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.2008年12月；18(12):2855-67.
doi:10.1093/cercor/bhn044。 Epub 2008年4月9日。

听力损失改变听觉皮层突触前GAD和突触后GABAA受体的亚细胞分布

艾玛·C·萨罗 1, Vibhakar C Kotak公司, 丹·H·桑斯, Chiye青木
附属公司

听力损失改变听觉皮层突触前GAD和突触后GABAA受体的亚细胞分布

艾玛·C·萨罗等。 大脑皮层. 2008年12月.

摘要

我们之前已经证明，听觉经验调节听觉皮层（ACx）兴奋性突触的成熟。在本研究中，我们使用电子显微镜免疫细胞化学来确定新生儿感音神经性聋（SNHL）后ACx的兴奋性增强是否也涉及GABA能突触的突触前或突触后改变。SNHL是在沙鼠听力开始前（出生后第10天）诱导的。在P17，位于ACx第2/3层质膜上的γ-氨基丁酸A型（GABA（A））受体的β2/3亚单位（GABA。GABA（A）beta2/3在兴奋性神经元的核周质膜上减少，但在GABA能中间神经元上没有减少。这种细胞特异性变化有助于增强SNHL ACx的兴奋性。突触前，GABA能轴突终末显著增大，但数量较少，谷氨酸脱羧酶免疫反应密度增加47%（P<0.05）。这表明GABA的合成可能受到突触后GABA（a）R水平降低所产生的逆行信号的上调。因此，ACx锥体神经元上形成的抑制性突触的突触前和突触后侧均受新生儿听觉经验的调节。

