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砷对原代培养海马神经元凋亡及突触素和生长相关蛋白GAP-43表达的影响
目的 观察砷对原代培养海马神经元的细胞活性、凋亡及突触素(SYN)和生长相关蛋白GAP-43表达的影响.方法 将原代培养的新生SD大鼠海马神经元分别暴露于含0.00、0.05、0.10、0.20、0.40 μg/ml亚砷酸钠的培养基中培养24 h.检测神经元形态变化、细胞凋亡及SYN和GAP-43蛋白的表达水平.结果 与对照组比较,0.10、0.20、0.40μg/ml亚砷酸钠染毒组大鼠海马神经元中神经网络丰富型神经元的构成比降低,海马神经元的凋亡率较高,SYN蛋白表达水平降低,各浓度亚砷酸钠染毒组大鼠海马神经元中GAP-43蛋白表达水平均降低,差异均有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01).且随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,大鼠海马神经元的凋亡率呈上升趋势,SYN和GAP-43蛋白表达水平呈下降趋势.结论 砷可诱导原代培养海马神经元凋亡,通过降低SYN和GAP-43蛋白表达而损伤其突触可塑性.
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电磁脉冲对大鼠海马突触可塑性相关蛋白表达的影响
目的 研究电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)照射后大鼠海马组织中突触可塑性相关蛋白的表达情况.方法 以EMP 6×104V·m-1照射Wistar大鼠,用Western blot蛋白印迹法检测海马组织中脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)和神经细胞黏附分子(neural celladhesion molecule,NCAM)的表达.结果 EMP照射后6 h,海马BDNF的表达与对照组相比增长了25.8%(P＜0.05),之后呈缓慢回降趋势;照射后7 d再度升高,与对照组相比增长了32.2%,(P＜0.05).EMP照射后6～12 h,海马NCAM的表达与对照组相比增长了8.1%(P＜0.05),3 d后回降,与对照组相比减少了10.8%(P＜0.05),照射后7 d再度升高,与对照组相比增长了14.1%,(P＜0.05).结论 EMP照射后早期,海马BDNF和NCAM的上调,可能介导了突触可塑性的正向改变.
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饮食热能限制对脑老化小鼠学习记忆及突触可塑性的影响
热能限制(caloric restriction,CR)被称为衰老研究领域重大的发现,即在满足机体对各种营养素需要量的前提下,适当限制食物摄入,又称饮食限制(dietary restriction,DR)[1-2].McCay等于1935年首次报道CR延长大鼠寿限,迄今70余年来,大量实验研究证实,CR能明显延缓衰老,延长实验动物的寿命,推迟和降低老年相关疾病的发生.由于世界范围内人口老龄化的加快,老年相关疾病尤其是脑老化导致的神经退行性疾病已引起世界各国广泛关注.脑老化的一个基本表现是认知功能衰退,大脑皮层和海马是学习记忆功能相关脑区,衰老时该区域突触形态结构和数量的变化,包括突触密度减少、突触界面曲率降低、间隙宽度加大和变宽、突触后致密物质变薄、突触体膜的流动性降低以及突触素含量减少等,均与学习记忆功能障碍密切相关[3].
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突触发育的可塑性研究
突触可塑性是指由各种突触前和突触后机制介导的可伴随形态变化而变化的突触功效,神经树突和轴突在多种神经因子作用和多种受体参与的信息传递和反馈调解下,致使神经突触的可塑性与调控发生变化,致使神经环路重构.本文将集中探讨神经胶质细胞,神经因子等不同受体的运输、传递、反馈及作用靶点等对突触可塑性的调控机制,理清与神经和精神疾病的发病机制、病理过程及神经递质受体的调节功能对突触可塑性的影响作用.为探索和研究新型药物,针对靶点治疗,提高脑的认知能力和开发大脑的潜能等方面引导思路方向提供依据.
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在脑片水平上突触可塑性长时程增强的研究进展
长时程增强(LTP)是突触效能的重要表现形式,是研究学习与记忆突触机制的客观指标.近年来随着脑片技术的发展,很多关于LTP的实验研究都在脑片水平上进行.介绍了海马脑片CA1区LTP的调节表达机制的研究,海马脑片上诱导产生的LTP的特征和脑片条件的关系,多巴胺转运蛋白阻断剂通过活化D3多巴胺受体增强海马脑片CA1区LTP,以及激活大鼠海马脑片CA1区突触β-肾上腺素能受体增强联合LTP的研究,综述了在脑片水平上研究LTP的诱导表达维持及调节等方面的研究动态和进展.
