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1、穹窿切断对大鼠下丘脑室旁核 AVP 表达的影响刘虹，韩芳，石玉秀 中国医科大学基础医学院组织学与胚胎学教研室，沈阳 （110001） E-mail：shiyuxiu摘要：目的：观察切断穹窿大鼠下丘脑室旁核(PVN)精氨酸加压素(AVP)表达的变化，探 讨穹窿切断对 HPA 轴的影响。方法：成年健康雄性 Wistar 大鼠 45 只，随机分为穹窿切断0d、4d、7d、10d 组及相应假手术组和正常组，每组 5 只。建立大鼠穹窿切断模型，采用免 疫组织化学和图像分析技术检测各组下丘脑 PVN 内 AVP 的表达变化和分布规律。结果：穹 窿切断组于 7d 时 AVP 表达升高，10d 时升高显著。假
2、手术各组和正常组下丘脑 PVN 仅有 少量 AVP 表达。结论：穹窿切断使下丘脑室旁核 AVP 表达升高，HPA 轴活动增强。 关键词：穹窿切断；室旁核；AVP；HPA 轴；神经元中图分类号：R322.811精氨酸加压素(arginine vasopressin,AVP)主要合成于下丘脑的室旁核和视上核，是中枢神 经系统中一种重要的内分泌激素，释放入血循环后参与体液调节和心血管系统的调节，AVP 还能增加促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)对 ACTH 分泌释放的调节作用1，因此认为，AVP 是一种应 激激素。 应激反应 的主要特 征是以下 丘脑 - 垂体 - 肾上腺 轴 (hypothalam
3、ic-pituitary-adrenal axis, HPA 轴)的激活为核心的生理和心理反应。海马不仅是应 激损伤的敏感区，而且还是 HPA 轴应激反应的高位反馈调节中枢。海马与下丘脑间有纤维 联系，且通过下丘脑对 HPA 轴起抑制作用2。但是对于海马如何调节下丘脑的机制还不十 分清楚，本研究通过大鼠穹窿切断模型3，采用免疫组织化学和图像分析技术对大鼠下丘脑 室旁核（PVN）神经元 AVP 表达变化和分布规律进行检测，为研究海马调节下丘脑的机制 提供形态学依据。1 材料和方法1.1 实验动物及分组采用中国医科大学实验动物中心提供的成年健康雄性 Wistar 大鼠 45 只，体重 200220
4、g，常规饲养，随机分为穹窿切断 0d、4d、7d、10d 组及相应的假手术组和正常组，每组5 只。1.2 模型制作参照文献 3 的穹窿切断模型的制作方法：2戊巴比妥钠（3540mg/kg）腹腔注射，将 麻醉后大鼠固定于脑立体定位仪（江湾 IC 型），参照 Paxinos 和 Watson 的大鼠脑立体定位 图谱4，于前囟后 1.5mm，中线外左右各 1.0mm 处，用电动开颅器钻开颅骨，用自制 1mm 宽双刃刀降刀 6mm(相当于解剖位置穹窿处)，持续 1min，然后刀在脑中停留 5min，以保证 切断穹窿。假手术组降刀 2mm(未切断穹窿)，其余处理同上。手术后安静条件下常规饲养， 抗生素抗
5、感染。1.3 灌流取材分别于术后 0d、4d、7d、10d 对各组大鼠经戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后，心脏灌流，生 理盐水冲洗血道后，4多聚甲醛灌流固定 30min，分离下丘脑于同种固定液中续固定 3h，本课题得到教育部博士点基金资助项目（20050159011）和国家自然科学基金资助项目（30600341）的资助。Corresponding Author.- 4 -浸于 Holts 液中至沉瓶底。用恒冷箱冠状切片，厚 14m，备用。1.4 免疫组织化学染色采用常规 SABC 法， 一抗 AVP（1:1000，原平皓公司）4过夜，二抗及 SABC（博士 德公司）均为 3720min，DAB 显色，
6、常规脱水，透明，中性树胶封片，免疫组化对照用 PBS 代替一抗，Olympus 光镜下观察，摄片。1.5 图像分析及统计学处理采用 Motic Images Advanced 3.2 图像分析系统，每张切片选 2 个视野，检测各组下丘脑 PVN 每高倍镜视野内 AVP 的平均光密度（IOD）值，结果用 x s 表示，SPSS13.0 软件进行 方差分析。2 结果正常组 AVP 免疫反应阳性产物呈棕黄色细颗粒状，主要分布于 PVN 的外侧亚核神经元 的细胞质内，延伸至突起中，突起细而均匀，呈串珠状，大部分集中走向外侧，离开核团， 组成宽纤维带（图 1,2）。假手术组各组中 AVP 的表达与正常组
7、相似（图 3），分布均匀，且0d、4d、7d、10d 无明显变化(p0.05)，假手术各组与正常组比较无显著性差异(p0.05)。穹 窿切断后 4d 未见 AVP 表达变化（图 4）；7d 时 AVP 表达增强（图 5,表 1）；10d 表达显著， 胞质 AVP 表达明显增强，突起中串珠状结构增多、增强（图 6,表 1）。免疫组化对照结果为阴性。表 1 各组下丘脑室旁核 AVP 免疫反应 IOD 值比较（ x s）Tab.1 Comparisons IOD values of AVP in hypothalamus PVN in each group by immunohistochemist
