论文题目：BDNF及受体TrkB在大鼠脑内的表达及其与学习记忆关系的研究专　　　　业：人体解剖学与组织胚胎学研　究　生：师社会　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　指导教师：胡海涛　　教授　　　　　　摘　要目　　的：系统地观察BDNF　及其受体TrkB在正常大鼠发育期、成年期和老龄期中枢神经系统内的时空分布；研究BDNF　及其受体TrkB的分布变化与学习记忆的关系。以期为探讨BDNF及TrkB在神经系统生长发育过程中的作用及与学习记忆的关系，提供较系统的形态学资料。方　　法：正常SD大鼠以生后0天即第1个24h为P0组,　依此类推分为P0、　P5、　P10、P15、P20、P25、P30、P60、P90、P120、P150、P180、P360、P540、P720、P900共16组,每组12只。进行免疫组织化学实验，观察BDNF及TrkB在正常大鼠发育期、成年期和老龄期中枢神经系统内的定位分布及时间变化；P60　、P180　、P900组于免疫组织化学染色前接受水迷宫试验，研究BDNF及TrkB的分布变化与学习记忆的关系。统计数据用SPSS　for　Windows软件处理。　结　　果：1.　BDNF及TrkB免疫组化染色结果　(1)　生后0天大脑皮质的Ⅱ~Ⅵ层，即有BDNF的表达，BDNF免疫反应阳性神经元主要存在于Ⅴ层和Ⅵ层，以后者为甚。从PND5到PND20，　BDNF表达在皮质的层次性不均衡分布逐渐明显，II和V层染色较深，阳性细胞轮廓较清，V层阳性细胞不仅胞体染色深，而且体积较大，轮廓清晰，其长轴与皮质表面垂直，可见较短的阳性顶树突出现，胞核大而圆无着色。P20组，各层阳性细胞密度、数量和染色强度均达最高峰，BDNF表达由强至弱依次为Õ、Ö　、Ò、Ó　和Ô层，此种状态持续到25天。生后25天起，整个大脑皮质BDNF阳性细胞密度、数量和染色强度呈递减趋势，但V层变化较小。成年后BDNF阳性细胞主要分布在Ⅱ和V层，以后者为主。老年期，　V层阳性细胞较多，但细胞形态发生明显的退行性变化，其它层偶见极淡染的阳性细胞。TrkB表达在生后0天，主要分布于Ⅱ~Ⅴ层，其中Ⅱ层可见细胞轮廓不甚清楚的阳性神经元胞体及伸向深层阳性突起，胞核无着色。生后5天至15天，阳性产物6层分布的非均衡性进一步明显，阳性细胞染色加深，数量增加，以II、III和V层变化明显。此后阳性细胞数量明显增加，染色加深，细胞体积加大，但轮廓仍较模糊，阳性突起变化不大，部分细胞核呈染色阳性，改变尤以II、III、V层为甚。成年期90天，阳性细胞的数量和染色强度达高峰，细胞轮廓较前清晰，阳性细胞的胞核均呈阳性反应；II、V层部分细胞阳性突起明显，其中V层大的锥体形细胞向浅层发出较长的阳性突起。生后180天，阳性细胞主要在V、VI层，细胞轮廓变得清晰，少数细胞仍可见较为清楚的阳性突起。所有阳性细胞的胞核转为免疫反应阴性。进入老年期，TrkB阳性细胞数量呈明显地增龄性减少，主要分布在　V层。到生后900天，V层阳性细胞排列不规则，体积缩小，轮廓不清而僵直，突起偶见。(2)　BDNF和TrkB在海马结构的时空表达基本一致。生后0天，主要见于海马本部锥体细胞层和齿状回颗粒细胞层，其中CA1、CA3区和齿状回的颗粒层上片染色较深，细胞轮廓隐约可见。生后15至20天，海马本部和齿状回阳性细胞的数量已达最高峰。CA3、CA4区锥体层和颗粒细胞层阳性胞体轮廓逐渐清晰，部分阳性细胞可见伸出淡染的短突起；CA1和CA2区锥体细胞层的阳性细胞数量少，细胞层较薄，染色浅较淡。自25天到180天，染色有所增强，细胞轮廓更加清晰，核大而圆无着色。P360组，海马结构阳性细胞数量开始下降，染色变淡。海马本部的光辉层、辐射层以及齿状回分子层阳性细胞偶见；齿状回多形层仍有较多淡染阳性细胞。