神经生物学的形态学研究方法fxmp.docx
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1、第一部分分神经经生物学学的形态态学研究究方法一、研究究神经细细胞的形形态及细细胞构筑筑的方法法(一)尼尼氏(NNisssl)染染色法原理用碱碱性染料料染神经经组织常用染料料焦油紫紫、硫堇堇、中性性红结果尼氏氏小体被被染色,背背景无色色。用途皮质质的分层层、分区区、脊髓髓灰质的的分层、核核团的分分区、细细胞的构构筑(二)高高尔基(GGolggi)镀镀银染色色法原理铬银银与脂蛋蛋白形成成复合物物,在细细胞膜系统的的间隙内内形成结结晶结果整个个细胞为为黑色用途显示示整个细细胞的全全貌二、研究究神经径径路的方方法(一)溃溃变法原理神经经元胞体体或纤维维损伤后后远侧部部分发生生顺行变变性(纤纤维交替替膨
2、胀和和狭窄,呈呈念珠状状继而呈呈颗粒状状),可可用镀银银法显示示或电镜镜观察。胞体发生逆行变性(胞体内色质溶解,胞体肿胀,核偏向胞体的一边),可用尼氏法显示。应用研究究纤维联联系。(二)辣辣根过氧氧化物酶酶(HRRP)标标记法原理HRRP注入入神经组组织或脏脏器逆行、顺顺行、过过节标记记H2O2、色原原酶反应应呈色试剂HRRP:11.游离离HRPP2.结合合HRPP(WGGA-HHRP、CCT-HHRP)色原:11.二氨氨基联苯苯胺(DDAB)2.二盐盐酸联苯苯胺(BBDHCC)3.邻-联茴香香胺(OOD)4.四甲甲基联苯苯胺(TTMB)稳定剂:硝普钠钠、钨酸酸钠用途研究究脏器的的神经支支配、
3、中中枢内核核团间的的联系等等。还可可与免疫疫组织化化学、电电镜技术术等结合合。(三)荧荧光素轴轴突逆行行传递标标记法原理将荧荧光物质质注射至至神经元元的轴突突分布区区, 经经分支的的末梢吸吸收后,循循轴突逆逆行输送送至胞体体。在荧荧光显微微镜 下下可看到到胞体内内呈现荧荧光标记记物。荧光素FFuroogolldFBB-NYY GGB-NNY TB-BbPPI-BBb EB-DAPPA应用研究究神经元元的轴突突分支至至不同部部位的投投射。(四)放放射自显显影示踪踪技术原理将放放射性同同位素33H等标标记的氨氨基酸导导入神经经组织,氨氨基酸被被神经元元摄取后后在胞体体内合成成蛋白质质,沿轴轴突顺行
4、行运输,分分布于整整轴突和和末梢,同同位素产产生的核核射线使使照相乳乳胶感光光,根据据感光银银粒所在在部位和和黑度判判断放射射性示踪踪剂的位位置和数数量,从从而确定定神经纤纤维的路路径。示踪剂33H -脯氨酸酸标记终终末、跨跨突触标标记3H -亮氨酸酸标记终终末、纤纤维3H -HRPP酶蛋白白与HRRP结合合双标记记用途研究究神经元元的传出出路径(五)22-脱氧氧葡萄糖糖放射自自显影法法原理2-DG能能与葡萄萄糖竞争争和6-磷酸葡葡萄糖异异构酶结结合,但但不能转转化为相相应的磷磷酸果糖糖,因此此滞留在在细胞中中。将22-DGG标记上上放射性性同位素素,就可可追踪中中枢神经经系统中中各种神神经结
