跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
。2014年12月1日；522（17）：3885-99。
doi:10.1002/cne.23647。 Epub 2014年8月25日。

脑源性神经营养因子而非泡状锌促进小鼠海马苔藓纤维内TrkB激活

杰弗里·赫尔加格 1, 杨忠煌, 詹姆斯·麦克纳马拉
附属公司

脑源性神经营养因子而非泡状锌促进小鼠海马苔藓纤维内TrkB激活

杰弗里·赫尔加格等。 《计算机神经学杂志》。 。

摘要

神经营养素受体TrkB受体酪氨酸激酶对中枢神经系统（CNS）的健康和疾病功能至关重要。阐明体内介导TrkB活化的配体将有助于深入了解其在中枢神经系统中的多种作用。TrkB的典型配体是脑源性神经营养因子（BDNF）。在缺乏BDNF的情况下，多种刺激也可以激活TrkB，这是一种被称为反式激活的机制。锌是一种二价阳离子，与哺乳动物皮层神经元轴突中的谷氨酸一起包裹在突触小泡中，在体外可以与神经元和异源细胞中的TrkB相互作用。然而，BDNF和锌对体内TrkB活化的贡献尚不清楚。为了解决这些问题，我们使用TrkB pY816选择性抗体对海马苔藓纤维轴突和Bouton进行了免疫组织化学（IHC）研究，这是TrkB活化的替代测量。我们发现BDNF的条件性缺失导致海马苔藓纤维轴突和突触束中pY816的减少，因此BDNF参与体内TrkB的激活。出乎意料的是，在缺乏锌泡的ZnT3基因敲除小鼠中，pY816免疫反应在轴突中增加，但在苔藓纤维的突触束中没有增加。ZnT3基因敲除小鼠的海马内BDNF含量明显增加，BDNF基因消除降低了这些小鼠的pY816免疫反应性，这表明BDNF在囊泡锌缺乏介导的TrkB活化增强中起作用。这些发现支持这样的结论，即在生理条件下，BDNF而非泡状锌激活海马苔藓纤维轴突中的TrkB。

关键词：TrkB；海马；免疫组织化学；苔藓纤维；神经营养素；锌。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突声明

