BRAIN PATHOLOGY：对抗海马体中风后CA1锥体神经元的结构变化

中风是全球死亡和残疾的主要原因之一。中风后，患者的生活质量往往不足，个人余生需要持续护理。此外，中风被认为是认知障碍和痴呆症的高风险因素。在中风研究中，许多研究表明，中风后大脑多个区域的表现失败可以用所谓的莫纳科夫分裂理论来解释。

该理论描述了远离局灶性脑病变区域的神经生理变化，包括血流、代谢、萎缩和葡萄糖代谢的变化。因此，这个概念可以解释中风后，解剖学上与梗死区相连的偏远地区如何受到影响，从而影响神经元功能恢复。因此，对立半球的分裂可以用脱情来解释，定义为受损区域神经元输入的损失。

然而，尽管近几十年来在了解中风的急性和威胁生命的后果方面取得了巨大的临床和临床前进展，但显然需要新的、更有效的治疗方法。在人类中，许多大脑区域可能会暴露于缺血性中风，这取决于病变的位置，包括海马的形成。这个区域与鼻周区域和后海旁，构成了记忆系统，在记忆的处理和巩固中发挥着至关重要的作用。

因此，在本研究中，专注于对立海马体主细胞，即锥体神经元的可能改变。海马形成是来自中枢神经系统所有皮层关联区域的双向信息流动结构，并已被证明它参与语义和情节声明记忆的巩固。此外，它还参与视空间记忆的阐述，其中涉及空间配置的记忆。

海马体的CA1场是大脑皮层研究最广泛的区域之一。这个海马场接收并整合了大量的信息，在适当的海马回路的运作中发挥着重要作用。此外，有人认为，与记忆相关的海马功能障碍可能是由于海马体和/或与工作记忆功能相关的新皮质区域的结构和功能改变。

金字塔细胞的主要顶端、副基底树突被认为是突输入单元，设置为不同的细胞隔间，接收和集成不同的突触前兴奋和抑制输入，获得特殊的连接和功能特征。不同细胞室的形态和复杂性影响神经元的生物物理和计算特性，突触连接的形成随后调节皮层电路。金字塔细胞的另一个基本特征是它们的树突覆盖着树突刺。脊柱通常被认为是对记忆、学习和认知至关重要的塑料结构，其形成和消除与记忆存储容量有关。

脊柱是兴奋性谷氨酸能突触的主要突触后元素，脊柱密度和形态的变化会影响皮质回路，因此影响正常的大脑功能。此外，人们普遍认为，脊柱和树突乔木的稳定性对成人大脑的正常运作至关重要，可能的改变可能与包括中风在内的常见神经系统疾病有关。几项研究表明，特定的治疗和康复训练可以调节大脑皮层中风后的神经元复杂性和突触活动，包括海马体。

重要的是，已经证明，锥体神经元比其他神经元类型更容易缺血性中风，并且中风后，锥体细胞的保存可能代表重要的可塑性潜力。因此，研究实验性缺血性中风后对立海马体中CA1锥体神经元可能存在的微解剖学变化，是推进透析知识的绝佳机会，以更好地解释远处大脑区域中风后的大脑功能障碍。

使用相同的实验中风模型，在对立体感皮层（SSCx）中，来自第三层的锥体神经元在树突状乔木和脊柱形态的复杂性上表现出选择性形态变化。2023年11月27日发表在BRAIN PATHOLOGY的研究中，使用细胞内注射路西法黄（LY）重建单个CA1锥体神经元，分析了中风后对立海马CA1锥体神经元的树突复杂性、脊柱密度和形态是否受损。

在本研究中，研究人员分析了短暂中脑动脉闭塞12-14周后缺血性中风小鼠模型tMCAo可能出现的对立海马体的微解剖学改变。在将Lucifer Yellow单独注射到海马CA1场的锥体神经元后，对神经元复杂性、树突脊柱密度和形态进行了详细的三维分析。

研究结果显示，在顶端（层状）和基底层（层oriens）凉亭中，tMCAo小鼠对立海马体中的CA1锥体神经元具有显著更高的神经元复杂性，以及脊柱密度降低以及脊柱体积和脊柱长度的变化。当同侧海马体严重受损时，对立的海马体表现出几种统计学上显著的选择性改变。

在对立的CA1锥体细胞层中进行海马缺血病变和LY细胞内注射

然而，这些变化并不像预期的那样显著，这可能有助于解释中风后海马功能的恢复。进一步的解剖学和生理学研究需要更好地了解“完整”的对立病变脑区域的改变，这可能是中风后恢复功能的基础。

综上所述，缺血性中风导致脊柱密度显著提高，并在对立的CA1锥体神经元中，顶端和基底衅器中会改变脊柱形态的变化。我们的发现还表明，这些变化不同于SSCx的锥体神经元中观察到的变化。

原始出处

Merino-Serrais, P, Plaza-Alonso, S, Hellal, F, Valero-Freitag, S, Kastanauskaite, A, Plesnila, N, et al. Structural changes of CA1 pyramidal neurons after stroke in the contralesional hippocampus. Brain Pathology. 2023. e13222. https://doi.org/10.1111/bpa.13222