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慢性炎性痛大鼠脊髓背角单羧酸转运蛋白-2表达的变化
目的:在大鼠慢性炎性痛模型上,观察大鼠脊髓背角单羧酸转运蛋白-2(MCT-2)表达的变化.方法:健康雄性SD大鼠96只,体重180～220 g,采用随机数字表法将其随机分为2组(n=48):生理盐水组(NS组)和完全性弗氏佐剂组(CFA组).CFA组左侧后足足底中部皮下注射完全性弗氏佐剂(CFA) 100 μl;NS组注射等量的生理盐水.在注射前(T0)及注射后3 h(T1)、第1天(T2)、3天(T3)、5天(T4)、7天(T5)、14天(T6)和第21天(T7)测定大鼠机械缩足反应阈值(MWT)和热缩足反应潜伏期(TWL),并于上述各时间点分别随机取4只大鼠,处死后取脊髓背角,采用Western blot法测定MCT-2表达的变化.结果:CFA组大鼠在注射CFA后3h即出现痛觉过敏,并持续至第14天,其疼痛程度显著大于NS组(P＜0.05);且T1-6时脊髓背角MCT-2与NS组相比显著增加(P＜0.05).大鼠脊髓背角MCT-2的表达与MWT和TWL相关(P＜0.05,P＜0.01).结论:慢性炎性痛大鼠脊髓MCT-2表达上调,该变化可能参与慢性炎性痛中枢敏化的形成和维持.
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EGb761对血管性痴呆大鼠海马突触可塑性的影响
目的:探讨银杏叶提取物(EGb761)对血管性痴呆(VD)模型大鼠海马突触可塑性的影响.方法:Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力;电生理学方法在体记录大鼠海马长时程增强.结果:各时间点模型组大鼠的逃逸潜伏期(EL)均较假手术组明显延长(P＜0.01),药物组各亚组大鼠的EL均显著短于模型组(P＜0.01),但仍长于假手术组(P＜0.01,P＜0.05).模型组各亚组大鼠长时程增强(LTP))诱导率显著低于假手术组和药物组(P＜0.01).模型组大鼠各时间点群发峰电位(PS)的相对幅值明显低于假手术组和药物组(P＜0.01,P＜0.05).假手术组、模型组和药物组各时间点的PS潜伏期无显著差别.结论:VD模型大鼠长时间存在空间学习记忆障碍,EGb761能促进VD模型大鼠海马病理性突触可塑性的恢复,这可能是其促智作用的重要机制.
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AMPA受体和相关蛋白在束缚应激大鼠相关脑区的表达变化及逍遥散对其影响
目的:观察海马及杏仁核α-氨基羟甲基恶唑丙酸(AMPA)受体亚基和相关调节蛋白在束缚应激状态下蛋白表达变化及逍遥散的调节作用.方法:使用每天捆绑3 h的方法制作慢性束缚应激动物模型,并用逍遥散进行干预,分别于7 d后和21 d后用western blot方法检测各组大鼠海马CA1区、CA3区、齿状回(DG)和杏仁核的AMPA受体亚基GluR2/3及N-乙基顺丁烯二酰亚胺敏感性的融合蛋白(NSF)、PKC作用蛋白1(PICK1)蛋白表达的情况.结果:7 d应激可使DG和杏仁核的GluR2/3、NSF表达显著降低(P均<0.1315),使PICK1在CA1区的表达量显著增多(P<0.05),逍遥散对PICK1变化显示出一定调节作用.21 d应激可使CA1区的GluR2/3、NSF表达升高,其中GluR2/3有显著性差异(P<0.01),而在杏仁核表达有降低趋势,逍遥散对其均有显著调节作用(均为P<0.05),21 d应激使杏仁核PICK1表达量出现升高趋势,逍遥散可显著降低其表达(P<0.05).结论:AMPA受体在短期重复应激和慢性应激状态下反应不同,海马和杏仁核反应相反,逍遥散对慢性应激状态下AMPA受体表达的调节作用较短期重复应激强.
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酒精依赖大鼠不同脑区肌动蛋白结合蛋白的表达变化
目的:研究长期酒精暴露对大鼠不同脑区肌动蛋白结合蛋白cofilin表达的影响.方法:雄性SD大鼠24只,随机等分为慢性酒精暴露]月组(El组)和2月组(E2组),各饮酒组均设对照组(C1组、C2组),每组大鼠6只.参照文献制作实验动物模型,给慢性酒精暴露纽大鼠自由饮含低浓度乙醇(体积分数为6％)的水溶液,对照组大鼠正常饮自来水.撤除酒精后6h进行戒断症状评分,并分别处死各组大鼠取脑组织.采用免疫组织化学方法检测各组大鼠前额叶皮质和海马CA1区cofilin蛋白的表达水平.结果:饮酒组大鼠撤除酒精后出现明显的戒断症状.在前额皮质区,E1组大鼠cofilin表达水平较C1组显著升高(P＜0.05),E2组大鼠cofilin表达水平较C2组显著升高(P＜0.01);在大鼠海马CA1区,El组cofilin表达水平较C1组显著升高(P＜0.05),E2组cofilin表达水平较C2组相比无显著差异(P＞0.05).结论:长期酒精暴露可导致大鼠前额皮质及海马CA1区肌动蛋白结合蛋白的表达变化.
