海馬的發(fā)育

王景偉

河北省邢臺(tái)醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，河北 邢臺(tái) 054000

海馬是一種古老的大腦皮質(zhì)，其細(xì)胞像大腦皮質(zhì)一樣有序分層排列，但較大腦皮質(zhì)簡(jiǎn)單，所以常作為研究大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)和發(fā)育的部位。

1 海馬結(jié)構(gòu)的形態(tài)

海馬的結(jié)構(gòu)主要包括阿蒙角及齒狀回，其余還包括下方的下托，以及胼胝體周圍的海馬殘?bào)w。海馬結(jié)構(gòu)以胼胝體為標(biāo)志分為上下兩部分。上部既胼胝體上回，人類為退化的灰質(zhì)，稱灰被，位置在胼胝體背面的中線兩側(cè)?；冶恢杏袃?nèi)側(cè)縱紋和外側(cè)縱紋，為兩條纖維束，海馬殘?bào)w即由縱紋和灰被構(gòu)成。下部是海馬結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)，包括阿蒙角 (即海馬，因其形態(tài)而得名)、下托和齒狀回。阿蒙角冠狀切面呈C形，阿蒙角根據(jù)皮質(zhì)及細(xì)胞形態(tài)可分為 CA1、CA2、CA3和CA4。阿蒙角位于側(cè)腦室下角底部，室管膜上皮在其表面覆蓋，室管膜下方有一層白質(zhì)稱為海馬槽，海馬槽由髓神經(jīng)纖維沿阿蒙角向后內(nèi)方集中，形成的白色結(jié)構(gòu)稱海馬傘，海馬傘縱形向后和穹窿腳相連續(xù)。阿蒙角從外到內(nèi)可分為三層:多形層、錐體細(xì)胞層和分子層。下托的位置正好在海馬與海馬旁回之間，為兩者的過(guò)渡區(qū)域，海馬旁回的皮質(zhì)一般為六層，即分子層、外顆粒層、外錐體細(xì)胞層、內(nèi)顆粒層、內(nèi)錐體細(xì)胞層、多形細(xì)胞層。所以，下托為三層皮質(zhì)和六層皮質(zhì)的過(guò)渡區(qū)。齒狀回為一條狹長(zhǎng)的皮質(zhì)，在冠狀切面上也呈C形，介于海馬傘與海馬溝之間、阿蒙角的內(nèi)側(cè)，大部分被阿蒙角包繞，向后連于束狀回。齒狀回也分為三層，即多形層、顆粒細(xì)胞層和分子層。

2 大鼠胚胎時(shí)期海馬的發(fā)育

胚胎12天，海馬原基已經(jīng)可以辨認(rèn)，位于腦泡背內(nèi)側(cè)，可看到海馬與皮質(zhì)相連，為皮質(zhì)向內(nèi)卷曲形成。此時(shí)海馬原基是由復(fù)層室周神經(jīng)上皮構(gòu)成。胚胎14天，海馬原基的邊緣層形成，位于復(fù)層室周神經(jīng)上皮層的內(nèi)側(cè)。胚胎16天，復(fù)層室周神經(jīng)上皮分成了三部分，即阿蒙角神經(jīng)上皮、原始齒狀回神經(jīng)上皮、傘部膠質(zhì)上皮。胚胎18天，可見(jiàn)海馬原基繼續(xù)向皮質(zhì)深層卷曲，CA1與CA3之間的彎曲已經(jīng)可見(jiàn)，阿蒙角與齒狀回被新形成的海馬裂分隔開，膠質(zhì)細(xì)胞以及形成海馬傘。胚胎20天，海馬裂逐漸消失，導(dǎo)致阿蒙角分子層與齒狀回的分子層貼在一起。在這一時(shí)期，海馬槽已經(jīng)出現(xiàn)，海馬傘更趨于成熟。

3 大鼠出生后海馬的發(fā)育

出生后1天，海馬結(jié)構(gòu)逐漸與大腦皮質(zhì)分離，阿蒙角已形成三層結(jié)構(gòu)，即多形層、錐體細(xì)胞層和分子層，細(xì)胞較少但分布集中，細(xì)胞體積較小，著色較深。齒狀回也已形成了三層結(jié)構(gòu)，分子層、顆粒細(xì)胞層和多形層，但是顆粒層與多形層分界并不是很清楚。齒狀回可分為外臂和內(nèi)臂，內(nèi)臂起始部可見(jiàn)成熟顆粒細(xì)胞，外臂由成熟顆粒細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞體積大，圓形，染色較淺。出生后7到14天，海馬結(jié)構(gòu)已與大腦皮質(zhì)完全分離，中間隔以胼胝體，這段時(shí)間是海馬結(jié)構(gòu)各層生長(zhǎng)最快的時(shí)期。阿蒙角的細(xì)胞數(shù)量增多，但分布變得分散。細(xì)胞體積增大，染色變淺。齒狀回的顆粒層內(nèi)外臂厚度均明顯增加，但內(nèi)臂慢于外臂。多形層與分子層越來(lái)越厚，細(xì)胞胞體逐漸增大，但分布漸分散，著色逐漸變淺。出生后21天，內(nèi)外臂厚度基本相等，顆粒層內(nèi)邊界出現(xiàn)亞顆粒層。出生后28天，海馬形態(tài)基本形成，但分子層還在發(fā)生變化。出生后3個(gè)月，海馬基本成熟［1－2］。

