Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phẫu thuật cắt nhánh thần kinh gây ra sự định vị miễn dịch trong nhân của enzyme enolase đặc hiệu tế bào thần kinh ở các nơ-ron mặt và hạ thiệt của chuột
Tóm tắt
Enolase đặc hiệu tế bào thần kinh như một enzyme trong con đường glycolytic được định vị trong tế bào chất của các tế bào thần kinh, nhưng không có trong nhân tế bào. Chúng tôi đã áp dụng kỹ thuật miễn dịch cytochemistry với kháng thể polyclonal chống enolase đặc hiệu tế bào thần kinh chuột lớn theo tỉ lệ 1∶64.000 vào não giữa của chuột Wistar trưởng thành đực và cái sau khi thực hiện các bước (a) cắt đứt dây thần kinh mặt và khâu vi phẫu ngay lập tức (nối mặt-mặt), (b) cắt đứt dây thần kinh hạ thiệt và khâu ngay lập tức (nối hạ thiệt-hạ thiệt) và (c) cắt đứt dây thần kinh mặt và hạ thiệt với việc khâu ngay lập tức từ nhánh gần của dây hạ thiệt đến đoạn cuối của dây thần kinh mặt (nối hạ thiệt-mặt). Khi nghiên cứu sự định vị miễn dịch nội bào của enolase đặc hiệu tế bào thần kinh trong các nơ-ron của nhân mặt và hạ thiệt, chúng tôi phát hiện rằng (1) ở những con chuột bình thường, khoảng 20% tất cả các nơ-ron mặt và hạ thiệt không chỉ biểu hiện enolase đặc hiệu tế bào thần kinh trong tế bào chất mà còn cả trong nhân tế bào và (2) sau bất kỳ phẫu thuật cắt đứt nào của dây thần kinh ngoại vi mặt hoặc hạ thiệt, tiểu thể của tất cả các nơ-ron vận động bị tổn thương phản ứng bằng sự gia tăng đáng kể tính miễn dịch của enolase đặc hiệu tế bào thần kinh trong nhân. Những phát hiện tương tự cũng đã thu được trong các thí nghiệm trên các tế bào Neuro-2a không cố định đã bị tổn thương bằng hydrogen peroxide. Việc đếm số lượng tuyệt đối của các nơ-ron bình thường và phản ứng trong khoảng thời gian từ 1–365 ngày sau khi cắt đứt cho thấy sự gia tăng của enolase đặc hiệu tế bào thần kinh trong nhân các tế bào thần kinh là tạm thời và có thể đảo ngược. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào ngày thứ 2 sau khi cắt đứt, đạt đến mức tối đa vào khoảng 10-18 ngày sau khi cắt đứt và không còn hiện rõ sau 56 ngày từ phẫu thuật. Những phát hiện này gợi ý rằng vật chất phản ứng miễn dịch giống như enolase đặc hiệu tế bào thần kinh trong nhân có thể phục vụ chức năng điều hòa trên bộ gen.
Từ khóa
#enolase đặc hiệu tế bào thần kinh #nhân tế bào #sự định vị miễn dịch #dây thần kinh mặt #dây thần kinh hạ thiệt #phẫu thuật cắt nhánh thần kinhTài liệu tham khảo
Alberghina, M. &Guiffrida Stella, A. M. (1988) Changes of phospholipid-metabolizing and lysosomal enzymes in hypoglossal nucleus and ventral horn motoneurons during regeneration of craniospinal nerves.Journal of Neurochemistry 51, 15–20.
Angelov, D. N., Gunkel, A., Stennert, E. &Neiss, W. F. (1993) Recovery of original nerve supply after hypoglossal-facial anastomosis causes permanent motoric hyperinnervation of the whiskerpad muscles in the rat.Journal of Comparative Neurology 398, 214–24.
Arvidsson, U., Johnson, H., Piehl, H., Cullheim, S., Hökfelt, T., Risling, M., Terenius, L. &Ulfhake, B. (1990) Peripheral nerve section induces increased levels of calcitonin gene-related peptide (CGRP)-like immunoreactivity in axotomized motoneurons.Experimental Brain Research 79, 212–16.
Austin, L. (1985) Molecular aspects of nerve regeneration. InAlterations of metabolites in the nervous system. Handbook of Neurochemistry, 2nd edition (edited byLajtha, A.) pp. 1–29. New York: Plenum Press.
Barron, K. D. (1983) Axon reaction and central nervous regeneration. InNerve, organ and tissue regeneration: research prospectives (edited bySeil, F. J.) pp. 23–51. New York: Academic Press.
Chau, R. M. W., Skaper, S. D. &Varon, S. (1988) Peroxidative block of glucose utilization and survival in CNS neuronal cultures.Neurochemical Research 13, 611–16.
Fox, C. H., Johnson, F. B., Whiting, J. &Roller, P. P. (1985) Formaldehyde fixation.Journal of Histochemistry and Cytochemistry 33, 845–53.
