脑老化过程中组织形态学改变及S100蛋白表达

作     者：孙瑞坦 

作者单位：大连医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙雷

授予年度：2007年

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100104[医学-病理学与病理生理学] 10[医学] 

主      题：脑老化 星型胶质细胞 小胶质细胞 S100蛋白 突触素 

摘      要：近年来,随着中国进入老龄化社会步伐的加快,阿尔茨默病、帕金森病等“老年病发病率逐步提高,患病人数逐年递增,已经成为一个严重的社会和医疗卫生问题。多年来研究表明,脑组织的增龄性变化在神经系统的疾病过程中发挥重要的作用,并具有某些共同的病理及病理生理改变,因此,对于脑组织的增龄性变化的病理改变的研究可以作为多种神经系统疾病的研究基础,并不断为之的防治提供新的思路。 星型胶质细胞对维持血脑屏障完整性至关重要,且对突触传递、神经元新生均有影响;而活化的小胶质细胞在痴呆患者脑中增多;突触密度随年龄的增长而下降被认为是脑老化中普遍现象,因此研究小胶质细胞及星形胶质细胞以及突触密度随年龄的增长,在形态、数量上的改变对于研究人脑的老化过程以及病理生理改变具有重要的意义。 S100蛋白主要由胶质细胞特别是星形胶质细胞合成和分泌,在正常生理条件下浓度较低,起着稳定中枢神经系统的作用。在大脑衰老过程中S100含量亦明显升高,被认为是对增龄相关的脑结构和功能改变的有益反应。因此,研究S100蛋白在人脑中的增龄性改变以及这些改变同大脑其他的一些组织形态学的改变之间的关系,对于脑老化的研究具有一定的积极意义。 目前,由于多种因素的限制,对于增龄脑的研究主要以动物模型为主,而以人类脑组织为基础的病理学研究相对较少,本课题以尸检增龄脑标本为研究对象,通过对增龄脑组织形态学的研究,观察脑老化过程中大脑额叶、枕叶、壳核、海马区的改变,并通过与S100蛋白表达的相关研究,从而进一步了解脑组织自然衰老的机制,以探索神经系统疾病的新的诊断治疗方法。 研究内容:(1) GFAP阳性星形胶质细胞Ferritin阳性小胶质细胞在脑组织中的分布特点及其随龄变化. (2)光镜下可见SYNP免疫反应阳性物质呈大小不等的颗粒在脑组织中的分布特点及其随龄变化. (3)用免疫组织化学ABC法标记S100免疫阳性(S100IR)细胞,观察S100蛋白在成年脑和老年脑中的分布,探讨其表达的年龄相关变化及及其与胶质细胞随龄变化的关系。 研究方法:以30例25-96岁无重要神经系统病史及神经病理改变的尸检脑标本为研究对象,结合免疫组化及图象分析技术,观察成年以后至老龄期间人脑额叶、枕叶、海马及基底节区的GFAP阳性星形胶质细胞Ferritin阳性小胶质细胞S100蛋白以及突触素的变化,并分析上述变化与年龄增长的相关性。 结果:1.老年组GFAP阳性星型细胞的分布较成年人略广泛,有不同程度的增生、肥大。 2.老年组脑内铁蛋白阳性小胶质细胞的分布与成年组类似,但各部位灰质内小胶质细胞及活化的小胶质细胞数目较成年人不同程度地增多。 3.成年组和老年组脑中均可见棕褐色免疫反应的S100IR细胞,多为星形胶质细胞,但老年组额叶、枕叶、海马及基底核阳性细胞密度均显著增加,与星型胶质细胞、小胶质细胞的变化呈正相关。, 4. SYNP免疫反应阳性颗粒,弥散分布于皮层、壳核及海马灰质神经毡内,神经细胞、胶质细胞胞体内、突触密度与年龄呈现一定程度的负相关。 结论:1.星型胶质细胞与小胶质细胞有随年龄增加而增加的趋势。正常老龄脑额叶、枕叶、壳核及海马区突触密度均出现不同程度下降,并与年龄呈现一定程度的负相关,未发现其与星型胶质细胞与小胶质细胞及S100蛋白显著相关。 2. S100IR细胞在脑中的分布具区域性差异,呈明显的年龄相关性增生,并与星型胶质细胞与小胶质细胞的随龄变化呈相关。 3. S100在人脑内与GFAP阳性的星型胶质细胞在研究的各部位都呈现了一定程度的正相关,与铁蛋白阳性的小胶质细胞在额叶、枕叶存在一定的相关性。