走向公平与卓越——澳大利亚中小学科学教育改革评述

加强科学教育,对于各国提升科技创新竞争力具有重要价值。澳大利亚在完善科学教育政策、促进STEM教育性别平等、改革科学课程、优化科学教师专业发展等方面积累了丰富的实践经验。以分析澳大利亚科学教育政策、课程实施以及教师专业发展为切入口,发现其科学教育具有以下特点:注重对女性的STEM教育,且通过制定一系列的教育政策和实践行动将教育公平根植于科学教育的每一个角落;紧扣教师专业标准推进科学教师专业发展,形成一体化的科学教师专业发展模式;实施教学评一体化的科学课程改革,注重核心素养的纵向进阶与横向跨越。澳大利亚推进科学教育的有效经验可为我国科学教育改革与创新发展提供有益参考。

大鼠中枢神经元内免疫神经内分泌物质的共存

目的研究白细胞介素－２、代谢型谷氨酸受体１亚型（ｍＧｌｕＲ１）和雌激素受体（ＥＲ）在中枢神经系统神经细胞的表达，证实它们共存的可能性。方法使用种属特异性１抗（山羊抗ＩＬ－２、兔抗ｍＧｌｕＲ１、小鼠抗ＥＲ血清）的免疫细胞化学三重标记技术，在相邻的两张连续切片（１张显示ＩＬ－２，另１张显示ｍＧｌｕＲ１和ＥＲ）上证实大鼠大脑皮质、延髓和脊髓内上述３种物质的共存。结果在上述部位的中枢神经元内可见ＩＬ－２、ｍＧｌｕＲ１和ＥＲ３种免疫反应性标记细胞。ＩＬ＼｜２免疫反应产物为棕褐色，位于胞浆内。相邻切片的ｍＧｌｕＲ１免疫反应产物为蓝黑色，位于胞膜；ＥＲ免疫反应产物亦为棕褐色，位于胞浆或核内。显示ｍＧｌｕＲ１和ＥＲ的同一切片上有ｍＧｌｕＲ１／ＥＲ双标细胞，双标细胞约占全部标记细胞的５０％～６０％。通过对相邻的两张切片的投影核对，证实存在ｍＧｌｕＲ１／ＥＲ／ＩＬ－２三标细胞，三标细胞占ｍＧｌｕＲ１／ＥＲ双标细胞的３０％。结论在大鼠中枢神经系统内ｍＧｌｕＲ１、ＥＲ和ＩＬ－２可共存于同一个神经细胞，从而首次在细胞水平为神经免疫内分泌网络学说提供了形态学依据。

谷氨酸和白细胞介素-1β致痫大鼠海马cAMP含量的变化

目的 研究谷氨酸和白细胞介素 1β (interleukin 1β ,IL 1β)致痫大鼠海马组织cAMP含量的变化。 方法 40只SD雄性大鼠随机分为 4组 ,均行侧脑室注射 ,A组注射致痫剂量的L 谷氨酸钠 ;B组联合注射IL 1β和阈下剂量的L 谷氨酸钠 ;C组注射白细胞介素 1受体拮抗剂 (IL 1receptorantagonist ,IL 1ra) 3 0min后 ,再联合注射IL 1β和阈下剂量的L 谷氨酸钠 ;D组注射等容量的生理盐水。各组均在注射完毕 3 0min后断头取海马组织 ,采用放射免疫分析法(RIA)测定 4组大鼠海马的cAMP含量。结果 A、B两组大鼠均有明显的痫性发作 ,且海马cAMP的含量均明显高于D组 (P <0 0 5) ,C组大鼠海马cAMP的含量较B组下降 ,并且与D组无显著差异。结论 在谷氨酸和IL 1β的协同致痫活动中 。

马桑内酯致痫大鼠海马内c－fos原癌基因表达及谷氨酸免疫反应的变化

用免疫细胞化学双重染色法对马桑内酯致痫大鼠齿状回及海马回ＣＡ３区内原癌基因表达、谷氨酸免疫反应的变化及其相互关系进行了研究。一侧侧脑室内注射马桑内酯诱发癫痫后，在双重免疫细胞化学染色的切片上，齿状回及海马回ＣＡ３区内均有３种不同类型的细胞：谷氨酸（Ｇｌｕ）单标细胞、Ｆｏｓ单标细胞和Ｆｏｓ／Ｇｌｕ双标细胞。癫痫发作后１ｈ，注射侧齿状回有大量Ｆｏｓ／Ｇｌｕ双标细胞，而海马回ＣＡ３区仅有散在的双标细胞；癫痫发作后１．５ｈ，海马回ＣＡ３区双标细胞数明显增多。Ｆｏｓ单标细胞数及谷氨酸免疫反应性与双标细胞数是平行的。根据以上结果，本文对马桑内酯致痫的机制进行了讨论。

