大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化

１，３量快速灌注，后２，３量缓慢灌注，约３０ ＩＩｌｉｎ，至肝 脏变硬、四肢僵硬即固定完成。断头取脑，分离海马 ＣＡｌ区，切成１×１×１ ｍｍ３组织块。
脑组织取出后，置２％多聚甲醛一２．５％戊二醛 中，４℃固定２ ｈ。二甲砷酸钠缓冲液洗标本３次， ０．１咖ｌ，Ｌ ＰＢＳ清洗后入１％锇酸４℃固定２ ｈ。经梯
【关键词】 增龄；大鼠；神经元；突触；海马；脂褐素；电镜
【中图分类号】Ｒ３３２；Ｉｔ章编号】１６７１．７８５６（２００９）蚌００１８埘
Ｕｌｔｒ嬲ｔｍｃｔｕｒａｌ舢ｔｅｒａｔｉｏ璐ｏｆ Ｈｉｐｐｏｃａｍｐａｌ Ｎｅｕｒｏｎ Ｓｙｎａｐｓｅｓ ｉｌｌ Ｒａｔｓ研ｔｈ ＩＩｌｃｒｅ嬲ｉｎｇ Ａｇｅ
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Ｉｌ∞ｎ甜ｍｔｓ，ｇｍｄｕａＵｙ ｇ岫Ｊｃｔｕ砖ｓ ｉＩｌ ｌｌｉｐｐ∞锄ｐａｌ ｎｅｕｒｏ璐ｗｅ他ａｌｍ０８ｔ ａｂ∞ｍ ｉⅡ山ｅ ｌ－ｄａｙ
用１０％的水合氯醛４ ｍＵ奴对大鼠行腹腔注 射。动物麻醉成功后，将其仰卧于平台上，伸展固定
四肢，开胸腹充分暴露心脏和肝脏。剪开左侧心尖
部，经左心室一升主动脉迅速插管灌注并固定，同时 剪开右心耳，先快速灌注生理盐水２００，２５０ ｍＬ，待 肝脏完全变白、右心耳流出澄清液体后，改灌４℃预
冷的４％多聚甲醛灌注固定液２５０．３００ ｍＬ，其中前
万方数据
度酒精脱水、置换、包埋与聚合、包埋块修整，进行半 薄切片定位，超薄切片机切片，厚度４０～６０ ｎｍ，醋酸 双氧铀／柠檬酸铅染色，透射电镜观察并照相。
２结果
２．１增龄大鼠海马内突触结构的变化 在透射电镜下观察，出生１ ｄ的新生大鼠海马
中偶见神经元突触，且结构发育不完全，突触连接部 位很短，突触小泡极少（图１ａ）。１月龄大鼠可见正 常突触结构，且发育较好，突触之间的连接部位明显 （图ｌｂ）。３月龄大鼠突触结构正常，突触小泡数量 较前增多（图１ｃ）。６月龄大鼠突触数量明显增多， 形成突触球，突触小泡丰富（图１ｄ）。１８月龄大鼠 突触减少，突触小泡稀疏，突触前终末肿胀（图１ｅ）。 ２４月龄大鼠神经元突触数量明显减少，突触小泡少 见，突触前终末肿胀、破坏，突触后膜增厚，间隙消失 （图１ｆ）。对大鼠海马突触的计数结果如图１ ｇ，可见 与６月龄大鼠相比，１月龄和２４月龄大鼠的神经元 突触数量明显减少，差异有显著性。 ２．２增龄大鼠海马神经元形态及脂褐素颗粒的变 化
量４８０．１±１５．Ｏ ｇ）、６月龄（体质量６２９．８±４８．１ ｇ）、
１８月龄（体质量７９１．３±１１９．１ ｇ）、２４月龄（体质量
８６３．７±１２５．０ ｇ），每组各３只。置于本院实验动物
室ｓＰＦ环境即屏障系统中饲养。 １．１．２主要仪器：超薄切片机：瑞典，ＬＫＢ．ｖ型。透
射电子显微镜：荷兰Ｐｈｉｌｉｐｓ，ＥＭ２０８Ｓ。 １．２方法