5、构构的代谢谢率。结果在感感光底片片上,代代谢率较较高的核核团和区区域银粒粒较密。用途显示示处于兴兴奋状态态的神经经元链。(六)植植物凝集集素标记记法原理凝集集素通过过神经细细胞膜上上不同受受体的介介导而被被胞饮入入神经元元内,经经轴突运运输至一一定部位位,再用用免疫组组化的方方法显示示。凝集素麦麦芽凝集集素(WWGA)可与HRP、荧光素结合菜豆凝集集素(PPHA-L)用途顺行行或逆行行追踪,研研究神经经通路 。(七)葡葡聚糖胺胺结合生生物素原理葡聚聚糖胺结结合生物物素(BBDA) 被胞胞饮入神神经元内内,经轴轴突运输输至一定定部位,再再用组化化反应或或荧光显显微镜显显示。用途顺行行追踪,研研究
6、神经经通路 。(八)病病毒标记记法原理活病病毒导入入神经元元,增殖殖,顺次次进入各各级神经经元,用用免疫组组织化学学显示。病毒疱疹疹病毒(单单纯疱疹疹病毒型、猪猪疱疹病病毒)弹状病毒毒用途跨突突触标记记(顺向向或逆向向)近年来,用用分子生生物学方方法制作作基因重重组病毒毒。将绿绿色荧光光蛋白(GFP)的基因整合入病毒,通过病毒增值,GFP在感染的神经元中表达。在荧光显微镜下观察GFP基因重组病毒在单个神经元范围内顺行或逆行标记,可显示神经元全貌,与Golgi法相似。三、研究究神经肽肽分布的的方法(一)黄黄递酶组组织化学学原理 尼克酰酰胺腺嘌嘌呤二核核苷酸磷磷酸-黄黄递酶(NNADPPH-dd)
7、是神神经型一一氧化氮氮合成酶酶(nNNOS)的辅酶酶,两者者高度共共存。可可将底物物B-NNADPPH氧化化成B- NAADP,释释放H22,使显显色试剂剂硝基四四氮唑蓝蓝(NBBT )还还原成DDBT,黄色变变成蓝色色或紫蓝蓝色。用途研究究周围及及中枢神神经系统统nNOOS神经经元。(二)诱诱发荧光光组织化化学法原理神经经元内含含量很微微的单胺胺类物质质如多巴巴胺(DDB)、去去甲肾上上腺素(NNA)、肾肾上腺素素(A)和和 5-羟色胺胺(5-HT)与与某些醛醛类物质质在一定定条件下下发生聚聚合反应应,形成成新的环环形化合合物,在在荧光显显微镜下下发出较较强的不不同颜色色的荧光光。醛类乙醛醛
8、酸、多多聚甲醛醛加戊二二醛等用途研究究周围及及中枢神神经系统统单胺类类神经元元。(二)免免疫细胞胞化学方方法原理用特特异抗体体加在神神经组织织切片上上孵育,形形成抗原原-抗体体复合物物,将之之用可见见物质(荧荧光素、HHRP、同同位素等等)标记记出来,在在镜下观观察。分类直接接法间接接法直接法标标记抗体体抗原原显微微镜观察察特点:简简单、省省时、特特异性高高、非特特异性染染色轻。敏敏感性差差,一种种标记抗抗体只能能检测一一种抗原原 。现现少用。间接法标标记抗抗抗体抗体体抗原显微微镜观察察特点: 只要标标记一种种抗体就就可检测测多种抗抗体。敏敏感性高高,用途途较广。目目前多用用。非标记抗抗体过氧
9、氧化物酶酶-抗过过氧化物物酶法(抗抗酶抗体体、PAAP法)原理酶抗抗体(兔兔)二抗(羊羊)一抗(兔兔)抗原二抗一抗待测抗原PAP复合物抗生物素素蛋白-生物素素-过氧氧化物酶酶复合物物法(AABC法法)原理生物物素即维维生素HH,它与与卵白素素有极高高的亲合合力;生生物素与与抗体或或多种酶酶结合后后,抗体体及酶的的活性不不受影响响。ABC复复合物生物物素化二二抗(羊羊)一抗(兔兔)抗原ABC复复合物: HRRP-生生物素-卵白素素卵白素生物素酶待测抗原ABC复合物一抗(兔)生物素化二抗(羊)ABC法染色原理免疫荧光光标记原理 通过生生物素将将荧光标标记物(如FIITCTexx Reed)直直接与