地塞米松对谷氨酸钠致痫大鼠脑电图及GABA免疫反应的影响

为了探讨糖皮质激素的抑痫效应 ,本研究用免疫细胞化学方法和脑电图仪观察了地塞米松对谷氨酸钠致痫大鼠脑电图以及 GABA免疫反应的影响。结果显示 :大鼠在注射谷氨酸钠前 3 0 min经腹腔注射地塞米松 ,能明显减轻严重的癫痫发作症状和脑电图中高电位的痫波发放 ,并使海马齿状回及大脑皮层 GABA阳性神经元表达明显增强。显微图象统计分析 :与致痫组相比 ,抑痫组 GABA阳性神经元平均光密度值增加 ,差异有显著性 (P<0 .0 5 )。上述结果提示 :地塞米松具有抑制谷氨酸钠诱发癫痫的作用 ,其抑痫效应可能与增强 GABA的表达有关。

TNFα激活的星形胶质细胞在慢性癫痫复发中的作用

目的 研究TNFα激活的星形胶质细胞在慢性癫痫复发中的作用。 方法 分别用反相高效液相色谱法和免疫组织化学反应检则细胞释放谷氨酸 (Glu)和NF κBp6 5表达的变化。将TNFα激活的星形胶质细胞条件培养液 (ACM)注射入慢性马桑内酯致痫发作间期大鼠之侧脑室 ,观察动物行为和脑电图的变化 ,并用免疫组织化学反应观察海马NF κBp6 5和胶质原纤维酸性蛋白 (GFAP)表达的变化。 结果 1 TNFα可明显促进星形胶质细胞释放Glu ,并快速诱导星形胶质细胞核内NF κBp6 5的表达 ;2 侧脑室注射ACM可引起大鼠 4级癫痫行为及典型的痫样脑电图表现 ;注射ACM后 0 5h即可观察到海马回特别是CA1区细胞核内p6 5的表达 ,2～ 4h达高峰 ,8h恢复至对照水平 ;注射ACM后 1h海马GFAP免疫反应阳性细胞数开始高于对照组 ,4h达高峰 ,8h仍明显高于对照组。

戊四氮致痫大鼠脑和脑脊液IL-1β、TNF-α含量的变化及大脑皮质和海马内GFAP和cyclin D1表达

目的探讨白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)与癫痫发病及其与胶质细胞的关系.方法将SD大鼠随机分为2组:1.生理盐水对照组,腹腔注射与致痫剂等容量的生理盐水;2.戊四氮(PTZ)组,PTZ 60 mg/kg腹腔注射后2、4、8、12 h取脑,每个时间点、每项检测各8只.①采用行为学观察方法观察大鼠的行为表现;②用免疫组织化学方法(SABC法)显示大鼠大脑皮质和海马星形胶质细胞胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)含量的变化;③用Western blot方法测定大鼠大脑皮质和海马匀浆后细胞周期素D1(cyclin D1)表达的变化;④采用放射免疫分析方法测定大鼠大脑皮质和海马组织匀浆及脑脊液中IL-1β、TNF-α含量的变化.结果 PTZ组大鼠在注射PTZ 1～2 min后出现癫痫发作,而对照组无癫痫发作;注射PTZ 4 h后GFAP含量升高,与对照组比较GFAP表达明显增强(P＜0.05);注射PTZ 2 h后cyclin D1表达增加,与对照组比较差异有显著性意义(P＜0.05);IL-1β、TNF-α在大鼠大脑皮质和海马组织匀浆及脑脊液中的含量在注射PTZ后均有不同程度的升高,与对照组比较差异有显著性意义(P＜0.05).结论大鼠癫痫发作时星形胶质细胞被激活,胶质细胞增殖并合成和分泌IL-1β、TNF-α等细胞因子,从而促进癫痫的发生和发展.

