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.2012;7（5）：e35955。
doi:10.1371/journal.pone.0035955。 Epub 2012年5月3日。

听觉过度暴露增加VGLUT-2介导的前庭外侧核至耳蜗背核的投射表达

马修·巴克 1, 汉斯·尤根·索林斯基, 桥本春树, 托马斯·塔戈, 纳迪娅·皮拉蒂, 马丁·哈曼
附属公司

听觉过度暴露增加VGLUT-2介导的前庭外侧核至耳蜗背核的投射表达

马修·巴克等。 公共科学图书馆一号. 2012.

摘要

耳蜗背核（DCN）是中枢听觉系统的第一中继，也是多模态信息整合的场所。囊泡谷氨酸转运体VGLUT-1和VGLUT-2选择性地将谷氨酸包裹到突触小泡中，并发现在DCN中具有不同的组织模式。听觉神经纤维主要与VGLUT-1共标记，体感输入主要与VGLUT-2共标记。在这里，我们使用荧光共轭右旋糖酐胺（DA）的逆行和顺行转运来证明前庭外侧核（LVN）向大鼠DCN的梭形层和深层均显示同侧投射。刺激梭形细胞和颗粒细胞中间神经元中LVN诱导的谷氨酸能突触电流。我们将右旋糖酐-胺神经元追踪法与免疫组织化学相结合，发现LVN的标记投射物与VGLUT-2共同标记，而VGLUT-1则相反。Wistar大鼠暴露于高单音（15 kHz，110 dB SPL）下6小时。声学过度暴露五天后，DCN中VGLUT-1的表达水平降低，而DCN中VGLUT-2的表达水平增加，包括源自LVN的末端。VGLUT-2介导的LVN到DCN的投射可能在头部位置对声音的反应中发挥作用。听觉过度暴露后VGLUT-2表达的扩增可能是前庭输入对听力损失和听觉神经纤维VGLUT-1表达减少的一种补偿机制。

