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CPZ诱导的精神分裂症样小鼠大脑皮质体积、皮质内有髓神经纤维及髓鞘改变的体视学研究

作　者: 彭超
导　师: 唐勇
学　校: 重庆医科大学
专　业: 人体解剖与组织胚胎学
关键词: 精神分裂症大脑皮质有髓神经纤维髓鞘体视学
分类号: R749.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

精神分裂症是一种病因尚未完全阐明的精神疾病，以前认为精神分裂症是一种功能性疾病，患者无器质性改变。但是随着科学的进步，越来越多的证据表明精神分裂症存在大脑结构的改变。一些研究者观察到精神分裂症大脑皮质存在区域性变薄，大脑皮质神经元密度增加，而大脑皮质神经元数量未发生显著性改变。神经影像学研究表明精神分裂症大脑白质纤维束的改变，皮质与皮质结构完整性受到破坏，同时病理学研究结果表明大脑皮质内少突胶质细胞肿胀和丢失，髓鞘结构的破坏，基因微阵列分析显示髓鞘相关基因明显下调。虽然这些研究都观察到了精神分裂症大脑白质、皮质有髓神经纤维存在显著性脱髓鞘改变，并认为有髓神经纤维脱髓鞘改变导致的大脑连接功能障碍在精神分裂症的发病机制中起着重要作用，但是，到目前为止，国内、外已有的研究均没有对精神分裂症大脑皮质有髓神经纤维及髓鞘进行准确的三维形态定量研究。本实验中我们选用公认的CPZ（cuprizone，双环己酮草酰二腙）动物模型探讨精神分裂症大脑皮质有髓神经纤维及髓鞘的改变，运用新的体视学方法和透射电子显微镜技术研究大脑皮质有髓神经纤维总长度、总体积、平均直径以及髓鞘的总体积、内外周长、厚度等的改变。第一部分1材料与方法1.1实验动物6周龄雄性C57BL/6小鼠（重庆医科大学实验动物中心提供），分为CPZ组和对照组，CPZ组9只，用含0.2%CPZ的饲料饲养6周，对照组10只，用正常饲料饲养6周。每隔2～3天称量一次动物体重。1.2行为学实验CPZ组和对照组小鼠在第6周进行行为学实验以检测CPZ处理6周后小鼠的行为学改变，实验项目包括旷场实验、高架十字迷宫实验、Morris水迷宫实验、探孔实验、转棒实验。1.3行为学实验结束后，对小鼠进行麻醉灌注固定，取出大脑，运用免疫组化染色定性观察大脑皮质脱髓鞘改变。1.4随机选择一侧大脑半球，作1mm连续等距脑组织切片，估算大脑皮质体积，每组小鼠随机选取5只动物送电镜标本，每只动物抽取5块组织块，制作超薄切片，在透射电镜下放大6000倍，随机选取10个视野拍照，每只动物共拍摄50张照片。1.5利用体视学方法计算CPZ组和对照组小鼠大脑皮质体积，皮质内有髓神经纤维总体积、总长度、平均直径，并对有髓神经纤维总长度进行分段统计。2结果2.1动物体重的变化情况：实验开始后CPZ组小鼠体重在前两周时间内出现先急剧下降，后缓慢回升现象，对照组小鼠体重均显著性高于CPZ组小鼠。2.2行为学实验结果：与对照组小鼠相比，CPZ组小鼠在旷场实验中中央区域活动增多，高架十字迷宫实验中开臂内活动增多，提示CPZ组小鼠焦虑行为减少，在水迷宫实验、探孔实验和转棒实验中两组小鼠行为学表现无显著性差异。2.3免疫组化染色定性研究： CPZ组小鼠较对照组小鼠大脑皮质出现明显的脱髓鞘改变。2.4体视学结果：CPZ组小鼠与对照组小鼠大脑皮质总体积没有显著性差异（P>0.05），CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维总体积比对照组小鼠显著性降低了69.8%（P <0.01）。CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维总长度比对照组小鼠显著性降低了68.9%（P <0.01），直径为0.2～＜0.4μm、0.4～＜0.6μm和0.6～＜0.8μm的大脑皮质有髓神经纤维总长度与对照组小鼠相比分别显著性减少了4.317km、3.313km和0.940km（P<0.01），CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维平均直径显著性增加了17.8%（P <0.01）。