白细胞介素-2对大鼠海马脑电图和胶质细胞的影响──免疫组织化学和显微图像分析等方法的研究

为探讨白细胞介素与癫痫发病机理的关系，该研究应用脑电图仪记录了侧脑室内注射白细胞介素－２（ＩＬ－２）后，大鼠海马脑电图的变化。结果显示：侧脑室内注射ＩＬ－２后，大鼠海马脑电图出现阵发性痫性放电，表现为频发棘波；应用免疫组织化学方法（ＰＡＰ法）和显微图像分析技术，观察到：侧脑室内注射ＩＬ－２后，大鼠海马回和齿状回内胶质原纤维酸性蛋白（ＧＦＡＰ）免疫反应的胶质细胞的数量明显增多、胞体截面积增大、突起及其分支增多。对大鼠海马回ＣＡ１区ＧＦＡＰ免疫反应的胶质细胞进行显微图像分析，结果显示；与正常对照组相比，ＩＬ－２组的细胞数量约增加０．４８倍、胞体截面积约增加１．７３倍、周长约增加１．０９倍、平均光密度约增加０．２０倍、积分光密度约增加２．３１倍。统计结果表明：差异有极显著性意义（Ｐ＜０．０１）。上述结果提示：大鼠侧脑室内注射ＩＬ－２可促进海马星形胶质细胞的增殖、肥大和细胞突起的萌芽。

氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马谷氨酸和NMDAR1表达的影响

目的观察氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马谷氨酸(glutamate,Glu)和N-甲基-D-天冬氨酸受体1(NMDAR1,NR1)表达的影响,探讨氯喹在癫痫发生发展过程中对神经递质传导的作用。方法48只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(12只)、戊四氮致痫组(60mg/kg,i.p.,18只)和氯喹干预组(0.61mg/kg,i.c.v.,18只)。每组分6个时间点:1h、2h、4h、8h、12h和24h。观察大鼠行为表现和脑电图改变,用免疫组化检测大鼠皮质和海马Glu和NR1的变化。结果对照组无痫样发作,戊四氮致痫组有重型的痫样发作(Ⅲ-Ⅴ级),氯喹干预组有轻型的痫样发作(Ⅰ-Ⅲ级)(P<0.05);戊四氮致痫组脑电记录呈频发高幅的痫样波,氯喹干预组痫样波幅低且缓;Glu和NR1在戊四氮致痫组表达强,以海马为著,与对照组比较有显著性差异(P<0.05),氯喹干预组与对照组比较无显著性差异(P>0.05)。结论氯喹通过对戊四氮致痫大鼠皮质和海马神经递质Glu和NR1信号传导通路的抑制作用,影响致痫大鼠痫样发作的发生和发展。

大鼠海马内谷氨酸神经元与GABA神经元之间突触联系的免疫电镜双标研究

为了探讨神经递质在癫痫发病机理中的作用，用包埋前免疫电镜双标法研究了正常大鼠海马ＣＡ_１，区谷氨酸（Ｇｌｕ）神经元与ＧＡＢＡ神经元之间的突触联系。先用ＤＡＢ为呈色剂显示ＧＡＢＡ免疫反应，然后以钼酸铵－ＴＭＢ法显示Ｇｌｕ免疫反应，再进行免疫电镜包埋。观察发现：在海马ＣＡ_１区锥体细胞层有许多Ｇｌｕ免疫反应阳性神经元；在锥体细胞层、多形层和辐状层可见一些ＧＡＢＡ免疫反应阳性神经元，胞体为锥体或多角形。在多形层还可见ＧＡＢＡ阳性树突与Ｇｌｕ阳性轴突形成对称性树－轴突触，在辐状层可见ＧＡＢＡ阳性轴突与Ｇｌｕ阳性树突形成对称性轴－树突触。此外，在多形层和辐状层内尚可见到Ｇｌｕ阳性轴突与Ｇｌｕ阳性树突之间形成对称性轴－树型自调节突触，ＧＡＢＡ阳性轴突之间形成对称性和非对称性轴－轴型自调节突触。上述结果首次证实在海马ＣＡ_１区兴奋性Ｇｌｕ神经元与抑制性ＧＡＢＡ神经元之间存在着复杂的突触联系，从而为不同神经递质参与癫痫发病机理提供了超微结构依据。

TNF-α反义寡核苷酸对马桑内酯刺激的星形胶质细胞的影响

为进一步探讨 TNF- α在星形胶质细胞激活中的作用 ,用 TNF- α反义寡核苷酸抑制由马桑内酯 (coriaria lac-tone,CL )诱导的星形胶质细胞 TNF-α的产生 ,观察 NFκBp6 5核转位和 IκBα降解的变化。在应用 TNF-α反义寡核苷酸后 ,由 CL 刺激引起的 TNFα生成在 2、 4、 12、 2 4 h均显著减少 ,NFκBp6 5核转位在相同的 4个时间点也均受到明显抑制 ,相应胞浆蛋白的 IκBα降解也低于对照组。实验结果表明 :由 CL诱导产生的

