將CB-HRP引入側(cè)腦室（Lv），結(jié)果發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)自側(cè)腦室（A）-第三腦室（B）-第四腦室（C ）-脊髓中央管(D)直至腦和脊髓的軟膜面，形成清晰的輪廓。說明CB-HRP不能通過腦脊液-腦屏障，只能在腦室系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行。那么在腦和脊髓被CB-HRP清晰標(biāo)記的神經(jīng)元（G）及神經(jīng)纖維（E,F）只能是接觸腦脊液結(jié)構(gòu)。說明CB-HRP確實(shí)是一種理想的觸液神經(jīng)元示蹤劑。



在各腦室壁上均見有觸液結(jié)構(gòu)分布，但以第三腦室壁分布最為密集。它們的胞體位于腦室壁，與腦脊液相接觸，通過長長的突起，或?qū)⑿畔飨蚰X實(shí)質(zhì)。



在腦實(shí)質(zhì)的特定部位，發(fā)現(xiàn)到被CB-HRP標(biāo)記的“觸液核”連續(xù)切片與局部放大。

        兔年伊始，徐州醫(yī)學(xué)院傳來喜訊：苦心鉆研20年，由該院麻醉學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)點(diǎn)首席帶頭人張勵才教授負(fù)責(zé)的“腦脊液—腦—脊髓途徑痛與鎮(zhèn)痛的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)與分子機(jī)制”研究獲得江蘇省2010年度科技進(jìn)步一等獎，這是徐州醫(yī)學(xué)院建校以來在科技成果獎項(xiàng)上的歷史性突破。

        困難：缺乏特異標(biāo)記物

        長期以來，腦通過外周神經(jīng)來支配相應(yīng)器官一直被公認(rèn)為機(jī)體調(diào)節(jié)的經(jīng)典通路，而這一傳統(tǒng)觀念也主導(dǎo)著人們對正常生命調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識和疾病診斷治療的思路。在臨床上，通過腦脊液移植細(xì)胞或注射藥物會對機(jī)體產(chǎn)生影響，治療某些疾病，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)問題時，腦脊液中的物質(zhì)會發(fā)生改變。但在正常情況下，腦和腦脊液之間存在著腦脊液—腦屏障（cerebrospinal fluid-brain barrier），將其彼此隔開。這種屏障的光鏡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)包括了室管膜細(xì)胞層—基膜—室管膜下細(xì)胞層；從超微結(jié)構(gòu)顯示看，屏障相鄰細(xì)胞間存在著緊密連接、縫隙連接、橋粒等多種連接形式，一般大于4000道爾頓的物質(zhì)難以自由通過腦脊液—腦屏障。 
        張勵才認(rèn)為：在腦組織中很可能存在著一種可以穿越腦脊液—腦屏障的特殊神經(jīng)結(jié)構(gòu)，能夠在腦—腦脊液之間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)、信息傳遞或功能調(diào)控?！叭绻軌蛘业竭@種特殊的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，不僅能對腦解剖學(xué)作出新貢獻(xiàn)，也會對正常生命調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識和疾病診斷治療的思路產(chǎn)生重大影響，這對生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)都具有及其深遠(yuǎn)的重要意義?！睆垊畈耪f。
        百余年來，不斷有人嘗試尋找腦—腦脊液之間的聯(lián)系結(jié)構(gòu)。1871年，Landolt利用銀染技術(shù)首次觀察到兩棲動物視網(wǎng)膜中，有一些雙極神經(jīng)元的突起能越過視網(wǎng)膜形成膨大，伸入視網(wǎng)膜和色素上皮細(xì)胞層之間的空隙中，由于該腔隙內(nèi)充滿腦脊液，故有人將該神經(jīng)元首次描述為“接觸腦脊液神經(jīng)元”(cerebrospinal fluid contacting-neuron，CSF-CN），簡稱觸液神經(jīng)元。
        1978年又有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在腦室系統(tǒng)特定部位有個別神經(jīng)元，胞體全部浸于腦脊液中，但突起的去向卻無法觀察。近40年來，陸續(xù)有學(xué)者在側(cè)腦室、第三腦室、第四腦室、脊髓中央管壁上發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維（突起）伸到腦脊液中，但都無法觀測它們的胞體在哪里。由于這種特殊類型的神經(jīng)元在不同的種屬動物中都得到證實(shí)，匈牙利學(xué)者將其稱為接觸腦脊液神經(jīng)元系統(tǒng)(cerebrospinal fluid contacting-neuron system)，即觸液系統(tǒng)。

