Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Quá trình hình thành tế bào Mauthner trong não của Labeo rohita như được tiết lộ bởi hóa mô miễn dịch NADPH-d và nNOS
Tóm tắt
Nitric oxide (NO) đã được chứng minh rõ ràng là hoạt động như một chất truyền dẫn thần kinh trong sự truyền dẫn thần kinh ở động vật có xương sống. Chúng tôi lần đầu tiên báo cáo về nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase (NADPH-d) và nitric oxide synthase thần kinh (nNOS) trong tế bào Mauthner (MC) của não cá Labeo rohita trong quá trình phát triển sau phôi. Các tế bào MC dương tính với NADPH-d và nNOS đã được thấy có mức độ nhuộm mạnh ở tất cả các giai đoạn trẻ ở cả hai bên của tâm thất trong não sau. Ở người trưởng thành, các tế bào này có mức độ nhuộm vừa phải với NADPH-d nhưng không với nNOS. Hơn nữa, phân tích morfometric của các cường độ nhuộm cho thấy sự giảm sút của mật độ quang học của các tế bào MC khi quá trình phát triển tiến triển. Sự gia tăng dần trong đường kính tế bào được chứng minh từ cá giống đến trưởng thành (18–22 μm đến 98–106 μm), trong khi đường kính nhân gần như không thay đổi (10–12 μm đến 18–20 μm). Ở cá, các tế bào MC được biết đến là tham gia vào việc kiểm soát phản ứng giật mình. Hoạt động enzym NADPH-d được thấy trong các tế bào MC của giai đoạn phát triển sớm có thể đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt phản ứng giật mình để trốn thoát nhanh chóng khỏi kẻ săn mồi và điều kiện môi trường không thuận lợi nhằm sống sót trong giai đoạn đầu của cuộc đời. Do nNOS vắng mặt trong các tế bào MC trưởng thành, chúng tôi giả định rằng các tế bào MC trưởng thành biểu hiện một biến thể splice khác của nNOS mà được phát hiện bởi NADPH-d, nhưng không bởi kháng thể đang được sử dụng hiện nay. Do đó, sự hiện diện của nNOS (enzyme cần thiết cho sự tổng hợp NO) trong các tế bào MC gợi ý về sự tham gia của NO trong sự truyền dẫn thần kinh để tạo ra phản ứng giật mình một cách nhanh chóng. Hơn nữa, chúng tôi cũng gợi ý rằng NO có thể tham gia vào các khía cạnh khác như tìm đường, sự di cư của tế bào thần kinh, tín hiệu và sự tinh chỉnh trong quá trình phát triển của não L. rohita.
Từ khóa
#NADPH-d #nNOS #tế bào Mauthner #Labeo rohita #phát triển thần kinh #phản ứng giật mìnhTài liệu tham khảo
Anken RH, Rahmann H (1996) An atlas of the distribution of NADPH-diaphorase in the brain of the highly derived swordtail fish Xiphohorus helleri (Atherinoformes: Teleosti). J Hirnforsch 3:421–449
Anken RH, Sorger I, Bremen D, Rahmann H (1996) NADPH-diaphorase reactivity in the Mauthner cells of the swordtail fish, Xiphophorus helleri. Neurosci Lett 206:49–52
Arévalo R, Alonso JR, García-Ojeda E, Brinon JG, Crespo C, Aijón J (1995) NADPH diaphorase in the central nervous system of the tench (Tinca tinca, L.,1758). J Comp Neurol 352:398–420
Bell TD, Pereda AE, Faber DS (1997) Nitric oxide synthase distribution in the goldfish Mauthner cell. Neurosci Lett 226:187–190
Brüning G, Katzbach R, Mayer B (1995) Histochemical and immunocytochemical localization of nitric oxide synthase in the central nervous system of the goldfish, Carassius auratus. J Comp Neurol 358:353–382
Bullock TH (1978) Identification and addressed neurons in the vertebrates. In: Faber DS, Korn H (eds) Neurobiology of the Mauthner Cells. Raven Press, New York, pp 1–12
Castro A, Becerra M, Manso MJ, Anadon R (2006a) Calretinin immunoreactivity in the brain of the zebrafish, Danio rerio: distribution and comparison with some neuropeptides and neurotransmitter-synthesizing enzymes. I. Olfactory organ and forebrain. J Comp Neurol 494:435–459
Castro A, Becerra M, Manso MJ, Anadon R (2006b) Calretinin immunoreactivity in the brain of the zebrafish, Danio rerio: distribution and comparison with some neuropeptides and neurotransmitter-synthesizing enzymes. II. Midbrain, hindbrain, and rostral spinal cord. J Comp Neurol 494:792–814
Crespo C, Arévalo R, Brinon JG, Porteros A, Aijón J, Alonso JR (1998) Co-localization of calretinin and parvalbumin with nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase in tench Mauthner cells. Neurosci Lett 250:107–110
Dawson TM, Bredt SD, Fotuhi M, Hwang PM, Snyder SH (1991) Nitric oxide synthase and neuronal NADPH diphorase are identical in brain and peripheral tissue. Proc Natl Acad Sci USA 88:7797–7801
Díaz-Regueira S, Anadón R (2000) Calretinin expression in specific neuronal systems in the brain of an advanced teleost, the grey mullet (Chelon labrosus). J Comp Neurol 426:81–105
Eaton RC, Bompardieri RA (1978) Behavioral functions of the Mauthner neuron. In: Faber DS, Korn H (eds) Neurobiology of the Mauthner Cells. Raven Press, New York, pp 221–244
