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.2008年3月28日：1:5。
doi:10.3389/neuro.04.005.2007。 电子收集2007。

重组狂犬病病毒的逆转录追踪揭示了投射靶点与小鼠筒状皮层第5层树突结构之间的相关性

德莱恩·D·拉森 1, Ian R Wickersham先生, 爱德华·M·卡拉威
附属机构

重组狂犬病病毒逆行追踪显示小鼠桶皮层第5层投射靶点与树突状结构之间的相关性

德莱恩·D·拉森等。 前部神经电路. .

摘要

用重组狂犬病病毒作为逆行示踪剂，使体内小鼠初级体感皮层（S1）第5层中已识别的投射神经元的轴突和树突树突完全充满。先前的研究已经区分了S1中三种类型的第5层金字塔：塔形金字塔、塔形金字塔和短金字塔。第5层锥体神经元从几个已知靶点逆行标记：对侧S1、上丘和丘脑。重建标记细胞的完整树突树干，以便对细胞类型进行明确分类。我们证实，如前所述，高突锥体投射到上丘和丘脑，短层5锥体神经元投射到对侧皮层。我们发现高度复杂的锥体神经元有助于皮层连接。轴突重建显示，皮质投射神经元在局部具有较大的浅表轴突树状结构，而皮质下投射神经元将轴突树突局限于深层。此外，局部轴突的重建表明，高细胞轴突具有广泛的横向扩展，而短金字塔的轴突则更呈柱状。这些差异是通过在体内完全标记树突和轴突树突的能力揭示出来的，而在以前使用脑切片标记的研究中，这些差异并不明显。

关键词：轴突分支；桶皮层；局部电路；锥体神经元；狂犬病病毒；上丘；丘脑。

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数字

图1
图1
通过免疫组织化学观察EGFP（B、D、F）的病毒注射部位示例的显微照片注射由大量标记的胶质细胞识别，也可以在DAPI复染中看到(A、 C、E)像一片片标记鲜明的细胞。图示的注射部位仅来自一个部分；大多数位点在前后轴延伸5～10个断面。对于上丘的图像(A、 B类)和丘脑(C、 D类)中线在右侧，背部在顶部。对于大脑皮层的图像(E、 F类)中线在右侧，软脑膜表面在顶部。面板D中的比例尺为500 um，适用于面板A、 B、C、，和D类.面板中的比例尺F类为250 um，适用于面板E类和F类.
图2
图2
利用表达EGFP的糖蛋白缺失狂犬病病毒对锥体神经元进行典型标记的显微照片通过免疫组化EGFP和Cy3-结合二级抗体观察金字塔神经元(A、 C、E、G)层流边界由DAPI复染确定(B、 D、F、H). 对于所有图像，软脑膜表面都朝向顶部。上丘注射的神经元被逆行标记(A、 B类)、丘脑(C–F类)和对侧S1(G、 H（H）). 标记自上丘的神经元与图1B中示例注射部位来自同一动物。由于标记物的密度，C组的丘脑注射量太大，无法进行重建，但说明了轴突树状结构的差异，在深层存在大量轴突，而在表层几乎没有标记物。H中的比例尺为250 um，适用于所有图像。
图3
图3
每个注射部位神经元重建的典型示例线定义了每个皮层的层流边界。上一行表示截面的顶部，其中第1层包括第2/3层。神经元根据注射部位和细胞类型进行分组。比例尺为250微米，适用于所有图纸。
图4
图4
按细胞类型重建并绘制的所有第5层锥体神经元的树突总长度分布.（A）高突5层锥体神经元的树突总长度明显大于高突5或短突5层神经元(第页 < 0.001；吨-测试）。条形图表示树突顶端分支点的数量(B类)和基底树枝状支点(C类)每个皮质层中的每个细胞（平均值±SEM）。星号表示与高大神经元的显著差异。三角形表示与短神经元的显著差异。钻石表示与高突皮层神经元有显著差异。方形表示与高突皮质丘脑神经元的显著差异。一个符号=第页 < 0.05,吨-测试。两个符号=第页 < 0.001,吨-测试。
图5
图5
每个注射部位神经元重建的典型示例神经元图示为灰色的轴突和黑色的树突。线条定义了每个皮质层的层流边界。上面的线表示截面的顶部，层1包含在层2/3中。神经元按细胞类型分组。图3中还包括两个短层5锥体神经元，但不包括轴突。比例尺为250微米，适用于所有图纸。
图6
图6
示意图总结了第5层中三种细胞类型之间的形态、输入和投影目标的结果和差异高突5层锥体神经元向丘脑核Po和上丘皮质下投射，仅在深层维持局部轴突树突。这种细胞类型在第1层接受广泛的输入，可能来自丘脑核Po、皮质投射和局部抑制神经元。高5层锥体神经元投射到其他皮层区域，并维持浅层和深层的局部轴突。此外，2/3层内的轴突树枝状结构呈斑块状，并在水平方向上延伸得更远。这种细胞类型也接收来自第1层的输入，但明显少于第5层的塔形神经元。短层5锥体神经元也投射到其他皮层区域，并在皮层的浅层和深层维持局部轴突，但与高大的简单神经元不同，它们的浅层投射在外观上更为柱状。短的第5层锥体神经元不能接收来自第1层的输入，并且很可能正在整合来自其他皮层区域的输入。
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