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神经生长相关蛋白与突触可塑性
神经生长相关蛋白(neuronal growth associated protein,GAP-43)是80年代初发现的与神经发育、轴突再生、突触重建密切相关的一种快速胞膜磷酸蛋白.
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酸敏感离子通道对大电导钙激活钾通道的抑制及其相互作用
酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs)是神经细胞的非电压门控阳离子通道,广泛分布于中枢及外周神经系统,参与痛觉、触觉、酸味觉的形成.在突触可塑性、学习记忆功能、炎症及脑缺血等生理病理过程中发挥重要作用.ASICs分别由5个亚基:ASICla、ASICIb、ASIC2a、ASIC2b和ASIC3通过形成同聚体或异聚体构成.每个亚基都有2个跨膜区,1个大的富含半胱氨酸的胞外域和均位于胞内的N端与C端构成.
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通心络制剂对大鼠脑梗死灶周突触和星形胶质细胞的影响
目的 研究通心络对大鼠脑梗死周边区星形胶质细胞、突触和运动功能的影响.方法 将120只大鼠大脑中动脉闭塞脑梗死模型随机分为通心络组、抑制组、盐水组和对照组, 以横木行走实验评定运动功能,在5、10、15 d应用电镜和免疫组织化学方法观察大鼠脑梗死周边区星形胶质细胞、突触数及胶质纤维酸性蛋白和突触素等的变化.结果 通心络组运动功能评分10 d、15 d分别为(3.2±0.3)和(5.8±0.9)分,高于对照组、抑制组(P＜0.01);电镜观察,10d、15d脑梗死周边区星形胶质细胞分别为(5.7±0.3)、(8.4±0.7),突触数目分别为(11.9±1.1)、(15.9±1.3)(个/8 000×HP),两者均明显多于对照组和抑制组(P＜0.01);免疫组化染色观察, 脑梗死周边区胶质纤维酸性蛋白和突触素阳性信号密度值也在10 d、15 d高于对照组和抑制组(P＜0.01).结论 通心络治疗可使脑梗死大鼠星形胶质细胞增殖, 加强突触重建和功能修复,促进运动功能恢复.
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新生期不同时间七氟醚麻醉对大鼠远期认知功能和海马突触可塑性的影响
目的探讨新生期不同时间七氟醚麻醉对大鼠远期认知功能和海马突触可塑性的影响。方法出生7 d的清洁级健康SD大鼠24只，雌雄不拘，体重12～16 g，采用随机数字表法分为3组（ n＝8）：对照组（ C组）、七氟醚麻醉2 h组（ S1组）和七氟醚麻醉6 h组（ S2组）。 S1组和S2组分别吸入2％七氟醚2和6 h。麻醉结束后30 d时（出生后37 d），进行Morris水迷宫实验，以评价认知功能。水迷宫行为学测试结束后，处死大鼠，取海马组织，采用 Western blot法检测脑源性神经营养因子（BDFF）、突触后致密物质95（PSD?95）和突触蛋白?1的表达水平。结果与C组比较，S1组实验第4、5天、S2组实验第2～5天逃避潜伏期延长，2组穿越原平台位置次数减少，平台所在象限滞留时间缩短，S2组海马BDNF、PSD?95和突触蛋白?1表达下调（P＜0．05），S1组海马BDNF、PSD?95和突触蛋白?1表达差异无统计学意义（P＞0?05）；与S1组比较，S2组逃避潜伏期、穿越原平台位置次数差异无统计学意义（ P＞0．05），平台所在象限滞留时间缩短，海马BDNF、PSD?95和突触蛋白?1表达下调（ P＜0．05）。结论新生期短时间和长时间七氟醚麻醉均可导致大鼠远期认知功能障碍，且程度随麻醉时间延长而加重；其部分机制与抑制海马神经元突触可塑性有关。
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氯胺酮对小鼠海马脑片ERK1、ERK2和CREB磷酸化水平的影响
海马组织神经元细胞外信号调节激酶(ERK)参与调节突触可塑性和记忆的形成[1,2];活化的ERK从胞浆易位到胞核,激活核糖体S6蛋白激酶,然后使转录因子cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在133位的丝氨酸磷酸化被激活,活化的CREB参与了长时程增强的维持和记忆形成[3-6].有研究表明,氯胺酮可抑制记忆功能[7,8].ERK和CREB是否与氯胺酮抑制记忆功能的机制有关尚不清楚.本研究拟通过观察氯胺酮对小鼠海马脑片ERK1、ERK2和CREB磷酸化水平的影响,从分子水平探讨其抑制记忆功能的机制.