ａ．Ａ １ ｄａｙ—ｏｌｄ ｒ砒，ｔｌｌｅ他ａ陀措ｒｅ ８ｙ眦ｐｓ∞，粕ｄ ｔｌｌｅ ｎｅｕｒｏＩｌａｌ ｇｔ九ＩｃｔＩｌ坤ｉｅ岫ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ∞蜘删ｉｏｎ ｂｅｔｗｅ朗ｓｙｎａｐｓ鹪ｉｓ ｖｅｒｙ＆Ｉ斌，“ｔｈｅ他ａ陀ｆ音ｗ
ｓ扣＿ａｐ６ｃ啷ｉｃｌ髓．ｂ．Ａ ｌ脚ｎｔＩＩ－ｏｌｄ ｒａｔ，ｔｌｌｅ咒ａ陀ｆ音ｗ ｓｙｎａｐ∞８．ｃ．Ａ ３ ｍ伽ｌｈ－０ｌｄ ｒａｔ，ｍｏ陀ｓｙ衄ｐ螂ａｎｄ ８ｙｎｇ叫ｃ ｖｅｓｉｃｌ嘲ａｒｅ ｐｒｅ鸵ｎｔ ｔＩＩ蚰ｂｅｆ吣．ｄ．Ａ ６
结构，且发育较好。突触之间的连接部位明显。ｃ．３月龄：突触结构正常，突触小泡数量较前增多。ｄ．６月龄：突触数量明显增多，形成突触
球．突触小泡丰富。ｅ．１８月龄：突触减少，突触小泡稀疏。突触前终末肿胀。ｆ．２４月龄：突触数量明显减少。突触小泡少见，突触前终末肿
胀。箭头示突触结构。
图ｌ增龄大鼠海马内突触结构的比较
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中国比较医学杂志２００９年４月第１９卷第４期ｃｂｉｎ Ｊ ｃｏ唧Ｍｅｄ，Ａ—ｌ ２００９，Ｖ０１．１９．Ｎｏ。４
主，线粒体有肿胀和固缩，嵴断裂溶解，模糊不清，核 膜凹陷，核糖体解聚，可见晚期阶段的次级溶酶体形
成的髓样体，脂褐素颗粒沉积最为明显（图２ｆ）。
ａ．出生１ ｄ的新生大鼠：海马神经元突触偶见。且结构发育不完全，突触连接部位很短，突触小泡极少。ｂ．１月龄：海马神经元可见正常突触
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应用透射电镜观察，发现出生１ ｄ的新生ｓＤ大 鼠海马和皮层神经元呈现幼稚形态，分化差；核形态 不规则，核膜凹陷；核浆比例倒置，胞质稀少，有空 泡，细胞器简单，以核糖体为主；神经毡处细胞突起 空化，可见无定型物质（图２ａ），但无脂褐素形成。
１月龄大鼠神经元形态较前成熟，神经元电子 密度增高，核膜不光滑，核膜仍有凹陷，染色质有少 量凝集；细胞器渐丰富，高尔基囊泡及粗面内质网有 轻度扩张，线粒体基本正常，少量线粒体嵴结构不甚 清晰，但双层膜完整；个别神经元轻度固缩，可见少 量散在的脂褐素颗粒（图２ｂ）。３月龄大鼠神经元 形态基本正常，个别神经元固缩，可见核膜凹陷；大 部分细胞器完好，少数线粒体轻度肿胀，部分嵴断 裂；脂褐素颗粒较前增多（图２ｃ）。６月龄大鼠神经 元形态基本正常，胞核形态完整，核膜及核内染色质 正常，未见核膜凹陷；少数线粒体轻度肿胀，部分嵴 断裂；个别神经元固缩，内有脂褐素小体形成（图 ２ｄ）。１８月龄大鼠出现典型的变性神经元，神经元 固缩明显，周围有水肿的星形胶质细胞足突包绕，形 成“卫星现象”；核内染色质凝集，核膜凹陷；线粒体 代偿性增多、肿胀，部分嵴断裂；胞浆内脂褐素小体 沉积成簇状（图２ｅ）。２４月龄大鼠神经元以肿胀为
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２００９年４月 第１９卷第４期
中国比较医学杂志 ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＭＰＡＲＡｌｌＶＥ ＭＥＤＩＣＩＮＥ