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数字

图1
图1。矢状脑干切片显示，在耳蜗背核（DCN）注射右旋糖酐胺（a，C）后，前庭外侧核（LVN）逆行标记，在LVN注射右旋糖胺（B，D）后，DCN顺行标记。
(A类)注射右旋糖酐胺后3小时的亮场和荧光显微照片叠加，显示LVN和DCN相对于脊髓前庭核（SpVe）和Y（Y）核的位置。DCN中的荧光显示注射部位。(B类)LVN标记为右旋糖酐胺逆行运输的结果。(C类)亮场和荧光显微照片叠加，显示LVN中的注射部位。(天)右旋糖酐胺顺行运输导致DCN中标记的末端。比例尺：（A）和（B）200µm，（C）和（D）20µm。所有切片厚度均为120µm。ML：分子层；FL：梭形细胞层；DL：深层。
图2
图2。冠状脑干切片显示在DCN（a，C）注射右旋糖酐胺后LVN逆行标记，在LVN（B，D）注射右旋糖酐胺之后DCN顺行标记。
(A类)注射右旋糖酐胺后3小时的亮场和荧光显微照片叠加，显示DCN相对于小脑下脚（icp）和小脑的位置。DCN中的荧光显示了注射部位。(B类)LVN标记为右旋糖酐胺逆行运输的结果。(C类)亮场和荧光显微照片叠加，显示LVN中右旋糖酐胺注射部位的位置。(天)右旋糖酐胺顺行运输导致DCN中标记的末端。比例尺：（A）和（B）200µm，（C）和（D）20µm。所有切片厚度均为120µm。
图3
图3。在DCN中注射右旋糖酐胺后重建LVN中的逆行细胞体标记。
对冠状（左）和矢状（右）脑干标本进行注射，并进行100µm的连续切片。黑色区域表示DCN中的注射部位，红色圆点表示标记的细胞体，包括LVN中的细胞体（灰色区域）。LVN：前庭外侧核；DCN：耳蜗背核；VCN：耳蜗腹侧核；icp：小脑下脚；sp5：三叉神经脊束；sp5O：三叉神经脊核；8vn：前庭径路8第个神经；SpVe：脊髓前庭核；LR4V：侧凹4第个心室；Cu：楔形核。
图4
图4。通过刺激矢状切片中的LVN，在已识别的DCN细胞中激发谷氨酸能突触后电流（EPSCs）。
(A类)充满荧光素黄（顶部）的DCN梭形细胞的显微照片，以及刺激LVN（底部）时对该梭形细胞进行的全细胞电压钳记录。(B类)填充荧光素黄的DCN颗粒细胞的显微照片（顶部），刺激LVN时记录该颗粒细胞的全细胞电压钳（底部）。两个细胞均保持在−68 mV，LVN以0.3 Hz刺激。谷氨酸能EPSC以黑色表示，并被50µm D-AP5和10µm NBQX阻断（痕迹以红色表示）。每个记录道代表10–20个单记录道的平均值。箭头表示为清晰起见已删除的刺激伪影。比例尺：（A）50µm，（B）20µm。
图5
图5。VGLUT-1和VGLUT-2在DCN和VCN中的表达。
(A类)DCN中VGLUT-1和VGLUT-2染色的显微照片，各层分别标记（ML分子层、FL纺锤状层、DL深层）。叠加显示，VGLUT-1主要存在于ML中，而VGLUT-2主要存在于DL中。(C类) (B类). VCN中VGLUT-1和VGLUT-2染色的显微照片。叠加显示，与VGLUT-2相比，VGLUT-1主要在VCN中表达。比例尺：200µm。所有切片厚度均为20µm。(C类)表示DCN层、MCD和外壳区域中VGLUT-1和VGLUT-2的荧光强度的直方图。*p<0.05，***p<0.001，NS不显著。(天)直方图表示DCN层、MCD和外壳区域中VGLUT-1和VGLUT-2标记端子的点状密度，***P<0.001。ML：分子层；FL：梭形细胞层；DL：深层。
图6
图6。从LVN到DCN的投影不与VGLUT-1和VGLUT-2联合标记。
(A类)右旋糖酐（DA）标记的端子显示在DCN深层（左侧）。VGLUT-1标签显示在同一区域（中间）。覆盖图（右侧）显示VGLUT-1和DA标记端子之间没有共同标记。(B类)DA标记端子显示在DCN深层（左侧）。VGLUT-2标签显示在同一区域（中间）。覆盖图（右侧）显示DA标记的端子与VGLUT-2共同标记。比例尺10µm。
图7
图7。听觉过度暴露（AOE）引发听力损伤后，VGLUT-2免疫反应增强。
(A类)听觉脑干反应（ABR）记录由24 kHz和94 dB SPL的音调信号触发。顶部轨迹显示在对照受试者第0天和AOE之前获得的ABR。底部轨迹显示两名受试者在第5天获得的ABR。AOE后，ABR的特征是轨迹平坦，没有I波（用虚线表示）。(B类)表示第0天和第5天之间ABR阈值变化的总结图，以响应音调点频率。*p<0.05。(C类)VGLUT-1（左）和VGLUT-2（中）在来自对照受试者（上）和AOE后的DCN冠状切片中的表达（下）。右侧面板显示了VGLUT-1和VGLUT-2的叠加。(天)代表DCN层、VCN MCD的大细胞结构域和外壳区域中VGLUT-1和VGLUT-2的荧光强度的直方图，***P<0.001，NS不显著。ML：分子层；FL：梭形细胞层；DL：深层。AOE后，所有DCN层和MCD中VGLUT-1免疫反应性降低，VGLUT-2免疫反应性增加。外壳中的VGLUT-1在AOE后降低，但VGLUT-2的表达不受影响。(E类)对照组（左）和AOE后（中）标记有VGLUT-2的LVN产生的突触束示例。注意AOE后有多个VGLUT-2标记端子。结果汇总在柱状图中（右侧）。*p<0.05，比例尺：（C）100µm，（E）5µm。
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