4 人類海馬結(jié)構(gòu)的發(fā)育

人類在胚胎第6周，軟膜周圍出現(xiàn)神經(jīng)上皮細(xì)胞，即海馬的原基，此時(shí)的神經(jīng)上皮為假?gòu)?fù)層柱狀上皮，海馬與大腦皮質(zhì)分界不清。胚胎第8周神經(jīng)上皮發(fā)生遷移，形成中間層，以及其內(nèi)側(cè)的室管膜下層，外側(cè)的邊緣層，此三層最終發(fā)育成海馬結(jié)構(gòu)。人胚胎14周，海馬結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)已經(jīng)形成，已經(jīng)可以分辨阿蒙角、齒狀回、下托以及海馬傘等結(jié)構(gòu)。人類從胚胎15周開始，阿蒙角的細(xì)胞開始由未分化細(xì)胞向錐體細(xì)胞分化。胚胎26周，典型的海馬結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞分層已經(jīng)形成。從胚胎27周至足月，主要為錐體細(xì)胞和顆粒細(xì)胞的分化成熟，最終形成海馬結(jié)構(gòu)。［3、4］

5 嚙齒類海馬發(fā)育過(guò)程中多種影響因素的變化

5.1 Bcl－2和Bax基因是凋亡調(diào)控基因家族的成員，在海馬發(fā)育過(guò)程中，胚胎12天時(shí)，剛剛形成的海馬原基上，沒(méi)有Bcl－2和Bax基因的陽(yáng)性表達(dá)。胚胎14天出現(xiàn)的邊緣層，依然沒(méi)有表達(dá)。直至胚胎16天，阿蒙角的CA1區(qū)才可見(jiàn)少量表達(dá)。胚胎18天，海馬各區(qū)均有表達(dá)。出生后1天到7天，陽(yáng)性表達(dá)更加密集，以CA3區(qū)最顯著。從出生后14天開始，陽(yáng)性表達(dá)越來(lái)越少，直到出生后28天基本趨于穩(wěn)定。這一現(xiàn)象說(shuō)明，胚胎期至出生后早期可能由于海馬的形態(tài)以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，海馬內(nèi)有大量的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象存在［5］。

5.2 增殖細(xì)胞核抗原 (PCNA)是在S期參與DNA的復(fù)制，與細(xì)胞增殖周期關(guān)系密切，所以僅在增殖細(xì)胞內(nèi)合成和表達(dá)，可作為細(xì)胞增殖活性的指標(biāo)。在出生后第一天的海馬內(nèi)，已經(jīng)有PCNA的表達(dá)，出生后2～5天，陽(yáng)性表達(dá)呈增高趨勢(shì)，出生后10天，PCNA的陽(yáng)性表達(dá)逐漸減少，至出生后30天，基本消失。這表明，在出生后最初幾天海馬細(xì)胞增值旺盛，10天后開始緩慢，30天細(xì)胞增殖基本消失［6］。

5.3 堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (bFGF)具有營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)以及促進(jìn)分裂的作用，研究發(fā)現(xiàn)bFGF在胚胎時(shí)期分布范圍很廣，而在出生后僅分布于某些特定部位，出生后1～2天，海馬內(nèi)未見(jiàn)bFGF的陽(yáng)性表達(dá)，3～5天陽(yáng)性表達(dá)逐漸增多，10天后陽(yáng)性表達(dá)開始逐漸減少，可能原因是出生前幾天bFGF既有營(yíng)養(yǎng)作用，又有促進(jìn)分裂作用，而以后主要為神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用［7］。

［1］張敬坤，張莉，郭敏．C57/BL6小鼠海馬的發(fā)育和衰老．西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)。2010，31(5):544－547．

［2］ Mochizuki N，Moriyama Y，Takagi N，et al．Intravenous injection of neural progenitor cells improves cerebral ischemia－induced learning dysfunction．Biol Pharm Bull．2011，34(2):260 －265．

［3］鄧錦波，蔡琰，孫曉江等．人胚胎海馬發(fā)育的形態(tài)學(xué)研究Ⅰ一般結(jié)構(gòu)研究．神經(jīng)解剖學(xué)雜志．1996，12(1):1－9．

［4］ Levin D，Bames PD．Cortiealmaturation in normal and abnormal fetuses as assessed with Prenatal MR imaging．Radiology．1999，210:751－758．

［5］ Mooney SM，Miller MW．Expression of bcl－2，bax and caspase－3 inthe brain of the developing rat．Brain Res Dev Brain Res．2000，123(2):103 －117．

［6］杜金凱，龐曉靜，高福祿等．大鼠生后不同發(fā)育階段海馬CA3區(qū)PCNA和bFGF表達(dá)的研究．承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)．2006，23(1):15－17．

［7］ Weise B，Janet T，Grothe C．Localization of bFGF and FGF－receptor in the developing nervous system of the embryonic and new born rat．JNeuro nsic Res．1993，34，442－453．