谷氨酸和白细胞介素1β致痫大鼠海马PKAcβ、PKCα的免疫反应变化

目的 :研究谷氨酸和白细胞介素 1β(IL 1β)致痫大鼠海马PKAcβ、PKCα的免疫反应变化。 方法 :大鼠于脑立体定位仪上行侧脑室注射 ,A组为生理盐水对照组 ;B组注射阈下致痫量的L 谷氨酸钠 ;C组注射致痫剂量的L 谷氨酸钠 ;D组单纯注射IL 1β;E组联合注射IL 1β和阈下致痫量的L 谷氨酸钠。注射完毕 1h后用SABC法显示 5组大鼠海马的PKAcβ、PKCα的免疫反应变化。结果 :C、D、E 3组大鼠均有明显的痫性发作 ,且海马PKAcβ、PKCα的免疫反应均明显强于A组。 结论 :在谷氨酸和IL 1β的致痫活动中 ,PKAcβ、PKCα参与了其细胞内信号转导过程。

海仁酸致痫大鼠海马组织AMPA受体GluR2表达的变化

目的 为了研究AMPA受体在癫痫发生中的作用。方法 本研究用免疫组织化学方法观察了海仁酸致痫大鼠海马组织AMPA GluR2受体的表达变化。结果 在侧脑室注射海仁酸后 1h ,4h ,12h ,2 4h及 7d ,大鼠海马CA3区及齿状回GluR2的表达明显减弱 ,显微图像分析 :与对照组相比 ,KA 4h ,KA 12h ,KA 2 4h ,KA 7d组大鼠海马组织GluR2阳性神经元平均光密度值降低 ,差异有显著性 (P <0 0 5 )。结论 在癫痫发作过程中AMPA受体 GluR2亚单位表达改变可能与癫痫发作导致的神经元损伤有密切关系。

IL-1β对谷氨酸致痫大鼠大脑皮质、海马内NMDAR_1免疫反应变化的影响

为了进一步探讨 IL -1β在促进癫痫发作中的机制 ,用免疫组织化学方法比较了单纯用致痫量谷氨酸钠致痫的大鼠和预先向侧脑室注射 IL-1β再用阈下剂量的谷氨酸钠共同致痫的大鼠脑内 NMDAR1 免疫反应的变化。结果表明 ,IL-1β和谷氨酸钠共同致痫的大鼠大脑皮质及海马 CA3区 NMDAR1 免疫反应较对照组明显增强 (P<0 .0 5 ) ,与单纯用谷氨酸钠致痫的大鼠没有明显区别。如果预先给予 IL-1ra或 D-AP5则 IL-1β和谷氨酸钠的共同致痫效果不出现 ,脑内 NMDAR1 免疫反应与对照组比较未见明显增强 (P>0 .0 5 )。本实验结果表明 ,IL -1β具有促进癫痫发作的效应 ,这种促癫痫效应的发挥与谷氨酸受体具有协同作用 ,并与通道型 NMDA受体 R1

大白鼠第四脑室底的扫描电镜观察

用扫描电镜观察到大白鼠第四脑室底满布纤毛和微绒毛。纤毛的分布在区域上有一定的差别。并证实了第四脑室底存在室管膜上神经元样细胞,神经胶质样细胞和类组织细胞。神经纤维发自神经元样细胞或自脑室外穿入室腔而来。室腔内尚有树突末梢。本文并对上述各种结构的功能进行了探讨。

下丘脑室旁核神经元多重神经支配的电镜研究

为了探讨下丘脑神经内分泌的突触调控机制，本文用电镜细胞化学与免疫电镜双标技术相结合的方法，研究了大鼠下丘脑室旁核神经元的多重神经支配。即先用６－ＯＨＤＡ损毁ＣＡ能神经末梢，再于振动切片上用包埋前免疫电镜法，分别以ＤＡＢ和ＴＡＢ为呈色剂先后对肽能（ＯＴ或ＳＰ）神经元和ＧＡＢＡ神经元进行双重标记。电镜观察结果表明：在下丘脑室旁核内存在肽能（ＯＴ、ＳＰ）和氨基酸（ＧＡＢＡ）能神经元及ＣＡ神经末梢；ＯＴ神经元通过轴一树突触接受ＧＡＢＡ和ＣＡ神经支配；ＳＰ神经元通过轴－树突触接受ＣＡ和ＳＰ神经支配；ＧＡＢＡ神经元则可通过轴－树突触接受ＯＴ、ＳＰ、ＣＡ和ＧＡＢＡ等神经支配。本研究首次得到了下丘脑神经元接受多重神经支配的超微结构证据，其意义在于为同时研究下丘脑神经内分泌活动的多种突触调控提供形态学依据。

氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马白细胞介素1β及肿瘤坏死因子α表达的影响

目的观察氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马白细胞介素1β(IL-1β)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达的影响,探讨其在癫痫发生发展过程中的作用。方法48只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(12只)、戊四氮(PTZ)致痫组(18只,60mg/kg,i.p.)和氯喹干预组(18只,氯喹0.61mg/kg,i.c.v.,2h后注射PTZ)。每组确定6个时间点1h、2h、4h、8h、12h和24h。观察大鼠行为表现,记录脑电改变,用免疫组化检测皮质和海马IL-1β和TNF-α表达的变化。结果对照组无痫样发作和痫样放电,戊四氮致痫组痫样发作重(Ⅲ-Ⅴ级),氯喹干预组轻(Ⅰ-Ⅲ级)(P<0.05);脑电记录显示戊四氮致痫组呈频发高幅的痫样波,氯喹干预组痫样波幅低且缓;LI-1β和TNF-α在戊四氮致痫组皮质和海马表达强,与对照组比较差异有显著性(P<0.05),氯喹干预组与对照组比较差异无显著性(P>0.05)。结论氯喹可能通过对IL-1β和TNF-α表达的抑制减轻戊四氮致痫大鼠的痫样放电和痫样发作程度。这些结果提示,氯喹在防治癫痫方面可能是理想的抗痫剂。

第三脑室接触脑脊液神经元的扫描、透射和免疫电镜研究

本文应用扫描、透射和免疫电镜方法较全面地观察、比较和验证了大鼠第三脑室内的接触脑脊液神经元。实验结果表明:在第三脑室内存在接触脑脊液的神经元胞体、树突和轴突。神经元胞体为多角形、锥体形或梭形,具有神经细胞的结构特征,并首次在透射电镜下发现大鼠第三脑室内存在双极神经元。树突穿过室管膜细胞之间伸入第三脑室,末端呈蕈状或杵状膨大。轴突穿行于脑室内,含有突触囊泡。本文首次在超微结构水平证实第三脑室内接触脑脊液的树突和轴突末梢呈胆囊收缩素免疫反应阳性。上述实验结果为解释脑—脑脊液神经体液回路提供了超微结构基础。

激活的星形胶质细胞分泌TNF-α对大鼠GABA表达的影响

目的 为进一步探讨星形胶质细胞在癫痫发病中的作用。方法 选用肿瘤坏死因子 α (tumornecrosisfac tor α ,TNF α)刺激及TNF α反义寡核苷酸阻断后马桑内酯 (coriarialactone ,CL)刺激纯化培养的海马星形胶质细胞 ,将上述两种条件培养基提取液 (astrocyticconditionedmedium ,ACM) 10 μl分别注入正常Sprague Dawley (SD)大鼠侧脑室 ,观察动物行为与脑电图的变化 ;用免疫细胞化学方法检测大脑皮质与海马中γ 氨基丁酸 (gamma aminobu tyricacid ,GABA)表达水平的改变 ,并做显微图像分析。 结果 ①侧脑室注射TNF α刺激后的条件培养基提取液可引起大鼠Ⅲ级癫痫样发作及典型的尖波、棘波、棘 慢波癫痫样脑电图表现 ,大鼠大脑前梨状皮质和海马齿状回GA BA免疫反应阳性神经元数和平均吸光度值均明显低于对照组 ;②侧脑室注射TNF α反义寡核苷酸阻断后由马桑内酯刺激的条件培养基提取液 ,大鼠无癫痫样行为发生 ,大鼠大脑前梨状皮质和海马齿状回GABA免疫反应阳性神经元数和平均吸光度值与对照组无显著性差异。结论 ①激活的星形胶质细胞分泌的TNF α可诱导大鼠癫痫发作。②GABA表达的变化可能与癫痫发作有关。

小胶质细胞的分离培养及马桑内酯对其增殖的影响

目的 :探讨马桑内酯 (CL)对分离培养的小胶质细胞的生存和增殖的影响。方法 :采用振摇结合贴壁分离法获得纯化的小胶质细胞 ,MTT比色法观察了CL对培养的小胶质细胞增殖影响的量效 曲线、细胞的存活能力以及小胶质细胞刺激后的形态学变化。结果 :经凝集素细胞化学鉴定 ,分离培养的小胶质细胞纯度达 95 %以上 ;以CL( 1 0 - 5mol/L)可显著诱导小胶质细胞的增殖 ,小胶质细胞的存活率达 99% ;刺激后 ,以反应性小胶质细胞为主。当CL >1 0 - 5mol/L时 ,细胞存活率 <85 %。结论 :CL在一定剂量范围内具有促进小胶质细胞增殖作用 ,可能伴随着细胞功能的活跃 ;