Eaton RC, Lee RK, Foreman MB (2001) The Mauthner cell and other identified neurons of the brainstem escape network of fish. Prog Neurobiol 63:467–485
Garthwaite J (1991) Glutamate, nitric oxide and cell-cell signaling in the nervous system. Trends Neurosci 14:60–67
Garthwaite J, Boulton C (1995) Nitric oxide signaling in the central nervous system. Ann Rev Physiol 57:683–706
Holmqvist BI, Östholm T, Alm P, Ekström P (1994) Nitric oxide synthase in the brain of a teleost. Neurosci Lett 171:205–208
Hope BT, Vincent SR (1989) Histochemical characterization of neuronal NADPH-diaphorase. J Histochem Cytochem 37:653–661
Hope BT, Michale GJ, Kingge KM, Vincent SR (1991) Neuronal NADPH diaphorase is a nitric oxide synthase. Proc Natl Acad Sci USA 88:2811–2814
Jadhao AG, Malz CR (2003a) NADPH-diaphorase in the brain of the African cichlid fish, Haplochromis burtoni. Eur J Cell Biol 82(Suppl 53):39
Jadhao AG, Malz CR (2003b) Localization of neuronal form of nitric oxide synthase (bNOS) in the diencephalon and pituitary gland of the catfish, Synodontis multipunctatus: an immunocytochemical study. Gen Comp Endocrinol 132:278–283
Jadhao AG, Malz CR (2004) Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH)-diaphorase activity in the brain of a cichlid fish, with remarkable findings in the entopeduncular nucleus: a histochemical study. J Chem Neuroanat 27:75–86
Jadhao AG, Malz CR (2007) Localization of calcium-binding protein (calretinin, 29 kD) in the brain and pituitary gland of teleost fish: an immunohistochemical study. Neurosci Res 59:265–276
Jadhao AG, Wilke I, Meyer DL (1999) NADPH-diaphorase expression in the hypothalamo-hypophysial system of different catfish. J Hirnforsch 39:513–523
Kimmel CB, Eaton RC, Powell SL (1980) Decreased fast-start performance of zebrafish larvae lacking Mauthner neurons. J Comp Physiol 140:343–350
Kimmel CB, Eaton RC, Metcalfe WK (1982) Brain neurons which project to the spinal cord in young larvae of the zebrafish. J Comp Neurol 205:112–127
Östholm T, Holmqvist BI, Alm P, Ekström P (1994) Nitric oxide synthase in the CNS of the atlantic salmon. Neurosci Lett 168:233–237
Parhar IS, Tosaki H, Sakuma Y, Kobayashi M (2001) Sex differences in the brain of goldfish: gonadotropin-releasing hormone and vasotocinergic neurons. Neuroscience 104:1099–1110
Prasada Rao PD, Jadhao AG, Sharma SC (1987) Descending projection neurons to the spinal cord of the goldfish, Carassius auratus. J Comp Neurol 265:96–108
Prasada Rao PD, Jadhao AG, Sharma SC (1993) Topographic organization of descending projection neurons to the spinal cord of the goldfish, Carassius auratus. Brain Res 620:211–220
Ronan MC, Northcutt RG (1985) The origin of descending spinal projections in lepidosirenid lungfishes. J Comp Neurol 241:435–444
Rovainen CM (1967) Physiological and anatomical studies on the large neurons of the central nervous systems of the sea lamprey (petromyzon marinus). II. Müller and Mauthner Cells. J Neurophysiol 30:1024–1042
Scherer-Singer U, Vincent SR, Kimura H, McGeer EG (1983) Demonstration of a unique population of neurons with NADPH-diaphorase histochemistry. J Neurosci Methods 9:229–234
Schober A, Malz CR, Meyer DL (1993) Enzymehistochemical demonstration of nitric oxide synthase in the diencephalon of the rainbow trout (Oncorhynchus mickiss). Neurosci Lett 151:67–70
Schober A, Meyer DL, von Bartheld CS (1994a) Central projections of the nervus terminalis and the nervus praeopticus in the lungfish brain revealed by nitric oxide synthase. J Comp Neurol 349:1–19
Schober A, Malz CR, Schober W, Meyer DL (1994b) NADPH-diaphorase in the central nervous system of the larval lamprey (Lampetra planeri). J Comp Neurol 345:94–104
Sharma SC, Jadhao AG, Prasada Rao PD (1993) Regeneration of supraspinal projection neurons in the adult goldfish. Brain Res 620:221–228
Smeets WJAJ, Nieuwenhuys R, Roberts BL (1983) The central nervous system of the cartilaginous fishes. Structure and functional correlations. Springer, New York, p 266
Snyder SH (1992) Nitric oxide: first in a new class of neurotransmitters? Science 257:494–496
Snyder SH, Bredt DS (1991) Nitric oxide as a neuronal messenger. TINS 12:125–128
Villani L (1999) Development of NADPH-diaphorase activity in the central nervous system of the cichlid fish, Tilapia mariae. Brain Behav Evol 54:147–158
Zottoli SJ, Horne CV (1983) Posterior lateral line afferent and efferent pathways within the central nervous system of the goldfish with special reference to the Mauthner Cell. J Comp Neurol 219:100–111