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脑衰反应调节蛋白2的表达与颞叶癫痫关系的研究
颞叶癫痫(Temporal lobe epilepsy,TLE)是常见的癫痫类型,大部分为药物难治性癫痫,主要的病理特征是海马苔藓纤维出芽和突触重塑,是目前研究的热点.国内外许多学者运用比较蛋白质组学技术,通过比较TLE患者或动物模型组与对照组的差异蛋白质,发现脑衰反应调节蛋白2(CRMP-2)的表达下调显著,表明CRMP-2与TLE密切相关.CRMP-2属于细胞质磷蛋白,高表达于中枢神经系统,尤其是神经元和少突胶质细胞.通过对CRMP-2表达信号通路作用机制的相关性研究,CRMP-2在经典通路中通过影响神经元微管的合成从而调节轴突和树突的生长,推测CRMP-2在TLE海马神经元损伤的作用是通过PTEK/P13 K/Akt/GSK-3β/CRMP-2信号通路进行的,可揭示TLE的发病机制及为进一步的临床治疗提供新的作用靶点.
关键词： 脑衰反应调节蛋白-2 颞叶癫痫 神经元微管 轴突 树突 -
NMDA受体在培养海马神经元树突树上的表面表达及定位
目的研究NMDA受体在不同发育阶段的培养大鼠海马神经元的表面表达以及在树突结构上的定位. 方法构建绿荧光蛋白(GFP)标记的NMDA受体NR1a亚单位的表达载体(GFP-NR1a),转染原代培养5d的大鼠海马神经元,用抗GFP抗体和Cy3交联的二抗染色活细胞表面的受体簇.结合青荧光蛋白(CFP)的共表达突出神经元的结构细节,观察表面NMDA受体簇的分布. 结果 GFP-NR1a转染的神经元能表达点状、且分布于全细胞的绿荧光NMDA受体簇,在成熟神经元的树突上多为表面受体簇.培养7 d和培养17 d的转染神经元树突表面的NMDA受体簇密度并无显著差异.另外,培养7 d的海马神经元,表面NMDA受体簇几乎都位于树突干上,而树突丝上则罕见;培养2周后,约一半的NMDA受体簇分布于树突棘. 结论表面NMDA受体簇的分布具有树突结构相关的特异性,尤其是发现在发育早期NMDA受体簇罕见于树突丝,却已广泛分布于树突干上,且密度相当于成熟神经元.提示在突触形成过程中NMDA受体可能是以预先表达于树突干表面的受体簇形式被新形成的突触所征募.
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转铁蛋白受体1对淀粉样蛋白前体/早老素1转基因小鼠神经元的保护作用
目的 探讨转铁蛋白受体1(TfR1)在淀粉样蛋白前体(APP)/早老素1(PS1)转基因小鼠脑内异常表达情况及其对阿尔茨海默病(AD)神经元的保护作用.方法 首先,利用免疫荧光及Western blotting技术检测出生后1月(P1M)至P12 M各发育时间点,APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠大脑TfR1的表达情况;其次,取APP/PS1转基因与野生型新生小鼠原代海马神经元培养,培养12 d后利用TfR1 shRNA质粒干扰TfR1基因的表达,利用Western blotting技术检测干扰后细胞TfR1的表达变化;ELISA技术检测TfR1干扰前后细胞β-淀粉样蛋白(Aβ) 1-42的分泌量;利用微管相关蛋白2(MAP2)标记神经元突起,观察TfR1干扰前、后神经元突起的生长变化;后,利用FM1-43染色观察由TfR1介导的轴质运输中囊泡的运输情况.结果 在APP/PS1转基因小鼠生长发育过程中,随着年龄的增长TfR1的表达呈现先增加后减少的趋势,在P6M之后明显降低,且与对照组相比差异有显著性;TfR1 shRNA干扰后可以使原代神经元细胞内TfR1基因沉默,使其突起明显变细、变长并影响囊泡的运输.与对照组相比,TfR1基因在APP/PS1转基因小鼠原代神经元中表达量减少,荧光减弱.结论 APP、PS1基因突变可导致TfR1的表达下降;APP/PS1转基因小鼠原代神经元经TfR1 shRNA干扰Aβ1-42分泌量增多,影响神经元突起的生长,使轴质运输速率减慢,囊泡的活动减缓,加重AD病情.故TfR1的表达可以对神经元起到保护作用.
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转铁蛋白受体1对小鼠海马神经元生长与分化的影响
目的 探讨转铁蛋白受体1 (TfR1)对小鼠海马神经元生长与分化的影响.方法 取胚胎18.5 d小鼠原代海马神经元培养,培养7d后使用TfR1 shRNA pGFP-V-RS干扰质粒转染小鼠海马原代神经元使TfR1基因沉默,采用绿色荧光蛋白(GFP)分析及Western blotting技术检测TfR1 shRNA的转染效率;4'6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)及TUNEL法检测干扰后海马神经细胞凋亡情况,免疫荧光技术检测凋亡后神经细胞骨架的变化及神经元突起生长的形态特征.结果 TfR1 shRNA质粒能有效使神经细胞内TfR1基因沉默;TfR1基因沉默后,原代海马神经细胞凋亡率增加,细胞骨架部分崩解,且神经元树突突起长度明显增长(P＜0.05).结论 转铁蛋白受体1可通过调控小鼠海马神经元树突的生长来影响海马神经元的分化.