        觸液系統(tǒng)的描述主要基于一般染色切片條件下，所見到的神經(jīng)元或神經(jīng)纖維貼近腦室或位于腦脊液中而得到的結(jié)果。要真正發(fā)現(xiàn)腦實(shí)質(zhì)內(nèi)神經(jīng)元與腦脊液的聯(lián)系，清晰顯示這種特殊神經(jīng)元的胞體與纖維（突起）十分困難。因?yàn)槟X組織就像一團(tuán)“豆腐”，即使存在這種結(jié)構(gòu)，沒有特異性的標(biāo)記物，也無法識別它。
張勵才認(rèn)為，理想的特異性標(biāo)記物應(yīng)具備這樣的標(biāo)準(zhǔn)：只標(biāo)記接觸腦脊液神經(jīng)結(jié)構(gòu)，而不標(biāo)記其他結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外眾多學(xué)者為尋找這種理想的標(biāo)記物作出了不懈努力，有學(xué)者曾將放射性自顯影物質(zhì)等引入腦室系統(tǒng)，試圖標(biāo)記接觸腦脊液的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，但未能獲得滿意結(jié)果。這是由于所用的標(biāo)記物分子顆粒太小，大多可自由滲入到腦組織中，腦實(shí)質(zhì)內(nèi)的非觸液神經(jīng)元也可被標(biāo)記，因此其結(jié)果難以使人信服。多年來，尋找識別觸液神經(jīng)元特異性標(biāo)記物的研究一直未能取得突破性進(jìn)展。

        解決：找到理想標(biāo)記物

        從20世紀(jì)80年代末開始，張勵才就致力于尋找理想標(biāo)記物的研究?；魜y毒素亞單位B與辣根過氧化物酶復(fù)合物（CB-HRP）是一種常規(guī)的外周神經(jīng)示蹤劑，因其對中樞神經(jīng)元標(biāo)記效果差，一般不用于腦內(nèi)神經(jīng)元的標(biāo)記，但能否用來標(biāo)記這種特殊的神經(jīng)元卻未見先例。
        1992年，張勵才等首次將該物質(zhì)引入側(cè)腦室，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)自側(cè)腦室依次進(jìn)入第三腦室、第四腦室、脊髓中央管直至腦和脊髓的軟膜面，形成清晰的輪廓。這說明CB-HRP不能通過腦脊液—腦屏障，只能在腦室系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行。在全腦和脊髓的大量切片中，張勵才等發(fā)現(xiàn)存在著被CB-HRP清晰標(biāo)記的神經(jīng)元及神經(jīng)纖維。由于CB-HRP不能自由擴(kuò)散到腦組織中去，因此，在腦實(shí)質(zhì)內(nèi)見到的被標(biāo)記的神經(jīng)元或神經(jīng)纖維只能是與腦脊液接觸的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，而不與腦脊液接觸的神經(jīng)結(jié)構(gòu)則不會被標(biāo)記。張勵才說：“由此可以確認(rèn)CB-HRP就是理想的觸液神經(jīng)元示蹤劑?！?BR>        這一科學(xué)、可靠的標(biāo)記法的發(fā)現(xiàn)，為進(jìn)一步證實(shí)腦和腦脊液之間存在著物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)、信息傳遞或功能調(diào)控的特殊神經(jīng)結(jié)構(gòu)奠定了最為關(guān)鍵的方法學(xué)基礎(chǔ)。藉此方法，張勵才等不僅證實(shí)了各腦室壁存在著胞體位于腦室壁，突起伸向腦實(shí)質(zhì)的觸液結(jié)構(gòu)，也發(fā)現(xiàn)了在腦和腦脊液之間雙向傳遞信息的特殊神經(jīng)結(jié)構(gòu)。