8、ry（ x s）时间正常组假手术组穹窿切断组0d0.3160.0130.3170.0130.3210.0204d0.3160.0130.3190.0170.3240.0177d10d0.3160.0130.3160.0130.3200.0160.3230.0140.3880.0220.4730.023与穹窿切断 4d 组及相应的假手术组和正常组比较 P0.05与穹窿切断 7d 组及相应的假手术组和正常组比较 P0.053 讨论AVP 是一种含 9 个氨基酸的肽，为中枢神经系统中一种重要的神经内分泌激素，主要 由下丘脑室旁核、视上核的神经元合成并释放入垂体后叶，再由垂体后叶的轴突释放入血， 参与
9、机体水盐平衡调节和中枢心血管活动调节，AVP 还通过脑脊液循环参与体温调节和学 习、记忆等多种中枢活动，应激状态下，PVN 合成 AVP 增多，经正中隆起外带输送至垂体 前叶5，AVP 能增加促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)对 ACTH 分泌释放的调节作用1，发 挥神经内分泌功能，促使机体各组织发生应激防御反应来保持内环境的稳定。大量研究表明，下丘脑室旁核(PVN)是HPA轴活动的直接控制部位，海马可抑制HPA轴 的活性。阻断海马的胆碱能系统可以提高HPA轴对应激的反应性，损伤整个海马或海马背侧， 则下丘脑PVN的AVPmRNA增加6。从海马到室旁核没有直接的神经投射，一个间接路径就 是中隔
10、核和基底核获得来自海马的传入信息，通过穹窿投射到PVN或者PVN附近的区域；另 一个间接路径就是海马的传入信息通过内侧皮质下丘脑束直接投射到内侧小细胞性PVN7，而且皮质下丘脑束的神经纤维是进入到穹窿中的。这些研究提示穹窿是海马和室旁核之间联系的桥梁。所以，从海马投射到室旁核的神经纤维无论经过何种路径都要汇聚到穹窿，由此 可以推断海马对室旁核的抑制作用可能由穹窿纤维介导。在本实验中切断穹窿观察AVP的变化。结果穹窿切断后7d AVP免疫反应增强，并呈逐渐 增加，10d增强更显著。提示穹窿切断后，海马对HPA轴的抑制作用减弱，PVN合成AVP增 多，HPA轴活动增强，间接证明了海马通过穹窿对室旁
11、核发挥抑制作用。参考文献1YA-QIU JIANG,HISAYOSHI KAWASHIMA,YASUMASA IWASAKI,et al. Differential effects of forced swim-stress on the corticotropin-releasinghormone and vasopressin gene transcription in the parvocellular division of the paraventricular nucleus of rat hypothalamusJ.Neuroscience Letters,2004,358:20
12、1204.2FANG HAN, HITOSHI OZAWA, KEN-ICHI MATSUDA, et al. Colocalization of mineralocorticoid receptor and glucocorticoid receptor in the hippocampus and hypothalamusJ.Neuroscience Research, 2005,51:371381.3F.HAN,H.OZAWA,K.-I.MATSUDA,et al.Changes in the Expression of Corticotrophin-ReleasingHormone,M
13、ineralocorticoid Receptor and Glucocorticoid Receptor mRNAs in the Hypothalamic ParaventricularNucleus Induced by Fornix Transection and AdrenalectomyJ.Journal of Neuroendocrinology,2007,19:229238. 4PAXIONS G,WATSON C.The rat brain in sterrotaxic coordinatedM.2nd. Australia:Academic Press Australia,
14、1988:23.5MASAYOSHI NOMURA,RYOTA SERINO,YUKIYO YAMAMOTO,et al. Upregulation of CRH gene expression and downregulation of arginine vasopressin gene expression in the hypothalamus of bilateralnephrectomized ratsJ.Life Sciences, 2002,72:501509.6HERMAN JP,SCHAFER MK,YOUNG EA,et al.Evidence of hippocampal