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蛋白质在神经元突起的局部合成
神经元是有极性的细胞,从胞体发出树突和轴突分别作为其信息的接受端和输出端.这些远离胞体的突起可根据神经元活动或外界环境的变化进行不依赖胞体的蛋白质局部合成,从而在调节突触传递效率及神经元发育和再生方面起重要作用.
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药物成瘾相关的神经结构可塑性改变
不计后果的药物渴求和滥用是药物成瘾的一个显著特征.药物滥用可以诱导行为学和心理学持续性改变的发生,这些持续性改变由相关神经通路(尤其是奖赏系统)神经结构的可塑性变化所引起.本文综述了安非他明、可卡因、尼古丁和吗啡等药物诱发的相关脑区的神经可塑性改变以及引起这些改变的可能原因.药物成瘾诱发的神经结构可塑性改变反映了相关神经系统突触连接的重塑,这些重塑改变该系统的功能,由此便产生了药物滥用的一系列后遗症状——包括成瘾.
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滤泡间树突样大B细胞淋巴瘤一例
患者男,22岁.因发热及咳嗽2个月于2009年6月入院.体检见双侧颈部、左侧腋窝及双侧腹股沟多个淋巴结肿大,大径达2 5 cm,双下肢多发红色皮疹.胸部X线显示右侧肺门及纵隔淋巴结肿大.遂行颈部及腹股沟淋巴结活检.
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ICAM-1基因修饰的日本脑炎DNA疫苗诱导BALB/c鼠脾脏树突状细胞功能的研究
细胞间黏附分子-1( intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)在基因疫苗方面已有研究报道，有学者研究表明ICAM-1能提供给T细胞共刺激信号，并且证实该刺激信号通路独立于CD86介导的T细胞活化的第二信号通路。
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丰富康复训练对大鼠脑缺血再灌注后功能恢复及神经元树突生长的影响
目的观察丰富康复训练对大鼠缺血再灌注脑损伤功能恢复的影响,以及损伤对侧大脑皮层前肢运动代表区第V层锥体神经元树突的可塑性变化.方法雄性Wistar大鼠32只,体重180～200 g,预训练后随机分成两组,缺血组和假手术组,每组16只.线栓法制作右大脑中动脉阻断(MCAO)2 h再灌注模型.造模后缺血组随机分成丰富训练组(IE组)和独居组(IS组),假手术组随机分成丰富训练组(SE组)和独居组(SS组),每组8只.术后24 h,IE组和SE组置于丰富环境笼饲养,按计划给予跑笼、转棒和杂技等训练,IS组和SS组置于独居笼饲养,不给予任何训练,4组大鼠在造模后24 h、1周、2周、3周、4周进行神经功能评估,观察其恢复状况.用Golgi-Cox染色方法,观察损伤对侧大脑皮层前肢运动代表区第V层锥体神经元树突的变化.结果IE组在各项功能评估中均优于IS组.3周时,肢体放置测试IE组与假手术组已无显著性差异(P＞0.05);4周时,足失误测试IE组与假手术组已无显著性差异(P＞0.05).Golgi-Cox染色,IE组比IS组和假手术组的树突分支点数有明显增加(P＜0.01).结论丰富康复训练能有效促进缺血再灌注脑损伤大鼠的功能恢复,并促进缺血对侧与功能恢复相关的大脑皮层神经元发生可塑性变化.
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电压门控性钠离子通道与癫痫
癫痫(epilepsy)是一种由大脑神经元异常放电所引起的以短暂中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病,具有突然发生、反复发作的特点.目前众多研究表明癫痫与离子通道的功能改变有密切联系[1].离子通道为神经系统传输信号的基本元件,广泛分布在细胞体、树突、轴突及突触,它由多种通道蛋白质聚集而成,每种通道蛋白的亚单位由不同的基因编码.
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低温停循环后大鼠海马区神经元树突中微管相关蛋白2的变化
目的 目前,大血管手术和复杂先心病术中深低温停循环下神经系统的保护仍有较大提升空间.为了探寻神经保护新的思路,我们对不同温度下停循环的大鼠海马组织进行了损伤评估.方法 20只雄性SD大鼠随机分为4组:深低温停循环(15～ 20C),中低温停循环(20～25℃),浅低温停循环(25 ～ 30℃)和假手术组.术后对大鼠海马组织进行了病理评估,对神经元树突中的微管相关蛋白2(micrombule-associated protein 2,MAP2)的表达,进行了实时定量PCR和蛋白免疫印迹分析.血浆中MAP2和S100β的含量也通过ELISA法进行了测定.结果 与假手术相比,各组低温停循环大鼠的海马神经元的树突微管和线粒体嵴均有溶解.与假手术组相比,浅低温停循环组海马组织中MAP2的mRNA表达上调,MAP2蛋白组间无差异.各组血浆S100β含量并无统计学差异,而与假手术组相比,浅低温停循环组的血浆MAP2升高.结论 低温停循环后,神经元的树突受损,微管溶解,其构成蛋白MAP2释放到血液.促进MAP2生成,减少MAP2的损失可能是一种有效的神经保护策略.