作者表示没有利益冲突。

数字

图1
图1。TrkB受体磷酸化残基816（pY816）的免疫反应性在小鼠海马灵芝层内的苔藓纤维轴突和突触中富集
A） 野生型动物的整个小鼠海马体图像，用pY816染色。透明层区域（箭头）的pY816免疫反应特别丰富。图像是在低倍（100倍）下拍摄的两幅图像的蒙太奇。比例尺=300µm。B-D）海马透明层高倍（630×）图像，pY816（B，红色）和tau（C，绿色）标记轴突。pY816免疫反应性的离散斑块（B，红色；箭头）与tau标记的轴突（C，绿色；箭头）重叠，表明齿状颗粒细胞的苔藓纤维轴突特别富含pY818免疫反应性。合并的pY816和tau如（D）所示。SR=CA3的放射层，Pyr=CA3锥体细胞层。比例尺=50µm。E-G）共聚焦显微照片显示透明层被pY816（E，红色）和突触蛋白-1（F，绿色）染色，突触是突触的标记。大多数突触蛋白-1点（F，绿色；箭头）似乎不包含大量pY816（E，红色；箭头）。合并的pY816和synapsin-1如（G）所示。比例尺=30µm。H-J）数字缩放图像，包括z（z）-（E–G）中图像的截面显示突触蛋白-1点（I，绿色；箭头）含有pY816免疫反应性（H，红色；箭头）。附近的突触蛋白-1点（I，绿色；带星号的箭头）不包含pY816免疫反应性（H，红色；带星点的箭头），评估了大多数突触蛋白1点的情况。合并的pY816和突触蛋白-1如（J）所示。比例尺=7µm。
图2
图2。在脑源性神经营养因子敲除（BDNF）中，透明层内苔藓纤维轴突和突触中的pY816 TrkB免疫反应性降低−/−)与野生型（BDNF+/+)老鼠
A和B）从BDNF拍摄的海马典型低倍显微照片+/+（A） 和BDNF−/−（B） 用pY816染色的小鼠，揭示了BDNF在灵芝层内的免疫反应性−/−与BDNF相比，动物（B，箭头）数量减少+/+室友（A，箭头）。比例尺=300µm。C&D）从同一BDNF的pY816染色切片高倍拍摄的透明层图像+/+（C） 和BDNF−/−（D） 如（A和B）所示的小鼠表明，这种观察到的减少是由于BDNF苔藓纤维轴突内pY816免疫反应性降低所致−/−小鼠（箭头指向图1和补充图1所示的pY816富集区，以在解剖学上对应苔藓纤维轴突）。比例尺=50µm。E） BDNF轴突pY816免疫反应的定量+/+（n=14）和BDNF−/−（n=10）小鼠BDNF的免疫反应性显著降低−/−与BDNF相比的动物+/+（p<0.05，学生t检验）。定量表示为平均pY816轴突免疫反应±SEM+/+（n=9）和BDNF−/−（n=6）只小鼠。在BDNF中发现突触pY816免疫反应性降低30.8%−/−小鼠与BDNF的比较+/+室友（p<0.05，学生t检验）。BDNF共分析了2700个突触蛋白-1点+/+小鼠和1800只BDNF−/−动物。量化以平均值%±SEM表示。所有数据均通过Student t检验进行分析*p＜0.05。
图3
图3。轴突pY816 TrkB免疫反应性在轴突中增加，但在锌转运蛋白-3敲除（ZnT3）的透明层内的突触中保持不变−/−)与野生型（ZnT3+/+)老鼠
A和B）取自ZnT3的用pY816染色的海马代表性低倍图像+/+（A） 和ZnT3−/−（B） 小鼠ZnT3透明层内免疫反应增强−/−鼠标（B，箭头）与其ZnT3的比较+/+室友（A，箭头）。比例尺=300µm。C&D）取自同一ZnT3的pY816染色切片的透明层高倍显微照片+/+（C） 和ZnT3−/−（D） 动物，如（A和B）所示，表明透明层内的强度增加是由于苔藓纤维轴突内的pY816免疫反应增强所致（箭头指向图1和补充图1所示的pY616富集区域，以在解剖学上对应苔藓神经轴突）。比例尺=50µm。E） ZnT3中轴突pY816免疫反应性的定量+/+（n=19）和ZnT3−/−（n=19）小鼠显示ZnT3增加−/−小鼠与ZnT3的比较+/+（p<0.01，学生t检验）。定量表示为pY816轴突免疫反应平均值±SEM+/+（n=19）和ZnT3−/−（n=19）只动物。ZnT3中突触pY816免疫反应性无显著差异−/−与ZnT3相比+/+小鼠（p=0.77，Student t检验）。在ZnT3中总共分析了5760个突触点-1+/+动物，在ZnT3中为5758−/−老鼠。量化以平均值%±SEM表示。所有数据均通过Student t检验进行分析**p<0.01。
图4
图4。与ZnT3相比，整个海马匀浆中的总TrkB和BDNF水平−/−和ZnT3+/+动物
A） 证明ZnT3中TrkB水平的代表性Western blot+/+和ZnT3−/−对小鼠进行全海马裂解物分析。FL TrkB=全长TrkB。特朗克。TrkB=截断的TrkB。B） 全长TrkB水平的量化显示野生型（n=13）和敲除型（n=11）动物之间没有显著差异。数据表示为ZnT3中TrkB平均水平的平均百分比+/+动物±SEM，并归一化为β-肌动蛋白作为负荷对照。C） ELISA检测的整个海马裂解物中的BDNF总水平表明ZnT3增加了约52%−/−（n=10）与ZnT3相比+/+（n=8）只老鼠。数据表示为每克总蛋白的ng BDNF水平±SEM。所有数据均通过Student t检验进行分析**p<0.01。