15、 regulation of neuroendocrine neurons of the hypothalamo-pituitary-adrenocorticoid axisJ.Neuroscience,1989,9(9):3072-3782.7SWANSON LW, SAWCHENKO.Hypothalamic integration:Organization of the paraventricular and supraopticnucleiJ.Annu.Rev.Neurosci.1983,6:269-324.Effects of fornix transection on AVP ex
16、pression in hypothalamic paraventricular nucleus of ratsLiu Hong，Han Fang，Shi YuxiuDepartment of Histology and Embryology, College of Basic Medical Sciences,China MedicalUniversity, Shenyang(110001)AbstractObjective:To observe the changes of expression of arginine vasopressin(AVP) in the hypothalami
17、c paraventricular nucleus(PVN) of fornix transection rats,and to investigate the effect of fornixtransection on HPA axis.Methods:45 Wistar male rats were randomly divided into fornix transection0d、4d、7d、10d groups and corresponding sham-operated groups and the normal group with 5 rats ineach group.S
18、et rats fornix transection models.The changes of expression and concentration of AVP in PVN of rats were detected by immunohistochemistry and analysis of images in each group.Results:The expression of AVP in the fornix transection group increased on 7d and increased obviously on10d.There was only a
19、little expression of AVP in PVN in the sham-operated groups and the normal group.Conclusion:The fornix transection can increase the expression of AVP and enhance the activity of HPA axis.Keywords：fornix transection; paraventricular nucleus; AVP; HPA axis; neuron作者简介：刘虹(1980)，女，助教，硕士。图版说明图 1 正常组下丘脑PV
20、N AVP免疫反应阳性细胞. 100；2 正常组下丘脑PVN AVP免疫反应阳性细胞. 400；3 假手术组（0天）下丘脑PVN AVP免疫反应阳性细胞. 400；4 穹窿切断组（4天）下丘脑PVN AVP免疫 反应阳性细胞. 400；5 穹窿切断组（7天）下丘脑PVN AVP免疫反应阳性细胞. 400；6 穹窿切断组（10 天）下丘脑PVN AVP免疫反应阳性细胞. 400Fig. 1 Immunoreaction of AVP in rat hypothalamus PVN of normal. 100；.2 Immunoreaction of AVP in rat hypothalamu
21、s PVN of normal. 400；.3 Immunoreaction of AVP in rat hypothalamus PVN of sham operation（0d）. 400；4 Immunoreaction of AVP in rat hypothalamus PVN of fornix transection（4d）. 400；5Immunoreaction of AVP in rat hypothalamus PVN of fornix transection（7d）. 400；6 Immunoreaction of AVPin rat hypothalamus PVN of fornix transection（10d）. 400
