运动后大鼠与正常大鼠纹状体 5-羟色胺阳性细胞的比较研究

李克

运动后大鼠与正常大鼠纹状体 5-羟色胺阳性细胞的比较研究

李克

目的 观察负荷运动后大鼠 5-羟色胺阳性反应物的变化。方法 用组织化学和图象分析方法观察大鼠纹状体神经原内 5-羟色胺阳性细胞的变化。结果 负荷运动后大鼠纹状体神经原 5-羟色胺细胞免疫反应增强(P＜0.01)。结论 5-羟色胺阳性反应物增加这可能与大运动量后躯体运动协调性发生变化有关。

运动;5-羟色胺;纹状体;大鼠

5-羟色胺(5-Hydroxyptamine,5-HT)是一种吲哚衍生物,广泛存在于哺乳动物组织内。5-羟色胺递质系统也比较集中,其神经元主要位于低位脑干近中线区的中缝核内。按其纤维投射途径的不同,也可分为三部分:上行部分、下行部分和支配低位脑干部分。上行部分的神经元位于中缝核上部,其神经纤维投射到纹状体、丘脑、下丘脑、边缘前脑和大脑皮层。脑内 5-羟色胺主要来自中缝核上部,破坏中缝核上部可使脑内 5-羟色胺含量明显降低。

纹状体(corpus striatum)是由尾状核和豆状核组成,是锥体外系的重要组成部分,在调节躯体运动中起重要作用,近年来研究发现,苍白球作为基底前脑的一部分参与机体的学习记忆功能。我们观察运动负荷后大鼠纹状体内神经元5-羟色胺阳性反应物改变,现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 实验材料 雄性Wistar大鼠中国医科大学动物室提供,5-HT试剂盒(购于Sigma公司);LUZEX-F显微图像分析仪(日本,松下公司)。

1.2 实验动物分组 本实验选用雄性健康W istar大鼠40只,体质量 260～300 g,随机分成二组。正常对照组:20只。实验组:20只。

1.3 实验方法

1.3.1 负荷运动大鼠模型制备 每天进行 2次游泳运动负荷,45m in/次,共60 d。

1.3.2 组化标本制备 对实验动物用1%戊巴比妥钠(40 ml/kg)腹腔麻醉后开胸,经左心室70滴/min滴入1%肝素钠的生理盐水 500m l,同时剪开右心耳。继用 0.1M磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.4)配制的固定液(含4%多聚甲醛)灌流固定。取出实验动物的脊髓组织,放入含 4%多聚甲醛PBS的固定液中进行后固定大约 2h,之后将实验动物的脊髓组织切成薄片移入含 20%蔗糖的PBS中。在 4℃冰箱中存放,至组织薄片沉底,经水包埋,恒冷箱连续横切片,片厚 20μm。经OCT包埋,恒冷箱连续切片,片厚 16m,-70℃保存备用。

1.3.3 尼氏染色 冰冻切片吹干,经PBS漂洗5min×3次,将切片置入 1%甲苯胺蓝溶液中 37℃孵育 90m in,取出后用蒸馏水冲洗,PBS漂洗5m in×3次,梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,光镜下观察。

1.3.4 5-HT染色方法 ①冰冻切片吹干,PBS冲洗5m in× 3次;②1:50正常羊血清中孵育30 min;③倾去血清,加入兔抗5-HT抗体(1:4000),4℃过夜;④PBS冲洗5min×3次;⑤滴加生物素化抗兔抗体(二抗)1:40稀释,室温孵育 60m in;⑥PBS冲洗5min×3次;⑦滴加HRP标记的卵白素1:40稀释,室温孵育60min;⑧PBS冲洗5min×3次;⑨DAB成色5 m in;⑩)PBS冲洗5 min×3次;○11梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,光镜下观察;○12对照实验在邻近切片上进行,用抗原吸收后的一抗代替一抗,结果为阴性。

1.4 显微图像定量分析 用Luzex-F显微图像分析仪测定纹状体单位面积 5-HT阳性反应物平均灰度值,所得数据经计算机SAS软件系统进行统计学处理,用（±s)表示。

2 结果

2.1 尼氏染色结果 正常对照组大鼠纹状体神经原细胞的尼氏染色切片上,神经元数量较多,排列紧密,形态完整,泡浆有内尼氏体。实验组纹状体细胞,正常神经元数量明显增多,细胞丰满,泡浆内尼氏体丰富。根据尼氏染色说明负荷运动大鼠模型制备成功。

2.2 5-HT染色结果 正常对照组可见5-HT阳性反应物分布于大鼠纹状体,分布于胞质及突起,胞核不着色,细胞形态完整但细胞数量少,纤微丰富。与正常对照组比较,实验对照组5-HT阳性反应物大量增多(P＜0.01)可见大量阳性细胞及阳性纤维。见表和图。

表1 运动后大鼠与正常大鼠纹状体单位面积5-HT阳性物反应物平均灰度值（±s)

表1 运动后大鼠与正常大鼠纹状体单位面积5-HT阳性物反应物平均灰度值（±s)

注:与正常组比较*P＜0.01

组别 正常对照组 实验组阳性反应物平均灰度值 90.7±7.1 180.5±8.2*

3 讨论

5-HT是分布与脑干中缝核簇内的重要神经递质,它通过广泛的纤维投射和多种受体的介导,参与多种机体的生理活动[1]。过量的 5-HT可能在中枢系统引起人体疲劳,在运动情况下,无论是间歇性运动或持续性运动,都会使游离色氨酸更容易进入脑内,使脑内 5-HT浓度升高,使肌体出现疲劳。本实验的结果表明经过负荷训练的大鼠的纹状神经元内 5-HT阳性反应物大量增多。提示,运动锻炼对大鼠的纹状神经元内 5-HT阳性反有一定的影响、根据这一结果,作者推测,经训练负荷运动后躯体运动的协调性显著增强,除了与肌肉的张力有关外,与神经递质功能增强有一定关系[2]。5-HT可以作为间歇性运动或持续性运动训练强度的检测指标。

图1 运动后大鼠与正常大鼠纹状体单位面积5-HT阳性物反应物平均灰度值

[1] 邹慧莉,赵广宇,宿长军,等.快速眼动睡眠剥夺对中枢 5-羟色胺缺失小鼠orexin阳性神经元活性的影响.神经解剖学杂志, 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辽宁卫生职业技术学院