图5
图5。ZnT3中透明层内苔藓纤维轴突和突触的pY816-TrkB免疫反应性降低−/−BDNF公司−/−与ZnT3相比有两次击倒−/−BDNF公司+/+单基因敲除小鼠
A和B）ZnT3海马切片的代表性低倍显微照片−/−BDNF公司+/+（A） 和ZnT3−/−BDNF公司−/−（B） 用pY816染色的小鼠，表明ZnT3的灵芝层内具有免疫反应性−/−BDNF公司−/−与ZnT3相比，鼠标（B，箭头）缩小了−/−BDNF公司+/+室友（A，箭头）。比例尺=300µm。C&D）用同一ZnT3的pY816染色的海马切片高倍拍摄的透明层图像−/−BDNF公司+/+（C） 和ZnT3−/−BDNF公司−/−（D） 如（A和B）所示的小鼠表明，这种观察到的减少是由于ZnT3苔藓纤维轴突内pY816免疫反应性降低−/−BDNF公司−/−双敲除（箭头指向图1和补充图1所示的pY816富集区，以在解剖学上对应苔藓纤维轴突）。比例尺=50µm。E） 定量轴突pY816免疫反应显示ZnT3免疫反应性显著降低−/−BDNF公司−/−（n=11）与ZnT3相比−/−BDNF公司+/+（n=10）只小鼠（p<0.001，Student t检验）。定量表示为平均pY816轴突免疫反应性±SEM。F）发现在ZnT3中含有pY816免疫反应性的灵芝层内突触点-1的百分比的定量−/−BDNF公司+/+（n=8）和ZnT3−/−BDNF公司−/−（n=8）小鼠在双敲除中突触pY816免疫反应性降低32.6%（p<0.05，Student’s t检验）。在ZnT3中共分析了2400个突触蛋白-1点−/−BDNF公司+/+动物和2401个ZnT3−/−BDNF公司-/-老鼠。量化以平均值%±SEM表示。所有数据均通过Student t检验进行分析***p<0.001，*p<0.05。
图6
图6。ZnT3透明层内轴突和突触pY816-TrkB免疫反应性没有进一步降低−/−BDNF公司−/−与ZnT3相比有两次击倒+/+BDNF公司−/−单基因敲除小鼠
A和B）取自ZnT3的用pY816染色的海马代表性低倍图像+/+BDNF公司−/−（A） 和ZnT3−/−BDNF公司−/−（B） 老鼠。与ZnT3相比，双敲除（B，箭头）中的免疫反应性没有进一步变化+/+BDNF公司−/−动物（A，箭头）。比例尺=300µm。C&D）取自同一ZnT3的pY816染色切片的透明层高倍显微照片+/+BDNF公司−/−（C） 和ZnT3−/−BDNF公司−/−（D） 如（A和B）所示的动物，证明了在没有BDNF的情况下，苔藓纤维轴突内的pY816免疫反应性已经很弱，在没有ZnT3和BDNF时，不会进一步改变（箭头指向图1和补充图1中所示的pY826富集区，以在解剖学上对应苔藓神经轴突）。比例尺=50µm。E） ZnT3轴突pY816免疫反应的定量+/+BDNF公司−/−（n=12）和ZnT3−/−BDNF公司−/−（n=12）小鼠的双基因敲除与单基因敲除相比没有变化（p=0.25，Student t检验）。定量表示为pY816轴突免疫反应平均值±SEM+/+BDNF公司−/−（n=6）和ZnT3−/−BDNF公司−/−（n=8）只小鼠。两种基因型之间的突触pY816免疫反应无显著差异（p=0.48，Student t检验）。在ZnT3中共分析了1800个突触蛋白-1点+/+BDNF公司−/−小鼠和ZnT3中的2401−/−BDNF公司−/−动物。量化以平均值%±SEM表示。所有数据均通过Student t检验进行分析。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Abramoff医学博士、Magelhaes PJ、Ram SJ。ImageJ图像处理。国际生物光子学。2004;11(7):36–42.
    1. Armstrong JN、Saganich MJ、Xu NJ、Henkemeyer M、Heinemann SF、承包商A.海马苔藓纤维的NMDA依赖性长期增强需要B-肾上腺素逆向信号。神经科学杂志。2006;26(13):3474–3481.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Baj G，Leone E，Chao MV，Tongiorgi E。BDNF转录物的空间分离使BDNF能够不同地形成不同的树突状隔室。美国国家科学院院刊2011；108(40):16813–16818.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Barbacid M.神经营养因子及其受体。当前操作细胞生物学。1995;7(2):148–155.-公共医学
    1. Bhattacharyya A、Watson FL、Bradlee TA、Pomeroy SL、Stiles CD、Segal RA。Trk受体在成人神经系统中作为快速逆行信号载体发挥作用。神经科学杂志。1997;17(18):7007–7016.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

MeSH术语