10、22抗结合合。抗原一抗(兔兔)结合荧荧光素的的二抗(羊羊)免疫荧光光双标记记羊抗小鼠结合 FITC羊羊抗兔结合Tex Red小鼠抗人兔抗人人人免疫胶体体金技术术胶体金(金金的水溶溶液)能能稳定而而迅速地地吸附蛋蛋白,而而蛋白的的生物活活性没有有明显改改变。免免疫金探探针(胶胶体金+免疫球球蛋白)进进行细胞胞表面和和细胞内内多糖、糖糖蛋白、蛋蛋白质、抗抗原及激激素等大大分子的的精确定定位。主主要以电电镜观察察。免疫细胞胞化学技技术小结结放射免疫疫组织化化学用同同位素标标记抗体体 免疫荧荧光组织织化学用用荧光素素标记抗抗体 免疫酶酶组织化化学用酶酶标记抗抗体免疫胶体体金组织织化学用用金标记记抗体
11、非标记记免疫酶酶组化(PPAP法法)用免免疫方法法制备酶酶抗体 亲和免免疫细胞胞化学(AABC法法)酶标标生物素素与卵白白素结合合生物素化化抗体四、电子子显微镜镜技术(透透射电镜镜)应用:用用于研究究神经组组织的超超微结构构。具体体应用于于:研究正常常神经组组织的超超微结构构研究神经经组织的的发育、衰衰老变化化研究神经经纤维联联系与HHRP、溃溃变等结结合研究神经经肽的分分布与免免疫组化化结合多项研究究的结合合五、原位位分子杂杂交组织织化学技技术核酸分子子杂交技技术:在在碱性环环境下,加加热或加加入变性性剂,使使双链DDNA分分子解链链成两条条单链(或或单链RRNA),加加入已知知的标记记RN
12、AA或DNNA序列列片断(探探针),在在一定条条件下,则则DNAA与相应应的互补补DNAA或RNNA、RRNA与与相应的的RNAA重新形形成稳定定的异质质双链分分子(DDNA-DNAA 、DDNA-RNAA、RNNA-RRNA、RRNA-DNAA)。上上述形成成异质双双链的过过程称分分子杂交交。核酸分子子杂交依依据杂交交条件不不同分三三种类型型:液相相杂交、固固相杂交交、原位位杂交原位分子子杂交组组织化学学:核酸分子子杂交技技术与组组织细胞胞化学及及免疫组组织化学学技术结结合起来来,在组组织细胞胞原位显显示某种种特定基基因、mmRNAA及其产产物(特特异蛋白白)的表表达、定定位、半半定量及及其
13、变化化规律的的技术。应用显示示脑内各各种mRRNA的的分布特特点。观察发育育过程中中基因表表达的发发生、发发展规律律。研究基因因表达的的影响因因素及其其调节机机制。研究人类类神经系系统疾病病。脑内特定定的mRRNA的的半定量量观察。与其它形形态学方方法结合合应用。免疫组织织化学与与原位杂杂交组织织化学技技术的比比较IHC ISSHH原理抗原原抗体反反应 碱碱基互补补显示结构构特定的的抗原特特定的mmRNAA、基因因(mRNNA编码码的蛋白白质)(特特定的基基因部位位)显示部位位最终产产物的部部位蛋白白质合成成的部位位( 胞体体及突起起、终末末)( 胞体)六、其它它新技术术(略)第二部分分边缘缘