Ａ砸ｌ，２００９
Ｖ０１．１９ Ｎｏ．４
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大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化
王 蓉１’２，唐 玉３，张 丽１，赵志炜２，张 兰１，李 林‘
１材料和方法
１．１材料
动物：Ｓｐ哪ｅ １．１．１
Ｄａｗｌｅｙ（ＳＤ）大鼠，雄性，１８
只，购自北京大学医学部实验动物科学部，动物分级
为无特定病原体级（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐａｔｈｏｇｅｎ ｋｅ，ｓＰＦ），合
格证号：ＳＣｘＫ（京２００２—０００１）。按不同月龄分为６
组：１ ｄ、１月龄（体质量８１．０±５．１ ｇ）、３月龄（体质
［基金项目】国家重点基础研究计划．９７３计划项目（２００３ｃＢ５１７１０４）；国家自然科学基金（９０７０９０１１，３０４７２１８４），北京市自然科学基金 （７０３２０１３）。
【作者简介】王蓉（１９６３一），女，教授，博士生导师，主要研究方向：神经系统退行性疾病的发病机制和防治策略的基础研究。
【通讯作者】李林，药理学教授，博士生导师，电话：ＯｌＯ一８３１９８８铂，传真：ＯｌＯ一６３１３２７７９。ＤⅫＩｉｌ：ＨＩＩｌｉ９７＠ｈ咖嘶１．ｍ。
随着月龄的增加，海马神经元突触超微结构的发育逐渐完善，至６月龄大鼠突触数量明显增多；此后突触数量逐渐
减少，至２４月龄大鼠神经元突触数量最少。从１月龄开始海马神经元内即可见少量脂褐素颗粒沉积，随着月龄的
逐渐增加，至２４月龄时脂褐素颗粒沉积显著。结论青年期大鼠的海马神经元突触发育最好，进入老年期后，突
触结构受损，老年期损伤最为严重，同时伴有大量的脂褐索颗粒沉积。
万方数据
中国比较医学杂志２∞９年４月第１９卷第４期ｃｈｉｎ Ｊ ｃ唧Ｍｅｄ，Ａｐ砌２００９，ｖ０１．１９．Ｎｏ．４
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老化通常指生物体生长发育成熟以后，随年龄 增加生理机能逐渐减退，内环境稳定性下降，组织器 官逐渐发生退行性改变，最终走向衰老、死亡的过 程¨’２Ｊ，而脑老化是机体老化过程最重要组成部分， 故研究脑老化的表现和发生机制对于防治由此引起 的学习记忆功能障碍和神经系统退行性疾病具有十 分重要的意义。学习记忆功能与海马神经元的突触 可塑性密切相关，突触丢失与认知功能下降最具有 直接关系¨’４１，而细胞内脂褐素沉积是公认的细胞老 化指标ｂ】。本研究以不同月龄的增龄大鼠作为研究 模型，应用透射电子显微镜观察与学习记忆功能密 切相关的海马神经元突触超微结构的变化，同时观 察了与脑老化密切相关的指标脂褐素沉积，为研究 脑老化过程中学习记忆功能减退的神经结构基础提 供实验依据。
（１．首都医科大学宣武医院药物研究室，教育部神经变性病学重点实验室，北京 １０００５３； ２．首都医科大学宣武医院中心实验室；３．首都医科大学药理学系，北京 １０００６９）