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皮质酮混合异丙酚对大鼠海马脑片CA1区长时程增强的影响
异丙酚是目前临床常用的静脉全麻药物,但是一些应用异丙酚的患者在术后表现出遗忘等记忆功能障碍[1],这可能与异丙酚影响突触的可塑性有关[2].皮质酮是啮齿类动物重要的糖皮质激素,应激反应可以使动物体内皮质酮水平增高,可抑制大鼠海马脑片长时程增强(LTP)的形成[3].长时程抑制(LTD)和LTP是突触可塑性的重要形式,单独应用皮质酮或异丙酚可以易化大鼠海马脑片CA1区LTD的表达,皮质酮混合异丙酚则可以进一步增强LTD表达[4].应激与异丙酚双重因素对于LTP是否产生影响仍不清楚.本研究拟观察皮质酮混合异丙酚对大鼠海马脑片CA1区LTP的影响.
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远志总皂苷对AD模型大鼠海马Ng及pCaMKⅡα表达的影响
目的：观察远志总皂苷（TEN）对阿尔茨海默病（AD）模型大鼠海马CA1区神经颗粒素（Ng）以及磷酸化的钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱα亚基（ pCaMKⅡα）表达的影响，探讨TEN防治AD的作用机制。方法将60只雄性Wistar大鼠随机分为对照组，模型组，TEN低剂量治疗组（12．5mg/ml）和TEN高剂量治疗组（37．5 mg/ml），每组15只，模型组予以腹腔注射 D-半乳糖（D-gal）致衰并联合鹅膏覃氨酸（IBO）定向Meynert基底核损毁法建立AD大鼠模型，TEN低、高剂量治疗组则在造模的同时TEN灌胃治疗8w，对照组则用等体积的生理盐水代替D-gal和IBO。采用免疫组化方法来检测大鼠海马CA1区Ng及pCaMKⅡα的表达。结果模型组大鼠海马CA1区Ng 及pCaMKⅡα平均吸光度值比对照组显著降低（ P＜0．01）；TEN治疗组两组平均吸光度值均较模型组显著增高（ P＜0．01）；且TEN高剂量治疗组（37．5 mg/ml）的平均吸光度值比TEN低剂量治疗组（12．5mg/ml）显著增高（P＜0．01）。结论 TEN可显著升高AD模型大鼠海马CA1区Ng 及pCaMKⅡα的表达，且具有剂量依赖性。
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小胶质细胞在突触可塑性中的研究进展
突触可塑性即突触的结构和功能发生适应性变化的能力,是指神经系统在外界环境的作用下,突触活动受到调控引起突触传递效率的易化或抑制,使得从单个神经元到整个神经环路均发生适应性变化以维持神经功能的相对稳定.其中,在中枢神经系统中( central nervous system,CNS)突触可塑性是学习与记忆的细胞分子学基础[1].机体可通过多种细胞分子途径调节中枢神经系统的突触可塑性,其中神经胶质细胞在突触可塑性调节中的作用得到了广泛的关注.
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电磁辐射对大鼠海马BDNF和NCAM表达的影响
目的:研究电磁辐射前后大鼠海马脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)和神经细胞粘附因子(neural cell adhesion molecule,NCAM)表达水平的变化.方法:场强为6×104V/m的电磁脉冲照射Wistar大鼠,采用免疫组织化学染色观察海马组织中BDNF和NCAM的表达.结果:BDNF和NCAM的表达均于照后1h开始升高,6h达高峰(P＜0.05).结论:电磁脉冲照射后早期,BDNF和NCAM的上调可能介导了突触可塑性的正向改变.
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神经系统中丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1研究进展
丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1（mitogen-activated protein kinase phosphatase-1，MKP-1）作为生物体内重要的信号转导系统-丝裂原活化蛋白激酶系统（mitogen-activated protein kinases，MAPKs）去磷酸化的重要调节者，在包括神经系统的各种生物学系统中发挥重要作用。该文对MKP-1的生物学活性、调控以及在神经系统中的作用进行综述，以期为MKP-1作为药理学靶点的相关研究提供参考。
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快速眼球运动睡眠剥夺对记忆和突触可塑性的影响及其分子机制的研究进展
睡眠不足是快节奏的现代社会人们需要面对的越来越严重的问题之一，而长期的睡眠不足又会导致认知功能障碍。睡眠剥夺会影响实验动物的学习记忆能力已得到广泛认可。本文回顾总结了近些年有关快速眼球运动睡眠剥夺对记忆和突触可塑性的影响及其分子机制的研究新进展，以期为相关治疗靶点和治疗药物的研究提供理论支持和启发。
