[推荐]介绍一篇关于神经再生的文章

内容简评：本文是哈佛大学医学院三位作者写的一篇关于成年小鼠新皮质神经再生的文章。研究者较为全面地研究了定点诱导的内源性神经干细胞的存活、迁移、分化及功能重建。研究手段没有非常特别的地方，不外乎是免疫荧光染色；但是成熟的免疫双标记和免疫三标记技术及激光共聚焦断层成像以及三维重建技术使文章增色不少。这个研究最值得学习的地方是抗体的合理选择、根据研究结果合理的推断，具有较强的指导性。

文章来源：Sanjay SM, Blair RL, Jeffrey DM. Induction of neurogenesis in the neocortex of adult mice. Nature. 405:951-955 (2000)


研究思路：该研究的背景是这个研究机构以及其他学者先前的研究结论——死亡的投射神经元可以激发周围神经细胞分泌促进神经发育的因子，移植的神经前体细胞可以迁移到相应的细胞层，分化为投射神经元，并与邻近和远隔的神经元建立功能联系。然而，成熟的大脑皮质被认为是抑制内源性神经细胞的存活与分化迁移的。只有在有限的脑区存在成体的神经再生，这些脑区的神经再生在神经受损的条件下会增强。在其他的广泛脑区（平时不存在神经在生）神经受损失会有神经再生现象吗？该研究通过定点诱导成熟皮质投射神经元的凋亡，激发内源性神经再生过程，在不同时间点（2、5、9、28周）观察再生细胞的存活、迁移、分化及形态学特点，对上面的问题给出了肯定的答案。

研究方法分析：
（1）如何刺激内源性神经再生？——将凋亡诱导剂（Lumaflour）立体定向注射到丘脑的VLc，VPLo，VLo和X区通过逆向运输，诱导剂被运至皮层第VI层锥体细胞的胞体，2周后，利用674nm激光硬膜外照射，诱导剂在光照下产生原子氧，从而诱导细胞凋亡，凋亡率达20%。
（2）如何标记再生的神经细胞？——BrdU体外注射或通过饮水摄入。
（3）如何证明免疫荧光双阳性是存在于同一细胞而不是存在于上下两个相邻的细胞？——利用激光共聚焦显微镜扫描单层细胞以及三维重建技术（详见附图）。
（4）如何证明前体细胞分化为成熟的神经元？——NeuN是在成熟神经元的胞核和胞浆中表达的一种转录因子，本研究将它作为成熟神经元的标记物。
（5）如何证明细胞的迁移？——Doublecortin（Dcx）仅在迁移和分化的神经元中表达一种微管相关蛋白，本研究将它作为迁移神经元的标记物。
（6）如何证明新生神经元建立了长的投射纤维联系？——将逆行荧光标记物FluoroGold立体定向注射入丘脑，通过逆向运输将其运至神经再生的区域，就可以判断是否有新生的神经元于丘脑建立了纤维联系（BrdU和FlouroGold双阳性）。

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图1：示新生的（BrdU+）细胞可以分化为成熟神经元（NeuN+）
a. BrdU阳性细胞b. NeuN阳性细胞（箭：神经元的顶树突，箭头：凋亡细胞的溶酶体）c. 叠加d. c图右下细胞的三维重建e. 脑切片全图（CC胼胝体，SVZ脑室下区）f. 皮层第IV层细胞，红色细胞为BrdU+ gh. f图BrdU+细胞的三维重建i. 叠加j. NeuN与GFAP没有重叠染色，蓝色为GFAP染色 kl. BrdU+/NeuN-和BrdU-/NeuN+细胞，说明两种染色方法的特异性 m. 叠加

图2：诱导凋亡2周后，新生细胞显示出迁移特性
a. 脑切片全图（CC胼胝体，SVZ脑室下区，LV侧脑室）b. BrdU+/Dcx+神经元cd. b图箭头所示神经元的共聚焦断层图像 e. 脑切片全图（CC胼胝体，SVZ脑室下区）f. BrdU+/Dcx+神经元伸出突起gh. 通过激光共聚焦断层证明BrdU+/Dcx+为一个细胞i. 成对的非神经元的BrdU+细胞遍布试验租和对照组的整个脑区

图3：新生神经元（BrdU+）显示早期神经元的特征（Hu+）
a. 一个BrdU+/ Hu+的细胞 bcd. a图的放大，绿色：BruU染色，红色：Hu染色，蓝色：Hoechst染色（显示细胞核）e. 叠加 f. BrdU+ g. Hu+ h. 叠加i. 双阳性细胞的共聚焦断层j. BrdU+/ Hu-细胞，体现染色的特异性

图4：示新生细胞（BrdU+）向丘脑投射纤维（FG+）
a. 脑切片全图b. 显示众多向丘脑投射纤维的神经元，红色细胞为新生细胞cde. BrdU+/ FG+的三维重建fgh. 显示一个BrdU+/ FG+神经元，箭头示神经元的轴突i. 激光共聚焦断层证明双阳性染色为同一细胞 
 

 

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