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数字

图1。
图1。
GABA的光镜定位A类ACx中的β2/3亚基和GAD。(A类和B类)针对GABA的抗体A类β2/3亚单位识别对照ACx 2/3层中未标记细胞体周围的点状物（箭头）（核质中的星号，A类). 相同的抗体标记了年龄匹配的SNHL ACx（核质中的星号，B类). 一些点子串在一起（三个箭头A类和B类). bv=血管管腔。(C类和D类)针对GAD65/67的抗体识别围绕对照未标记核体周围（黑色星号）的点(C类)和SNHL(D类)动物。此外，一些神经元胞体周围具有强烈的免疫反应性（白色星号）。所有面板的校准棒=50μm。
图2。
图2。
显示GABA示例的电子显微照片A类在ACx 2/3层的质膜和细胞内部位进行β2/3免疫标记。GABA公司A类图中DAB程序显示了β2/3免疫标记(A类)至(D类)以及SIG程序的数字(电子)至(H（H）). (A类)对照动物ACx周核的质膜标记（箭头）。免疫反应性位于对称突触（箭头），并在细胞内（箭头）向内质网延伸。这种连续标记被记录为标记在“细胞内”和“质膜”类别下。粗短箭头显示不对称突触的突触后密度缺乏免疫反应。此处和其他面板中，At=轴突终端。(B类)另一个等离子膜标记的例子，在高倍镜下拍摄。在这个对称的突触（箭头），DAB标记在细胞内延伸（箭头）。同一树突与另一轴突并列（右上角），因此可以通过其他部位存在的小泡来识别。面对轴突的树突质膜表现出更少的DAB标记。(C类)SNHL动物ACx树突内的细胞内标记斑块（箭头）。这些斑块位于一个明显未标记的对称（可能是抑制性）突触附近。轴突末端（白色箭头）内存在致密囊泡，进一步证实了这一点。箭头指向非突触的质膜免疫标记。(D类)在对称突触部位和突触后树突内孵育的对照组切片中缺乏DAB免疫反应。(电子)SIG粒子簇（此处和内部为白色星号F类和克)在两个质膜之间的接合处形成一个对称的突触到体细胞（S）上。附近的不对称（可能是兴奋性）突触（箭头）未标记。注意组织：Embed812接口，用黑色十字（+）标记。取样组织与组织的接近性–Embed812界面是有意的，以确保从最大程度暴露于免疫反应物的区域进行取样。(F类)SIG颗粒在树突（D）上形成的对称突触上的类似聚集。(克)SIG颗粒位于体细胞内，靠近轴突末端At形成的对称突触(H（H）)在未经初级抗体孵育的对照组织中，远端树突上的对称突触以及树突的细胞内部分缺乏SIG免疫反应性。(我)GABA定量分析A类β2/3–3只SNHL动物的ACx中出现DAB免疫反应。对照动物的大脑皮层显示GABA占总GABA的比例明显较高A类血浆β2/3免疫标记（白条）。相反，SNHL动物的皮层显示GABA的比例明显较高A类β2/3免疫标记细胞内（黑条），远离质膜。(J型)SIG粒子簇分布模式的定量分析。对照动物的大脑皮层显示GABA占总GABA的比例明显较高A类SIG在质膜（白条）上进行β2/3免疫标记，而SNHL动物的皮层显示GABA的比例明显较高A类β2/3免疫标记细胞内（黑条），远离质膜。星号(我)和(J型)标记的重要性对<0.002，由双尾学生决定t吨-测试。At，轴突末端；S、 躯体；D、 枝晶。比例尺=500 nm。
图2。
图2。
显示GABA示例的电子显微照片A类在ACx 2/3层的质膜和细胞内部位进行β2/3免疫标记。GABA公司A类图中显示了DAB程序中的β2/3免疫标记(A类)至(D类)以及通过图中的SIG程序(电子)至(H（H）). (A类)对照动物ACx周核的质膜标记（箭头）。免疫反应性位于对称突触（箭头），并向内质网细胞内延伸（箭头）。这种连续标记被记录为标记在“细胞内”和“质膜”类别下。粗短箭头显示不对称突触的突触后密度缺乏免疫反应。此处和其他面板中，At=轴突终端。(B类)另一个等离子膜标记的例子，在高倍镜下拍摄。在这个对称的突触（箭头），DAB标记在细胞内延伸（箭头）。同一树突与另一轴突并列（右上角），因此可以通过其他部位存在的小泡来识别。面向轴突的树突质膜显示出较少的DAB标记。(C类)SNHL动物ACx树突内的细胞内标记斑块（箭头）。这些斑块位于一个明显未标记的对称（可能是抑制性）突触附近。轴突末端（白色箭头）内存在致密囊泡，进一步证实了这一点。箭头指向非突触的质膜免疫标记。(D类)在对称突触部位和突触后树突内孵育的对照组切片中缺乏DAB免疫反应。(电子)SIG粒子簇（此处和内部为白色星号F类和克)在两个质膜之间的接合处形成一个对称的突触到体细胞（S）上。附近的不对称（可能是兴奋性）突触（箭头）未标记。注意组织：Embed812接口，用黑色十字（+）标记。取样组织与组织的接近性–Embed812界面是有意的，以确保从最大程度暴露于免疫反应物的区域进行取样。(F类)SIG颗粒在树突（D）上形成的对称突触上的类似聚集。(克)SIG颗粒位于体细胞内，靠近轴突末端At形成的对称突触(H（H）)在未经初级抗体孵育的对照组织中，远端树突上的对称突触以及树突的细胞内部分缺乏SIG免疫反应性。(我)GABA定量分析A类β2/3–3只SNHL动物的ACx中出现DAB免疫反应。对照动物的皮质在总GABA中所占比例明显较高A类血浆β2/3免疫标记（白条）。相反，SNHL动物的皮层显示GABA的比例明显较高A类β2/3免疫标记细胞内（黑条），远离质膜。(J型)SIG粒子簇分布模式的定量分析。对照动物的皮质在总GABA中所占比例明显较高A类SIG在质膜（白条）上进行β2/3免疫标记，而SNHL动物的皮层显示GABA的比例明显较高A类β2/3免疫标记细胞内（黑条），远离质膜。星号(我)和(J型)标记的重要性对<0.002，由双尾学生确定t吨-测试。At，轴突末端；S、 胞体；D、 枝晶。比例尺=500 nm。
图3。
图3。
电子显微镜显示抑制性轴突末端的高度特异性GAD65/67免疫标记。(A类,B类)抑制性轴突轮廓内的SIG免疫标记（白色星号）形成对称（可能是抑制性）突触到邻近的躯体（S）。白色箭头表示突触的活动区。对照组组织中轴突轮廓内SIG颗粒的密度明显较低(A类)与SNHL相比(B类)动物。(C类)形成对称突触的轴突末端（白星）强烈标记为DAB。相反，形成不对称突触的轴突终末（可能是兴奋性的，黑色箭头指向突触前膜）显然没有标记。比例尺：500 nm。
图4。
图4。
(A类)GABA能抑制轴突终末内GAD的平均密度。SNHL动物的皮质中的该值显著高于对照组。这些值代表突触前终末内GAD65/67–SIG粒子数密度的组平均值。星号代表对<0.005，由独立组的Kolmogorov–Smirnov检验确定。(B类)直方图比较了两组之间轴突轮廓内GAD密度的分布。成比例地，轴突轮廓更多，显示出更高的GAD密度水平（在SNHL动物中>150 SIG粒子/μm2)与对照组动物相比。
图5。
图5。
GABA的比较A类感官饲养条件下的β2/3和GAD SIG簇大小。上图显示了GABA面积的大小分布A类β2/3 SIG簇出现在对照组和SNHL动物ACx内树突突触后质膜上。下图显示了对照和SNHL动物轴突末端内GAD SIG簇区域的大小分布。使用Adobe Photoshop（6.0版）测量每个SIG簇，并将其从像素转换为nm单位2箭头表示每个感官饲养条件的平均值。
图6。
图6。
GABA的体细胞分布A类β2/3，如SIG标签所示。SNHL动物皮层中抑制性轴突终末靶向的锥体神经元体细胞显示，细胞内（黑条）总β2/3免疫标记的比例显著高于对照动物的ACx。相反，对照组的ACx在总GABA中所占比例明显较高A类β2/3免疫标记在锥体神经元（白条）质膜上。相比之下，GABA的分布A类中间神经元胞体内β2/3免疫标记在感觉培养条件下无显著差异。星号标志意义(对<0.05），由双尾学生确定t吨-测试。
图7。
图7。
靶向躯体的轴突内GAD–SIG密度。SNHL动物ACx中靶向锥体神经元躯体的GABA能轴突终末内GAD颗粒的平均密度显著高于对照组ACx中针对锥体神经元的GAD水平。然而，在两种感觉培养条件下，以中间神经元躯体为靶点的GABA能轴突终末内GAD的平均密度没有显著差异。星号表示对< 0.05.
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