星形膠質細胞在聽覺丘腦功能可塑性中的作用研究

《星形膠質細胞在聽覺丘腦功能可塑性中的作用研究》是依託杭州師範大學，由孫霞擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：星形膠質細胞在聽覺丘腦功能可塑性中的作用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫霞
• 依託單位：杭州師範大學

項目摘要

目前對聽覺丘腦（內側膝狀體）功能的可塑性及離皮層調製作用的差異的研究主要集中於神經元。膠質細胞是否參與神經信息的整合與傳遞，其在聽覺丘腦及其功能可塑性中的功能和作用目前尚不清楚。本項目在外周聽覺剝奪和離皮層興奮模型上，研究內側膝狀體丘系和非丘系神經元在超敏性時間視窗、超敏性延續時間、發放模式和音頻選擇性方面的差別中星形膠質細胞在其中的對應變化，以期了解星形膠質細胞參與神經元信息處理的過程。本項目在在體和離體條件下，利用細胞外電生理學記錄、雷射共聚焦胞內鈣濃度測定、免疫組化等方法，研究星形膠質細胞在聽覺功能可塑性中的作用，進一步探討聽覺丘腦功能可塑性和離皮層下行調製機制，對研究丘腦聽覺信號處理和加工機制具有重要的意義。

結題摘要

內側膝狀體（medial geniculate body,MGB）是聽覺傳導通路重要的中繼核團，具有明顯的功能構築。近年來發現星形膠質細胞對聽覺系統尤其是MGB功能可塑性的作用研究尚未見報導。本研究採用部分外周去傳入的動物模型，用細胞外電生理技術記錄藥物阻斷星形膠質細胞部分功能後，MGB神經元的第一動作電位發放延時(first spike latency,FSL)及發放數的變化，同時檢測膠質細胞纖維酸性蛋白（glia fibrillary acidic protein，GFAP）、縫隙連線蛋白43（connexin 43，CX43）和Iba-1表達情況，從而研究膠質細胞是否參與以及如何介導聽覺丘腦神經元的功能可塑性。結果：1、單側耳蝸摘除後，MGB神經元放電活動發生改變，主要表現為FSL發放延時。側腦室注射FC後，摘除不同時間的大鼠MGB神經元FSL出現上下波動；而觀察其發放數，發現MGB神經元去神經興奮性時間視窗改變，從ab7d轉移到ab14d、ab30d。證明抑制星形膠質細胞三羧酸循環可影響聽覺部分外周去傳入模型動物MGB神經元的聲反應應答。腦室注射CBX後，ab4hr、ab24hr、ab7d、ab14d和ab30d 組的MGB神經元FSL均延長，聲反應應答減弱；ab24hr、ab14d組MGB神經元發放數顯著增多，ab7d組明顯減少，ab4hr、ab30d無明顯變化，MGB神經元的聲反應應答呈現增強-減弱-增強-再減弱的過程。證明阻斷星形膠質細胞間縫隙連線通道可影響聽覺部分外周去傳入模型動物MGB神經元的聲反應應答。２、耳蝸摘除後不同時間段大鼠MGB中GFAP、CX43的表達均有不同程度的增加。３、單側耳蝸摘除後，與正常對照組相比，同側MGB上Iba-1在ab4h組表達最多，7d又呈下降趨勢， 14d時又增高，30d時基本降至對照組水平；同側MGB上GFAP在24h時表達最大化7d又呈下降趨勢，30d時又小幅度增高，到30d時雙側MGB上GFAP的表達均明顯高於對照組。結論：單側耳蝸摘除後，MGB中小膠質細胞和星型膠質細胞均被激活，且小膠質細胞的激活時間早於星型膠質細胞。側腦室注射FC、CBX後，MGB聽神經元的發放數、FSL及MGB中CX43的表達均發生改變，證明星形膠質細胞自身代謝及其縫隙連線通道均介導聽覺丘腦可塑性變化過程，其作用可能為反向抑制。