Golgi-Cox法を用いた老齢マウスにおける海馬の樹状突起の複雑さの評価

デンドライトは、シナプス入力¹を受け取り、処理するニューロンの中で最大の部分です。それらの樹状突起は複雑な幾何学的形状を有し、近位枝は遠位枝よりも大きな直径を有する。樹状突起が発達すると、それらは樹状突起形成と呼ばれる過程で他のニューロンといくつかのつながりを形成する。この分枝の程度とパターンは、樹状突起が適切に処理できるシナプス入力の量を決定する² 。

樹状突起形成は、活性依存性可塑性およびニューロン回路の適切な発達のために必要なプロセスである。伸長、収縮、分枝およびシナプス形成は、固有の遺伝的プログラムおよび外因性因子からの影響を含む複雑なプロセスである。海馬内のニューロン樹状突起の形態学的および分枝的な変化は、認知および記憶形成に関与している樹状突起の複雑さの変化は、病態生理学的および行動的変化に関連する^5.異常は、脆弱X症候群およびダウン症候群⁶を含むいくつかの疾患状態に関連する。

樹状突起突起は、中枢神経系内に興奮性の入力を受ける樹状突起の特殊な細胞内区画である。樹状突起の3つの形態学的クラスがあり、その大きさと形状に基づいてそれぞれのクラスの名前があります：1）キノコの背骨は複雑なシナプス後の密度を持ち、他の突起よりもグルタミン酸受容体が多い⁷ 。 2）茎が欠けているぼんやりした棘。 3）細長い棘は、伸長した細い幹と球状頭部からなる⁸ 。樹状突起棘の容積は、それらを規定するために部分的に使用され、薄い棘は一般的により小さい（0.01μm3 </sup>）、マッシュルームスパイン（0.8μm3）と比較して^9,10 。背骨は成熟とともに安定する。例えば、細い棘は数日後に収縮するか、キノコの棘に成長する。あるいは、マッシュルームの棘は比較的安定であり、長期間生存することができる。ニューロンの結合の強さは、棘の数および/またはその体積に基づいていると考えられる^11,12,13 。

古典的なゴルジ染色方法およびそのより現代的なバリエーションはすべて、樹状突起の形態および密度を調べるために有用であった。ゴルジ染色の1つの独特な局面は、全ニューロンの約5％を無作為に染色することであり、個々のニューロンの追跡を可能にする^14,15 。ゴルジ体の正確なメカニズム個々のニューロン染色は未知であるが、この方法の原理はクロム酸銀（Ag ₂ CrO ₄ ） ^16,17の結晶化に基づく。ゴルジ法の主な3つのタイプがあります：急速ゴルジ、ゴルジ – コックス、ゴルジ – コプシュ¹⁸ 。 3つの方法はすべてクロム塩の初期インキュベーション段階から数日から数ヶ月間に始まりますが、それらの間にはいくつかの重要な違いがあります。急速ゴルジ体は第一段階で四酸化オスミウムを使用し、ゴルジ – コプシュはパラホルムアルデヒドを含む。迅速ゴルジおよびゴルジ – コプシュの両方の染色の後に、約7日間、1〜2％硝酸銀溶液中でのインキュベーションを行う。 Golgi-Cox法は、硝酸銀の代わりに塩化第二水銀および重クロム酸カリウムを使用し、2〜4週間の含浸時間を有する。次いで、組織を切片化し、希釈したアンモニアその後、塩を除去するための写真定着液を使用した。 3つのタイプのうち、ゴルジ – コックス（Golgi-Cox）法は、部分的には干渉を伴わずに樹状突起を染色するのに最も良いと考えられているが、その理由は、結晶アーチファクトが組織の表面上に起こらないからである^17,20,21 。

本方法は、市販のゴルジ染色キットを備えたプロトコルのわずかな変形であり、5-Fuの比較的低い用量が樹状の形態学的特徴および背骨密度にどのように影響するかを評価するために設計された。取得されたデータは、化学療法による治療がニューロン回路にどのように影響するかについてのさらなる洞察を提供することができる。