第二部分1材料与方法1.1动物同第一部分1.2电镜标本同第一部分，在透射电镜下放大17500倍后随机选取15～20个视野拍照，每只动物平均拍摄90张电镜照片。在电镜照片下观察有髓神经纤维断面髓鞘超微结构。1.3利用体视学方法计算CPZ组与对照组小鼠大脑皮质内有髓神经纤维髓鞘总体积、髓鞘厚度、髓鞘内外周长，并计算不同直径段的髓鞘厚度、髓鞘内外周长差、髓鞘内外周长比。2结果2.1电镜观察结果：与对照组相比，CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维存在明显的脱髓鞘改变，可见明显的髓鞘板层分离现象、髓鞘与轴突分离现象以及空泡样改变。2.2体视学研究结果与对照组小鼠相比，CPZ组小鼠大脑皮质内有髓神经纤维髓鞘总体积显著性减少了44%（P<0.05），髓鞘平均厚度显著性增加了31.5%（P<0.01），两组小鼠大脑皮质内有髓神经纤维髓鞘平均外周长不存在显著性差异，但髓鞘平均内周长存在显著性差异趋势（P=0.054），CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维髓鞘平均内外周长之差较对照组显著性增加了0.249μm（P<0.01），CPZ组髓鞘内外周长之比较对照组显著性降低了11.6%（P<0.01）。与对照组小鼠相比，CPZ组小鼠髓鞘厚度在0.8μm以下（0.2～＜0.3μm除外）均显著性增加，髓鞘外周长在0.2～＜0.3μm，0.8～＜0.9μm直径段均显著性降低，髓鞘内周长在0～＜0.3μm，0.8～＜1.0μm直径段均显著性降低，髓鞘内外周长之差在0～＜0.2μm，0.4～＜0.5μm，0.6～＜0.7μm直径段显著性增加，髓鞘内外周长之差在≥1.0μm直径段显著性降低，髓鞘内外周长之比在0.7μm以下（0.3～＜0.4μm除外）均显著性降低，髓鞘内外周长之比≥1.0μm直径段显著性增加（P<0.05）。全文结论1. CPZ模型小鼠可以出现类似精神分裂症样症状的行为学改变。2.获得了CPZ组和对照组小鼠大脑皮质体积，大脑皮质有髓神经纤维总体积、总长度、平均直径以及大脑皮质有髓神经纤维髓鞘的总体积、髓鞘厚度、髓鞘内外周长等基本数据，为今后运用该动物模型进行的其他研究提供了重要的参考数据。3.发现CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维总体积、总长度显著性降低，大脑皮质有髓神经纤维总长度的降低主要是由于小直径纤维丢失造成的。4.发现CPZ组小鼠大脑皮质有髓神经纤维髓鞘的丢失，为精神分裂症的脱髓鞘改变假说提供了直接、定量的科学依据。

全文目录

中文摘要  5-10
ABSTRACT  10-17
前言  17-20
第一部分 CPZ 诱导的精神分裂症样小鼠大脑皮质体积及皮质内有髓神经纤维改变的体视学研究  20-34
  1 材料与方法  21-27
  2 结果  27-31
  3 讨论  31-34
第二部分 CPZ 诱导的精神分裂症样小鼠大脑皮质有髓神经纤维髓鞘改变的体视学研究  34-44
  1 材料与方法  34-36
  2 结果  36-42
  3 讨论  42-44
全文结论  44-45
参考文献  45-49
文献综述  49-59
  参考文献  55-59
致谢  59-60
攻读硕士学位期间发表的学术论文及论文摘要目录  60-61

CPZ诱导的精神分裂症样小鼠大脑皮质体积、皮质内有髓神经纤维及髓鞘改变的体视学研究

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