中枢神经系统与周围神经系统发育和损伤过程中微管动态性的差异比较

Comparative study on microtubule dynamics in central nervous system and peripheral nervous system during development and injury

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摘要目的:通过比较微管蛋白的酪氨酸化、去酪氨酸化水平,分析中枢神经和周围神经系统神经元发育和损伤后微管动态变化.方法:分离培养Sprague-Dawley(SD)大鼠孕18 d(E18)胎鼠的背根神经节神经元和海马神经元,采用免疫细胞荧光化学方法检测不同修饰微管蛋白的表达和定位,对培养的神经元进行划伤,采用活细胞拍摄对神经元胞体及轴突生长进行分析比较.提取SD大鼠生后发育不同时间点的坐骨神经和脊髓组织,同时建立SD大鼠的脊髓挫伤和坐骨神经夹伤模型,于术后不同时间提取蛋白,通过Western Blot方法检测不同修饰(酪氨酸化、去酪氨酸化)的微管蛋白表达情况.结果:免疫细胞化学结果显示,与神经元种植1d相比,在3d时,背根神经节神经元,酪氨酸化、去酪氨酸化微管蛋白均维持较高水平,而海马神经元中酪氨酸化微管蛋白表达较低;活细胞摄像观察显示,背根神经节神经元和海马神经元在体外发育和损伤再生过程中轴突的平均生长速率差异无统计学意义,但背根神经节神经元胞体运动速率显著高于海马神经元胞体.中枢神经和周围神经发育过程中,坐骨神经组织维持较高的酪氨酸化微管蛋白水平,而在脊髓组织中酪氨酸化微管蛋白的表达逐步下降;在神经损伤后,酪氨酸化微管蛋白在坐骨神经组织中表达显著高于脊髓酪氨酸化微管蛋白.结论:与中枢神经相比,周围神经在发育和损伤后酪氨酸化修饰微管蛋白水平均高于中枢神经,提示周围神经具有更强的微管动态性.