Graeber, M. B., Streit, W. J. &Kreutzberg, G. W. (1988) Axotomy of the facial nerve leads to increased CR3 complement receptor expression by activated microglial cells.Journal of Neuroscience Research 21, 18–24.
Grafstein, B. (1983) Chromatolysis reconsidered: a new view of the reaction of the nerve cell body to axon injury. InNerve, organ and tissue regeneration: research perspectives (edited bySeil, F. J.) pp. 37–50. New York: Academic Press.
Gundersen, H. J. G. (1986) Stereology of arbitrary particles.Journal of Microscopy 143, 3–45.
Guntinas-Lichius, O., Neiss, W. F. &Stennert, E. (1992) Variation of motoneuron numbers in the facial and hypoglossal nucleus within the same strain of Wistar rats estimated by the fractionator.European Journal of Neuroscience (Supplement) 5, 132.
Guntinas-Lichius, O., Mockenhaupt, J., Stennert, E. &Neiss, W. F. (1993) Simplified nerve cell counting in the rat brainstem with the physical disector using a drawingmicroscope.Journal of Microscopy 172, 177–80.
Haas, C. A., Streit, W. J. &Kreutzberg, G. W. (1990) Rat facial motoneurons express increased levels of calcitonin gene-related peptide mRNA in response to axotomy.Journal of Neuroscience Research 27, 270–5.
Halliwell, B. &Gutteridge, J. M. C. (1985) Oxygen radicals and the nervous system.Trends in Neuroscience 8, 22–6.
Hammerschlag, P. E. (1987) Hypoglossal facial nerve anastomosis for correction of facial nerve paralysis following cerebello-pontine angle surgery. InModern Techniques in Surgery (edited byRansohoff, J.) vol. 37, pp. 2–12. New York: Mount Kisco.
Huang, W. M., Gibson, S. J., Facer, P., Yu, J. &Polak, J. M. (1983) Improved section adhesion for immunocytochemistry using high molecular weight polymers of L-lysine as a slide coating.Histochemistry 77, 275–9.
Jackson, G. R., Apffel, L., Werrbach-Perez, K. &Perez-Polo, J. R. (1990) Role of nerve growth factor in oxidant-antioxidant balance and neuronal injury. I. Stimulation of hydrogen peroxide resistance.Journal of Neuroscience Research 25, 360–8.
Kirino, T., Brightman, M. W., Oertel, W. H., Schmechel, D. E. &Marangos, P. J. (1983) Neuron-specific enolase as an index of neuronal regeneration and reinnervation.Journal of Neuroscience 3, 915–23.
Klebe, R. J. &Ruddle, F. H. (1969) Neuroblastoma: cell culture analysis of a differentiating stem cell system.Journal of Cell Biology,43, 69A.
Kreutzberg, G. W. (1982) Acute neuronal reaction to injury. InRepair and regeneration of the nervous system (edited byNicholls, J. G.) pp. 57–69. Berlin: Springer Verlag.
Kreutzberg, G. W. (1985) The motoneuron and its micro-environment responding to axotomy. InNeural transplantation and regeneration (edited byDas, G. D. &Wallace, R. B.) pp. 271–6. New York: Springer.
Lieberman, A. R. (1971) The axon reaction: a review of the principal features of the perikaryal response to axon injury.International Review of Neurobiology 14, 49–125.
Manos, P. &Edmond, J. (1992) Immunofluorescent analysis of creatine kinase in cultured astrocytes by conventional and confocal microscopy: a nuclear localization.Journal of Comparative Neurology 326, 273–82.
Marangos, P. J., Goodwin, F. K., Parma, A., Lauter, K. &Trams, E. (1978a) Neuron specific protein (NSP) in neuroblastoma cells: relation to differentiation.Brain Research 145, 49–58.
Marangos, P. J., Zis, A. P., Clark, R. L. &Goodwin, F. K. (1978b) Neuronal, non-neuronal and hybrid forms of enolase in brain: structural, immunological and functional comparisons.Brain Research 150, 117–33.
Marangos, P. J. &Schmechel, D. E. (1987) Neuron specific enolase, a clinically useful marker for neurons and neuroendocrine cells.Annual Reviews of Neuroscience 10, 269–95.
Martin, E. M. E., Skaper, S. D. &Varon, S. (1987) Catalase protection of neuronal survivalin vitro is not directed to the accumulation of peroxides in the culture medium.International Journal of Developmental Neuroscience 5, 1–10.
May, M. (1986) Surgical rehabilitation of facial palsy: total approach. InThe Facial Nerve (edited byMay, M.) pp. 695–777. New York: Thieme Inc.
May, M., Sorol, S. M. &Mester, S. J. (1991) Hypoglossal-facial nerve interpositional-jump graft for facial reanimation without tongue atrophy.Otolaryngology Head and Neck Surgery 104, 818–25.
Mccord, J. M. (1985) Oxygen-derived free radicals in postischemic tissue injury.New England Journal of Medicine 312, 159–63.
