尔
马林注射动物后爪造成躯体性伤害刺激,可诱导NKBmRNA前体和NKRmRNA的表达
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上调,药理学实验表明鞘内给予NKB可产生抗伤害性感受(anti-nocioception)效应[15]。
因此我们推测:延髓Sol、VLM和Pa5的NKR神经元参与外周伤害性传入信息的处理过
程。可能主要与腹膜内脏性痛的抗伤害性感受(anti-nociception)有关;NKR神经元表达
的Fos,可能作为神经元长效基因活化的调节因子,激发细胞对伤害性刺激的NKB受
体mRNA的表达的适应性变化。
本研究用兔NKR抗血清由丁玉强同志在日本留学期间制备和惠赠,论文照片由原
悦萍同志协助洗印,特此致谢!
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收稿1996-06 修回 1997-06
本文图1~6见插图第6页
图 版 说 明
图1最后区平面Sol内NKR-LI神经元和纤维的分布,10.迷走神经背核AP. 最后区Gr. 薄
束核Sol.孤束核sol.孤束标尺示120μm
图2 Sol内NKR-LI神经元与纤维形态. 标尺示40μm图3 双重染色切片上示Sol内Fos-LI、NKR-LI神经元的分布。标尺示120μm图4 Sol内NKR-LI(△)和Fos-LI(▲)神经元。
标尺示15μm
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图5 Sol内Fos/NKR(↑)双重染色神经元。标尺示15μm
图6 VLM内Fos/NKR(↑)双重染色神经元。标尺示15μm
Explanationof figures
Fig.1 Distribution ofthe NKR-LI neurons and fibers in the Sol area postrema level.10:dorsal
motor nucleus of vagus nerve, AP:areapostrema, Gr:gracial nucleus, Sol:nucleus of
solitary tract, sol:solitary tract.Bar=120 μm
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Fig.2 The morphology of the NKR-LI neurons and fibers in Sol.Bar=40μm
Fig.3 Distribution of Fos-LI and NKR-LI in the Sol. Bar=120μm
Fig.4 NKR-LI(△) and Fos-LI(▲) neurons in the Sol. Bar=15μm
Fig.5 Fos/NKR (↑) double stained neurons in the Sol.Bar=15μm
Fig.6 Fos/NK-3R (↑) double stained neurons in VLM. Bar=15μm
参 考 文 献
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NEUROKININB RECEPTOR (NKR)-LIKE IMMUNOREACTIVE
NEURONS EXPRESSING Fos PROTEIN IN RESPONSE TO
PERITONEAL NOXIOUS STIMULATION IN THE MEDULLA
OBLONGATA OF THE RATAN IMMUOCYTOCHEMICAL
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DOUBE STAINING STUDYChenLiangwei,Guan Zhenlong,Zhang Wenbin,Shi Jiwu△
(Department ofAnatomy, The Fourth Military Medical University, Xi′an)
In order to investigate the localizationof neurokinin B receptor (NKR) containing neurons
and their function in integrating peritoneal chemical noxiousafferent information in the medulla
oblongata, by using immunocytochemical double staining method wehave examined the
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distribution of NKR-like immunoreactive neurons and their Fosexpression in response to
peritoneal noxious stimulation in the rat. The results indicatedthat NKR-LI neurons were
mainly distributed in nucleus of solitary tract (Sol),ventrolateral medulla (VLM), superficial
layers of spinal nucleus of trigeminal nerve (Sp5C),paratrigeminal nucleus (Pa5), and reticular
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formation (RF) between Sol and VLM; Neurons expressing Fosprotein were mainly seen in
Sol, area postrema, VLM, RF and Pa5. About 30.1% of NKR-LIneurons showed
simultaneously Fos-LI in Sol, VLM and Pa5. The present studysuggested that in the medulla
oblongata NKR-LI neurons may relate with the integration ofperitoneal noxious afferent
information, and these NKR neurons might be involved inanti-visceral-nociception.
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KEY WORDS Neurokinin B receptor;Fos expression; Noxious stimulation; Medulla
oblongata;Immunohistochemistry; Rat
_______________________
△ Department of Anatomy and K K Leung BrainResearch Centre, The Fourth Military
Medical University, Xi′an 710032,China, 百拇医药