Morphogenesis and Regulation of Bergmann Glial Processes During Purkinje Cell Dendritic Spine Ensheathment and Synaptogenesis

星形胶质细胞在突触形成中发挥重要作用,但星形胶质细胞突起如何在发育过程中与突触结构相联系还不是很清楚。本文分析在小脑突触发生过程中Bergmann胶质细胞(BG)突起生长的类型。本文发现在这个过程中,BG突起向外生长与树突棘增多的包被作用相关。此外,双光子时间分辩显像显示BG突起是高度动态的,在棘包被过程中突起趋于稳定。虽然突触活力依赖于肌动蛋白的聚合作用,但细胞骨架调节器Rac1和RhoG的活动在胶质细胞突起的动力或密度上并未发挥作用,而是对于保持突起长度起关键性作用。本文扩展这个发现,探查突起形态和包被之间的关系,发现缩短的突起导致棘覆盖的减少。本文进一步发现在BG表达dn-Rac1和低水平突触包被的区域,显示突触数量的增加。这些分析提示BG突起如何生长并包围突触结构,阐明BG突起结构对突触包被适当发育的重要性,并提示包被在突触形成中的作用。

神经胶质细胞对平行记忆形成的调节

神经胶质细胞的活动可以影响学习和记忆的储备和效率。本研究采用小脑依赖水平光动力反应运动学习小鼠模型,研究在线训练期间短期记忆(STM)的形成和离线休息期间长期记忆(LTM)的形成。研究显示,在线和离线学习效果的差异很大。STM早期形成较好者的LTM形成往往受到抑制,而没有明显急性训练效果的STM形成较晚者常常在离线学习中有明显提高。含有LRRC8A的阴离子通道可释放谷氨酸。在星形胶质细胞(包括小脑伯格曼胶质细胞)中特异性地条件性敲除LRRC8A导致STM形成的完全丧失,而在休息期间LTM形成仍然存在。在线训练期间,通过通道视紫红质-2或古菌红素-T(ArchT)对神经胶质细胞的活性进行光遗传学调控,可分别导致STM形成的增强或抑制。STM和LTM可能在在线训练期间同时触发,但LTM在离线期的后期才表达。STM似乎并不稳定,在线培训期间的形成的记忆并没有在LTM中出现。此外,我们发现在休息期间,胶质细胞ArchT的光活化导致LTM形成的增加。这些数据表明STM的形成和LTM的形成是平行的独立过程。可以根据胶质细胞的反应来决定策略的重点是STM还是LTM。

白藜芦醇对酒精暴露致新生小鼠小脑发育损伤的保护作用

目的探索白藜芦醇(resveratrol,RSV)对新生期小鼠酒精暴露后小脑发育损伤的保护作用。方法选取同窝的子鼠按随机数字表法分成3组:对照组、酒精组和RSV+酒精组。运用免疫组织化学方法检测浦肯野细胞标记物(calbindin D-28K,CB)、伯格曼胶质细胞标记物脑脂结合蛋白(brain lipid binding protein,BLBP)及其胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、小胶质细胞标记物(small glial cell marker,Iba-1)在小脑的分布与表达;采用Western blot测定小脑核转录因子(nuclear factor-κB,NF-κB)的表达水平,分析白藜芦醇对酒精暴露致新生小鼠小脑损伤的保护作用。结果与对照组比较,酒精组第8天新生小鼠小脑小胶质细胞数目增多,NF-κB表达水平增加(P<0.05),浦肯野细胞数量减少及树突长度降低,且伯格曼胶质细胞纤维密度减少(P<0.05);与酒精组比较,RSV+酒精组新生小鼠小脑内激活态小胶质细胞数量减少,NF-κB表达水平降低(P<0.05),浦肯野细胞数量和树突长度以及伯格曼胶质细胞纤维密度增加(P<0.05)。结论白藜芦醇能抑制酒精暴露导致的新生小鼠小脑小胶质细胞活化和NF-κB表达水平上调,促进浦肯野细胞和伯格曼胶质细胞的存活,改善酒精暴露导致的新生小鼠小脑发育损伤。

X射线致新生大鼠小脑皮质浦氏细胞层排列异常

目的为探讨X线照射新生大鼠后对小脑皮质浦氏细胞层排列的影响。方法将新生一日(P1)大鼠经X线全身照射(剂量为1.5Gy),照射后3周取小脑用于Nissl染色及免疫组化染色分析。Calbindin-D28k染色和GFAP染色标记浦氏细胞及在小脑发生过程中起重要作用的贝格曼神经胶质细胞。结果 X线照射的新生大鼠3周后可见小脑变小,部分小脑叶排列紊乱。与对照组相比,Calbindin D-28k阳性细胞未能形成单层排列,部分细胞侵入颗粒细胞层,且树突发育不良。同时可见GFAP阳性细胞纤维未能通过分子层而达软膜下。结论 X线照射新生大鼠后,贝格曼神经胶质细胞纤维的排列紊乱导致小脑皮质浦氏细胞层排列的异常。

Toll样受体4在小鼠小脑组织中的表达情况分析

目的分析Toll样受体4(TLR4)蛋白在小鼠小脑组织中的表达情况。方法选取6月龄大小的TLR4基因敲除(TLR4-/-)小鼠及其同窝对照的野生型(TLR4+/+)小鼠的小脑组织,制成冰冻切片,通过免疫荧光染色技术检测TLR4在TLR4+/+小鼠小脑冰冻切片组织中的表达,并利用小脑组织特定细胞的蛋白标记Marker与其共染,TLR4-/-小鼠小脑冰冻切片作为阴性对照,最后通过激光共聚焦显微镜获取图像并确定TLR4在小脑组织中的表达。结果 TLR4高表达于钙结合蛋白阳性的小脑蒲肯野细胞中,少量表达于离子钙接头蛋白阳性的小胶质细胞中,而在性别决定区Y盒2号蛋白阳性的伯格曼胶质细胞和神经元特异核蛋白阳性的颗粒细胞中并无表达。结论 TLR4高表达于小鼠小脑蒲肯野细胞中,深入分析TLR4在蒲肯野细胞功能执行中的作用,将有助于揭示TLR4在小脑功能执行中的作用。