14、系统在神经系系统发生生过程中中,由古古皮层和和旧皮层层演变而而来的哺哺乳动物物大脑的的古老结结构被称称为边缘缘系统。许许多学者者认为它它还应包包括神经经系统中中与这些些结构有有密切关关系的区区域,故故边缘系系统所包包含的神神经部位位相当广广泛。已已有研究究工作证证明边缘缘系统和和呼吸、循循环、内内分泌、摄摄食饮水水、体温温调节和和性行为为等生理理功能有有关;另另一方面面,这个个系统和和许多高高级机能能活动,如如学习、记记忆、睡睡眠和情情绪活动动有着密密切的关关系。所所以边缘缘系统越越来越为为研究工工作者所所注意。边缘系统统包括边边缘叶和和皮质下下结构。一、前脑脑边缘叶叶(皮质质部分)前脑边缘缘
15、叶liimbiic lobbe 即边缘缘系统的的皮质部部,位于于半球内内面邻近近脑干处处,由内内外两圈圈组成。内内、外圈圈以胼胝胝体沟、海海马沟为为界。此此外,脑脑岛前部部、眶回回后内侧侧部等也也列入边边缘叶的的范围。外圈:扣扣带回、扣扣带回峡峡、海马马旁回及及钩,合合称穹窿窿回。内圈:海海马结构构和梨状状叶的近近中线部部分。(一)海海马结构构1胼胝胝体下回回subbcalllossal gyyruss即终板板旁回,位位于终板板和后旁旁嗅沟之之间,向向上连灰灰被,向向下连斜斜带回和和内侧嗅嗅纹。2灰被被inddusiium grriseeum即即胼胝体体上回,是是被盖于于胼胝体体背面的的一薄层
16、层灰质,向向外移行行于扣带带回皮质质。灰被被背面有有内侧纵纵纹和外外侧纵纹纹。灰被被向后延延续为束束状回。3海马马和齿状状回海马hiippoocammpuss又称安蒙蒙氏角ccornnu ammmonnis,位位于侧脑脑室下角角底部,表面有室管膜,膜的深面一层白质为室床,其纤维向后聚集形成海马伞。齿状回ddenttatee ggyruus为狭狭长的皮皮质带,位位于海马马的内侧侧,除内内侧面外外均为海海马包绕绕,其内内侧面位位于海马马沟和海海马伞之之间。4下托托subbicuulumm是海马马旁回皮皮质和海海马皮质质的过渡渡区。根根据细胞胞构筑,下下托可分分为四条条带:下下托尖(副副下托)、下下
17、托、前前下托和和旁下托托。一般般把前二二者归入入海马,后后二者归归入内嗅嗅区。(二)梨梨状叶梨状叶ppiriiforrm areea包括括外侧嗅嗅回、钩钩(部分分)、海海马旁回回前部。梨梨状叶可可分三区区:前梨状区区为外外侧嗅回回及环周周回(岛岛阈)梨状区(杏杏仁周区区或半月月回)位于于钩的背背面内嗅区海马马旁回的的前部(三)其其它扣带回、海马旁旁回后部部、眶回后后部和脑岛前前部等区区域的皮皮质层结结构是同同源皮质质(新皮皮质)和和异源皮皮质(古古、旧皮皮质)之之间的过过渡型,其其颗粒细细胞较同同源皮质质少,属属中间皮皮质。其其组织结结构、纤纤维联系系和功能能等均与与边缘叶叶密切相相关,故故也
18、列入入该部。二、皮质质下结构构(一)杏杏仁核簇簇杏仁核簇簇或杏仁复复合体aamyggdalloidd ccompplexx位于侧侧脑下角角的前内内侧和前前背侧,钩钩的深部部。其背背侧为豆豆状核、前前背侧为为前穿质质、尾侧侧连尾状状核、外外侧连屏屏状核。杏仁核簇簇分为两两群:皮质内侧侧核群人人类较小小,为杏杏仁核簇簇的背内内侧部,位位于半月月回的深深侧,包包括:皮皮质杏仁仁核、内内侧杏仁仁核、中中央杏仁仁核、外外侧嗅束束核、杏杏仁前区区。基底外侧侧核群人人类较发发达,包包括:外外侧杏仁仁核、基基底杏仁仁核和副副基底杏杏仁核(二)隔隔区和隔隔核隔区seeptaal areea和隔核隔区区包括胼胼胝
