Resultater
Anatomisk identifikation af formodede gamma- og alfa-motoriske neuroner.
I rygmarven hos pattedyr kan gamma- og alfa-motoriske neuroner adskilles ved hjælp af to anatomiske hovedtræk. For det første er gamma-motorneuronernes cellelegemer betydeligt mindre end alfa-motorneuronernes cellelegemer (11, 13). For det andet modtager alfa-, men ikke gamma-motorneuroner direkte synaptisk input fra proprioceptive sensoriske afferenter (18). For at skelne gamma- fra alfa-motorneuroner i musens rygmarv analyserede vi størrelsen af lumbale motorneuroner samt status for proprioceptive sensoriske input. Vi visualiserede motorneuronernes cellekroppe og proximale dendritter ved ekspression af cholinacetyltransferase (ChAT), det hastighedsbegrænsende enzym i acetylcholinsyntesen. Vi identificerede synaptiske kontakter mellem proprioceptive terminaler og motorneuroner ved at overvåge ekspression af den vesikulære glutamattransporter vGlut1, en selektiv markør af sensoriske terminaler (25, 26).
Vi bestemte størrelsesfordelingen af motorneuroncellekroppe i lænderygmarven hos p21-wildtypemus (n > 800 neuroner; største tværsnitsareal), et stadium, hvor proprioceptive terminaler nærmer sig deres modne størrelse. Størrelserne af ChATon-motorneuron-somata segregerede i to normalt distribuerede populationer, med en optimal tærskel mellem de to cellepopulationer på 360 μm2 (Fig. 1A). Den lille neuronale population (n = 260/840; 31% af det samlede antal motorneuroner) udviste et gennemsnitligt tværsnitsareal på 232.4 ± 50 μm2 (SD), mens den store neuronale population (n = 580/840; 69% af det samlede antal) havde et gennemsnitligt tværsnitsareal på 776.6 ± 180 μm2 (SD) (Fig. 1A). Denne skelnen i cellestørrelse var allerede tydelig ved p14, med små (193 ± 48 μm2; SD) og store (601 ± 143 μm2; SD) motoriske neuroner adskilt ved et tærskel tværsnitsareal på 295 μm2 (Fig. 2C og ).