CA3和CA4区和颗粒细胞层的阳性细胞染色变淡，胞体轮廓仍然可见。老年期P540　和P900组，阳性细胞数量明显下降，染色进一步变淡。CA1和CA2区锥体阳性细胞层很薄，齿状回颗粒层阳性细胞染色淡，细胞轮廓不清。CA3区阳性细胞发生了明显退行性变，表现为胞体皱缩，形态僵硬，胞核不清，排列疏松散乱。(3)　生后0天，小脑皮质的外颗粒层、梨状细胞层和内颗粒层均有BDNF表达，染色明显。梨状细胞层的阳性Purkinje细胞胞体较大，轮廓依稀可见，呈不规则的单层排列，胞浆染色较深，胞核不着色。内颗粒层BDNF阳性神经元散在淡染，　轮廓不清。外颗粒层也可见少量的阳性细胞。生后5至15天，三层内的阳性细胞染色强度逐渐加深，以Purkinje细胞BDNF表达增加为主。生后20天和25天，随着小脑皮质三层结构发育的逐渐成熟，内颗粒层阳性细胞逐渐增多，梨状细胞层的Purkinje细胞BDNF表达及阳性细胞数量达高峰，细胞呈规则的单层排列，突起不明显。25天到老年的早期（P360组），阳性免疫反应产物的模式未变，阳性细胞主要为梨状细胞层的Purkinje细胞，分子层和内颗粒层有散在分布的阳性细胞。老年期P540组、P720组和P900组，阳性细胞染色强度呈增龄减低，阳性Purkinje细胞发生了轻度的退行性变，表现为染色变淡，数量有所减少，胞体轮廓皱缩，外观僵直，胞核形态不规。分子层和颗粒层仍有极淡染的少量阳性细胞。TrkB表达在小脑皮质分布模式类似BDNF的表达。2.Morris水迷宫实验结果　　定向航行实验中平均潜伏期P90与P900组间有显著性差异，　P＜0.01；P180与P900组间有显著性差异，P＜0.01，而P90与P180组之间无显著性差异，P＞0.05；空间搜索实验中NE象限停留时间P900与P180存在显著性差异，P＜0.01；P900组与P90有显著性差异，P＜0.01；而P90与P180组间无显著性差异，P＞0.05；穿越站台次数P900组与P180存在显著性差异P＜0.01；P900组与P90有显著性差异，P＜0.01，但P90组与P180组间无显著性差异，P＞0.05。结　　论：1.系统全面地观察和研究了BDNF及其受体TrkB在发生发育、成熟和衰老期大鼠的大脑皮质、海马结构和小脑皮质的时空表达规律，为探讨BDNF及TrkB在神经系统生长发育过程中的作用及其与学习记忆的关系提供较系统的形态学资料。2.大脑皮质BDNF表达由Õ、Ö　层逐渐扩展到Ⅱ~Ô层，且Ⅱ、Õ层表达较强。生后20天，各层阳性细胞密度、数量和染色强度均达最高峰。生后25天起，呈递减趋势，老年期阳性细胞形态发生明显的退行性变化。TrkB早期即表达于大脑皮质各层，以后逐渐增强。成年期90天，阳性细胞的数量和染色强度达高峰，且胞核均呈阳性反应。老年期TrkB阳性细胞数呈明显增龄性减少，主要分布在V层，阳性细胞排列不规则，体积缩小，轮廓不清而僵直。3.海马结构内BDNF及TrkB主要表达于海马本部各区的锥体细胞层和齿状回颗粒细胞层，表达高峰均为生后15至20天。360天后呈明显的增龄性下降，900天时阳性细胞已出现明显的退行性变化。4.　BDNF及TrkB表达的时空变化始终与小脑皮质的发生发育过程相关。生后0天，二者在小脑皮质外颗粒层、梨状细胞层和内颗粒层均有较强表达，以梨状细胞层为主。第10天左右，小脑皮质发育为典型的三层结构，Purkinje细胞表达BDNF及TrkB最为显著。成年后，表达水平保持较稳定。老龄后明显减弱，BDNF及TrkB阳性Purkinje细胞发生轻度的退行性改变。5.　BDNF及受体TrkB的表达与学习记忆能力呈平行关系，　BDNF及受体TrkB在学习记忆中发挥着重要作用。【关　键　词】BDNF；TrkB；免疫组织化学染色；大鼠；脑；学习记忆【论文类型】理论研究