19、体下下区(旁旁嗅区)和和终板旁旁回的皮皮质部,形形成侧脑脑室前角角的内侧侧壁。隔隔核为隔隔(三)间间脑中相相关核下丘脑(包包括视前前区)上丘脑(包包括缰核核和髓纹纹)丘脑前核核(四)边边缘中脑脑区边缘中脑脑区位于于中脑被被盖的内内侧部,包包括:TTsaii腹侧被被盖区、脚脚间核、中中脑中央央灰质腹腹侧部、中中缝背核核、被盖盖上中央央核、背背侧被盖盖核和腹腹侧被盖盖核。三、边缘缘系的纤纤维联系系(一)边边缘系的的主要通通路(二)边边缘系皮皮质间的的联系1扣带带联系边边缘叶的的各部,并并将边缘缘叶与周周围新皮皮质联系系起来。2钩束束联系眶眶回和颞颞叶前部部。3前连连合联系系两侧颞颞叶前部部。4海马
20、马连合联联系两侧侧海马。(三)海海马的纤纤维联系系1海马马的传入入纤维联联系内嗅区穿通纤纤维海马、齿齿状回内侧隔核核、斜带带核穹隆海马、下下托胼胝体上上回纵纹束状回回海马伞伞海马边缘中脑脑区海马2海马马的传出出纤维联联系丘脑前核核板内核核背内侧侧核缰核核海马穹穹隆(连连合后)乳头体(连合前前)隔外侧侧核视前前外侧区区下丘脑脑前核斜斜带回束状回灰灰被扣带带回内嗅嗅区下托托下托内嗅区区颞叶的的邻近部部扣带回回内侧额额叶的后后部杏仁仁核簇(四)杏杏仁核簇簇的纤维维联系1 杏仁核簇簇的传入入纤维联联系嗅球、嗅嗅前核 皮皮质内侧侧核群、外外侧嗅束束核前梨状皮皮质 基底外外侧核外侧视前前区 终纹、腹腹侧杏
21、仁仁传出束束 杏仁仁体下丘脑腹腹内侧核核 杏仁仁体中缝背核核、蓝斑斑、臂旁旁核、黑黑质、孤孤束核 杏仁仁中央核核颞叶前部部、眶额额皮质、扣扣带回、脑脑岛前部部、运动动皮质杏仁体体2 杏仁核簇簇的传出出纤维联联系杏仁核簇簇终纹终纹床床核、下下丘脑(前前核、腹腹内侧核核、内侧侧视前区区)、隔隔核基底外侧侧杏仁核核 丘脑脑腹侧传传出 外侧视视前区、下下丘脑外外侧区、隔隔区、斜斜带核杏仁中央央核 下丘脑脑外侧区区、黑质质、中脑脑中央灰灰质、网网状结构构、臂旁旁核、迷迷走神经经背核簇簇基底外侧侧杏仁核核 杏仁仁纹体纤纤维 纹状体体杏仁核簇簇 前额额皮质(五)其其它纤维维联系1 内侧前脑脑束内侧前脑脑束m
22、eediaal forrebrrainn bbunddle (MMFB)自隔区区经下丘丘脑外侧侧区至中中脑被盖盖区,束束中的散散在细胞胞为内侧侧前脑束束床核。MFB中中上行纤纤维:脑桥上部部 下丘丘脑腹内内侧核背侧被盖盖核 视前区区 隔腹侧被盖盖区、下下丘脑前前区、外外侧视前前区 隔脑干核 前脑脑结构(多多巴胺能能、去甲甲肾上腺腺素能、55-HTT能纤维维)MFB中中下行纤纤维:眶额皮质质隔 外侧侧视前区区斜带核 下下丘脑外外侧区、腹腹侧被盖盖区、乳乳头体隔 视前区区、腹侧侧被盖区区、上中中央核下丘脑 蓝蓝斑核内侧视前前核 下丘丘脑多数数核、边边缘中脑脑区、中中脑网状状结构下丘脑前前区 背内内
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