Miehlke, A., Stennert, E., Arold, R., Chilla, R., Penzholz, H., KÜhner, A., Sturm, V. &Haubrich, J. (1981) Chirurgie der Nerven im HNO-Bereich (außer Nn. stato-acusticus und olfactorius).Archives of Oto-Rhino-Laryngology 231, 89–449.
Miller, F. D., Tetzlaff, W., Bisby, M. A., Fawcett, J. W. &Milner, R. J. (1989) Rapid induction of the major embryonic alpha-tubulin mRNA, T alpha 1, during nerve regeneration in adult rats.Journal of Neuroscience 9, 1452–63.
Murray, G. I. &Ewen, S. W. B. (1990) Enzyme histochemistry on freeze-substituted glycol methacrylate-embedded tissue.Journal of Histochemistry and Cytochemistry 38, 95–101.
Neiss, W. F., Guntinas Lichius, O., Angelov, D. N., Gunkel, A. &Stennert, E. (1992) The hypoglossal-facial anastomosis as model of neuronal plasticity in the rat.Annals of Anatomy 174, 419–33.
Newport, J. W. &Forbes, D. J. (1987) The nucleus: structure, function and dynamics.Annual Review of Biochemistry 56, 535–65.
Nissl, F. (1892) Über die Veränderungen der Ganglienzellen am Facialiskern des Kaninchens nach Ausreissung der Nerven.Allgemeine Zeitschrift für Psychiatrie 48, 197–8.
Ottersen, O. P. (1989) Quantitative electron microscopic immunocytochemistry of neuroactive amino acids.Anatomy and Embryology 180, 1–15.
Pearson, R. C., Taylor, N. &Snyder, S. H. (1988) Tubulin messenger RNA:in situ hybridization reveals bilateral increase in hypoglossal and facial nuclei following nerve transection.Brain Research 463, 245–9.
Perez-Polo, J. R., Foreman, P. J., Jackson, G. R., Shan, D. E., Taglialatela, G., Thorpe, L. W. &Werrbachperez, K. (1990) Nerve growth factor and neuronal cell death.Molecular Neurobiology 4, 57–91.
Robinson, J. M. &Karnovsky, M. J. (1990) Rapid-freezing cytochemistry: preservation of tubular lysosomes and enzyme activity.Journal of Histochemistry and Cytochemistry 39, 787–92.
Saika, T., Senba, E., Noguchi, K., Sato, M., Kubo, T., Matsunaga, T. &Tohyama, M. (1991) Changes in expression of peptides in rat facial motoneurons after facial nerve crushing and resection.Molecular Brain Research 11, 187–96.
Sakimura, K., Kushiya, E., Obinata, M., Odani, S. &Takahashi, Y. (1985) Molecular cloning and the nucleotide sequence of cDNA for neuron-specific enolase messenger RNA of rat brain.Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 82, 7453–7.
Schmechel, D. E., Brightman, M. W. &Barker, J. L. (1980a) Localization of neuron-specific enolase in mouse spinal neurons grown in tissue culture.Brain Research 181, 391–400.
Schmechel, D. E., Brightman, M. W. &Marangos, P. J. (1980b) Neurons switch from non-neuronal enolase to neuron-specific enolase during differentiation.Brain Research 190, 195–214.
Silver, P. A. (1991) How proteins enter the nucleus.Cell 64, 489–97.
Silverman, W. F. (1992) Neuron-specific enolase reflects metabolic activity in mesencephalic neurons of the rat.Brain Research 577, 276–84.
Singh, R. &Green, M. R. (1993) Sequence-specific binding of transfer RNA by glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase.Science 259, 365–8.
Stennert, E. (1979) I. Hypoglossal facial anastomosis: its significance for modern facial surgery. II. Combined approach in extratemporal facial nerve reconstruction.Clinical Plastic Surgery 6, 471–86.
Streit, W. J., Dumoulin, F. L., Raivich, G. &Kreutzberg, G. W. (1989) Calcitonin gene-related peptide increases in facial motoneurons after peripheral nerve transection.Neuroscience Letters 101, 143–8.
Takei, N., Kondo, J., Nagaike, K., Ohsawa, K., Kato, K. &Kohsaka, S. (1991) Neuronal survival factor from bovine brain is identical to neuron-specific enolase.Journal of Neurochemistry 57, 1178–84.
Tetzlaff, W. &Kreutzberg, G. W. (1985) Ornithine decarboxylase in motoneurons during regeneration.Experimental Neurology 89, 679–88.
Tetzlaff, W., Bisby, M. A. &Kreutzberg, G. W. (1988) Changes in cytoskeletal proteins in the rat facial nucleus following axotomy.Journal of Neuroscience 8, 3181–9.
Van Noorden, S., Polak, J. M., Robinson, M., Pearse, A. G. E. &Marangos, P. J. (1984) Neuron-specific enolase in the pituitary gland.Neuroendocrinology 38, 309–16.
Yu, W.-H. A. (1988) Sex difference in neuronal loss induced by axotomy in the rat brain stem motor nuclei.Experimental Neurology 102, 230–5.