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【中图分类号】R8【文献标识码】A【文章编号】0529-1356(2000)04-292
DISTRIBUTION OF FOS PROTEIN IN IMMUNE CHALLENGE RAT
BRAIN INDUCED BY INTRAPERITONEAL INJECTION
OF LIPOPOLYSACCHARIDE
YANG Zhi-junGE XuRAO Zhi-renDUAN LiJU Gong
（Institute of Neuroscience,the Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China）
【Abstract】Objective To investigate the distribution of functional neurons in rat brain involving in the neuroimmunomodulation.Methods Fos proteins were observed in immune challenge rats induced by intraperitoneal administraion of lipopolysaccharide with immunohistochemical ABCmethod. Results Fos positive products were concentrated in frontal and parietal cortex,forebrain limbic system(cingulate cortex,piriform cortex,lateral septal nucleus and central amygdaloid nucleus),paraventricular thalamic nucleus,hypothalamic paraventricular nucleus,arcuate nucleus,supraoptic nucleus,suprachiasmatic nucleus,lateral hypothalamic area,lateral ventral part of periaqueducal gray,lateral parabrachial nucleus and medullary visceral zone.No distinct gather areas of Fos proteins were found in the cerebellum. Conclusion Fos positive neurons induced by LPS have relatively extensive distribution in the rat brain.
【Key words】 Fos;Lipopolysacchride;Medullary visceral zone:Immunohistochemistry;Rat
越来越多的研究事实表明免疫系统不是一个仅有自主调节的孤立系统，而是与中枢神经系统之间存在双向联系的，但中枢神经系统哪些部位参与免疫调节仍是一个尚未解决的问题。早期即刻基因被认为是神经元激活的标志，c-fos的表达产物包括Fos及其相关蛋白可作为转录因子，促进靶基因的转录，在细胞的信号转导中起着重要的作用。外界的多种刺激，包括免疫性刺激均可诱导Fos在中枢的表达。近年来，c-fos诱导及显示技术在神经系统形态和功能相结合的研究中受到了广泛的应用。本实验以脂多糖(LPS)作为免疫激发剂来模拟免疫激发状态，利用免疫组织化学方法显示并观察Fos蛋白在脑内的分布，为明确与免疫应答相关的中枢神经系统结构提供一些线索。
材料和方法
1. 动物与分组
成年SD大鼠10只，体重250～350g，安静、温暖(20℃)、避强光的环境中饲养48h。随机分为实验组(n=6)和对照组(n=4)。
2. 实验组
2.1动物模型及切片制备：乙醚吸入麻醉后，经腹腔注射300μl生理盐水溶解的LPS 100μg(Sigma,0127∶B8)，动物存活3 h后用1%戊巴比妥钠深麻，开胸经左心室至升主动脉插管，先以100 ml生理盐水冲洗血液，随后用冷的(4℃)含4%多聚甲醛的0.1mol/L磷酸盐缓冲液(PB，pH7.4)灌流固定。灌毕取全脑置于含30%蔗糖的0.1mol/L PB内(4℃)至组织块沉底。冰冻连续冠状切片，片厚30μm。
2.2免疫组织化学染色：切片入含0.3% Triton X-100处理后，按ABC法先进行抗Fos免疫组织化学反应。依次孵育于：(1)兔抗Fos抗体稀释液(1∶3000，Santa Cruz)24h(4℃);(2)生物素标记的羊抗兔IgG(1∶500,Sigma)2h(室温)；(3)生物素-卵白素-HRP复合物(ABC，1∶500,Sigma)2h(室温)。以上每一步骤之后均用PBS液充分漂洗3次，每次10min。最后用葡萄糖氧化酶-DAB-硫酸镍胺法呈色。然后常规裱片、脱水、透明、DPX封固、光镜观察。
3. 对照组
3.1麻醉对照实验(n=2)：正常大鼠经乙醚吸入麻醉，3h后戊巴比妥钠深麻处死，灌流固定取材同前，切片按ABC法进行Fos免疫组织化学染色。
3.2生理盐水对照实验(n=2)：正常大鼠乙醚吸入麻醉后经腹腔注入300μl生理盐水，存活3h后戊巴比妥钠深麻处死。切片按ABC法进行Fos免疫组织化学染色。
3.3免疫组织化学染色替代实验：取实验组大鼠部分大脑切片，用0.01mol/L PBS代替兔抗Fos第一抗体，再按ABC法进行免疫组织化学染色。
结果
1. 实验组
1.1大脑：额顶皮质和扣带皮质有较密集的Fos阳性分布。梨状皮质(图1)、外侧隔核腹侧部、中央杏仁核(图2)、斜角带核及终板血管器内有中等密度的分布(图3)。其他皮质及核团分布均稀少。
1.2间脑：下丘脑和丘脑区域Fos阳性产物主要密集分布于下丘脑室旁核(图4)和丘脑室旁核(图5)，弓状核、视上核(图6)、视交叉上核和下丘脑外侧区等有中等密度的分布，外侧缰核和正中隆起内亦可见到少许Fos表达。
1.3小脑：小脑内无明显Fos分布密集区。
1.4脑干：中脑导水管周围灰质腹外侧部及外侧臂旁核内有中等密度的Fos阳性分布，脑桥核、上丘、前庭内侧核和蜗神经核内也有少量的Fos阳性分布。Fos阳性细胞在延髓的分布极具规律性，主要密集分布于中、尾段延髓，多为深染，两侧呈对称性分布。集中分布于延髓背内侧部(DMM)，其次分布于延髓腹外侧区(VLM)及位于两者之间的中间网状带(IRt)内，三者形成了一条背内-腹外方向伸展的弧形带状区——延髓内脏带。Fos阳性细胞在DMM内主要分布于弧束核联合亚核、内侧亚核和最后区(图7)，VLM内主要位于腹外侧网状核(图8)，在IRt则主要集中于其内侧部。此外，三叉神经脊束核、外侧楔核和下橄榄核等也有少量的Fos分布。
图1大脑梨状皮质内Fos阳性细胞×40
Fig.1 Fos positive neurons in the piriform cortex. ×40
图2中央杏仁核内Fos阳性细胞×80
Fig.2 Fos positive neurons in the central amygdaloid nucleus. ×80
图3斜角带核(DB)及终板血管器(VOLT)内Fos阳性细胞×80
Fig.3 Fos positive neurons in the diagonal band nucleus(DB) and vascular organ of lamina term(VOLT). ×80
图4下丘脑室旁核内Fos阳性细胞×80
Fig.4 Fos positive neurons in the hypothalamic paraventricular nucleus. ×80
图5丘脑室旁核(PV)内Fos阳性细胞×40
Fig.5 Fos positive neurons in the paraventricular thalamic nucleus(PV). ×40
图6视上核内Fos阳性细胞×40
Fig.6 Fos positive neurons in the supraoptic nucleus. ×40
图7延髓内脏带(MVZ)背内侧部(DMM)内Fos阳性细胞(AP.最后区，NTS.孤束核)×40
Fig.7 Fos positive neurons in the dorsomedial part(DMM) of medullary visceral zone(MVZ).(AP,area postrema;NTS,nucleus of solitary tract) ×40