        突破：首次發(fā)現(xiàn)觸液核

        利用同樣的方法，張勵才在國際上首次發(fā)現(xiàn)腦實(shí)質(zhì)內(nèi)存在與腦脊液相接觸的特殊神經(jīng)核群，它們恒定位于腦的特定部位，并高度集中地匯集在一起。通過連續(xù)切片觀察發(fā)現(xiàn)，它們占據(jù)一定的空間體積，形成一個境界分明的神經(jīng)核團(tuán)。
“由于這些神經(jīng)核群的胞體位于腦實(shí)質(zhì)內(nèi)，而突起卻伸在腦室系統(tǒng)的腦脊液中，根據(jù)神經(jīng)核團(tuán)的定義規(guī)則，我們將其命名為接觸腦脊液神經(jīng)核，簡稱觸液核。”張勵才說。觸液核的發(fā)現(xiàn)，第一次為腦實(shí)質(zhì)內(nèi)存在著聯(lián)系腦和腦脊液的特殊神經(jīng)結(jié)構(gòu)提供了明確的形態(tài)學(xué)證據(jù)。

        接著，張勵才利用計(jì)算機(jī)三維重建的方法，首次確認(rèn)了觸液核在腦內(nèi)的位置關(guān)系、空間大小與立體定位坐標(biāo)，為研究核團(tuán)的功能提供了精確定位的方法學(xué)基礎(chǔ)。與此同時，他又進(jìn)一步觀察、比較了觸液神經(jīng)元與普通神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及信息傳遞的方向，為觸液核能夠在腦和腦脊液之間執(zhí)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息傳遞或功能調(diào)控提供了有力的形態(tài)學(xué)證據(jù)。
        張勵才沒有止步于前期的研究成果，為了探尋腦和腦脊液之間信息傳遞的突觸基礎(chǔ)，他將研究目標(biāo)進(jìn)一步定位于此?！拔覀冇肅B-HRP電鏡技術(shù)觀察了觸液神經(jīng)元與腦內(nèi)非觸液神經(jīng)結(jié)構(gòu)之間的突觸關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們之間存在著多種形式的突觸關(guān)系?！睆垊畈沤榻B，“通過觀察這些突觸結(jié)構(gòu)的方向，我們證明了這些突觸結(jié)構(gòu)既能將腦內(nèi)的信息傳給腦脊液，也能將腦脊液的信息傳給腦實(shí)質(zhì)，它們在腦和腦脊液之間起到雙向信息傳遞的橋梁作用?！边@些突觸結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提供了觸液神經(jīng)元能在腦和腦脊液之間傳遞信息的突觸基礎(chǔ)。
        與此同時，張勵才等在光鏡下觀察到，觸液神經(jīng)元的有些纖維似乎與腦內(nèi)血管相連，有的甚至伸入管腔，他們大膽猜想，觸液神經(jīng)元很可能與腦血管之間存在某種關(guān)系。為了證實(shí)這個猜想，他們又進(jìn)一步通過電鏡對這些纖維進(jìn)行觀察，這次則清楚地看到了觸液神經(jīng)元特異性標(biāo)記物不僅存在于毛細(xì)血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞，也存在于毛細(xì)血管腔。這個發(fā)現(xiàn)為觸液神經(jīng)元與腦血管之間的直接聯(lián)系提供了形態(tài)學(xué)證據(jù)，同時也提示了觸液神經(jīng)元很可能參與腦血管的調(diào)節(jié)和信息傳遞。

        深入：探討觸液核與生命活動

        為了探尋觸液神經(jīng)元與特定生命活動之間的關(guān)系，張勵才等運(yùn)用免疫熒光與激光共聚焦顯微鏡技術(shù)相結(jié)合的方法，從核團(tuán)的物質(zhì)分布著手，進(jìn)一步探索了這個神經(jīng)核團(tuán)在生命活動中的功能作用。
        張勵才介紹，經(jīng)過不斷研究，目前已確認(rèn)了10余種神經(jīng)活性物質(zhì)（包括遞質(zhì)、受體、離子通道等）在觸液核神經(jīng)元的表達(dá)變化；同時，研究小組還制作了經(jīng)典的神經(jīng)病理性疼痛、噪聲應(yīng)激、嗎啡依賴與戒斷等動物模型，觀察了在疼痛、應(yīng)激、嗎啡依賴與戒斷等生命活動發(fā)生時，核團(tuán)與腦脊液物質(zhì)變化的規(guī)律，利用這些方法初步揭示了觸液核團(tuán)在不同生命中的調(diào)控作用。
        據(jù)了解，霍亂霉素亞單位B與皂草素復(fù)合物（CB-SAP）是國際上新近耦合成功、專用于外周神經(jīng)的一種毀損劑，特性與CB-HRP一樣，該試劑能否用來毀損觸液神經(jīng)元不得而知。