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腺相关病毒介导的脑源性神经营养因子基因对大鼠海马神经元树突生长的影响
目的 研究重组腺相关病毒介导的脑源性神经营养因子基因(rAAV-BDNF)的表达对体外培养的大鼠海马神经元树突生长的影响.方法 取孕18 d大鼠建立体外培养的海马神经元模型,感染rAAV-BDNF病毒.在检测了BDNF稳定的表达水平后,用MAP2染色法来标示神经元树突形态.用荧光显微镜采样,统计胞体约15～20 μm的MAP2阳性细胞初级树突的数目和长度.对照组神经元为感染表达绿色荧光蛋白的腺相关病毒.结果 感染rAAV-BDNF的海马神经元初级树突数目为(14±3)个,对照组的初级树突数目为(6±1)个.rAAV-BDNF感染的海马神经元树突总长度为(1500±150)μm,对照组的树突总长度为(700±50) μm,两组无论是树突数目还是长度,差异均有统计学意义(t=3.088和6.238,均P<0.05).结论 rAAV-BDNF转染大鼠体外培养的海马神经元后,能起到促进树突生长的作用.
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代谢性谷氨酸受体在脆性X综合征树突棘发育中的作用
目的 探讨代谢性谷氨酸受体-Ⅰ(mGluR-Ⅰ)在脆性X综合征发病中的作用和mGluR-Ⅰ拮抗剂治疗的机制.方法 培养FMR-1基因敲除小鼠(KO)和野生(WT)小鼠海马神经元,给予mGluR-Ⅰ激动剂和拮抗剂进行处理,Western-Blot法检测处理前后脆性X智力低下蛋白(FMRP)和微管相关蛋白1B(MAP1B),共聚焦显微镜观察树突棘的长度和密度. 结果 KO小鼠海马神经元树突棘长度(1.32±0.79)和MAP1B含量显著高于WT小鼠(1.00±0.62).mGluR-Ⅰ激动剂干预后,KO和WT小鼠树突棘长度(1.60±0.88和1.33±0.80)和MAP1B均显著增加.mGluR-Ⅰ拮抗后,KO小鼠树突棘长度(0.95±0.57)和MAP1B均显著降低,在WT小鼠未见明显变化. 结论 脆性X综合征模型鼠由于缺乏FMRP的负性调节作用,导致mGluR-Ⅰ激活的MAP1B过度表达,可能是树突棘异常的主要原因.mGluR-Ⅰ拮抗剂逆转树突棘缺陷可能参与治疗机制.
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癫痫病人脑棘波灶轴突、突触和树突的病理学研究
目的研究癫痫病人脑棘波灶内轴突、突触和树突的病理学变化.方法癫痫患者29例,手术治疗时在皮层电图监测下取棘波灶大脑皮质,用βAPP、突触素和MAP2免疫组化方法,分别对轴突、突触和树突的病理变化进行研究,并对突触做了电镜观察.结果棘波灶内轴突病变不明显;突触分布不均,或密集成片,或稀疏淡染,电镜下轴棘非对称性突触前轴突末梢水肿,突触小泡减少或消失;树突屈曲变形,病变严重者树突变得粗细不均,或变成串珠状,多数树突失去分枝,血管周围树突排列紊乱.此外,在5例临床诊断为原发性癫痫的病例,观察到白质内神经细胞异位.结论癫痫棘波灶的病理变化主要发生在突触和树突,突触的增多、重组和丢失,以及白质神经细胞异位可能是癫痫异常放电的病理学基础.
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视网膜神经节细胞形态学分型进展
视网膜神经节细胞(RGC)是视网膜内惟一连接脑部并将视网膜信息传递到脑部的神经元.因为缺乏特异性标记物对视网膜神经节细胞进行标记分类,目前主要通过形态学区分不同类型的RGC.形态学分类法不仅简便、易观察,还可以直接反映突触联系,而且在一定程度上反映不同RGC的生理特性.因此,研究其形态学特点是研究正常及病理状态下RGC改变的重要指标.本文主要对RGC分型做一综述.
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低剂量电离辐射对大鼠海马新生神经元树突生长发育的抑制作用
目的 观察电离辐射对幼年大鼠海马齿状回新生神经元树突生长发育的影响.方法 SD大鼠按随机数字表法分为照射组(20只)和健康对照组(20只),照射组给予单次2 Gy全脑照射.所有大鼠均予海马区立体定向注射反转录病毒标记新生神经元,免疫荧光染色观察照射后不同时间新生神经元树突形态的变化.结果 与健康对照组相比,照射组在照射后2周和4周新生神经元树突总长度、长树突的长度均显著减少(t=3.10、2.07、2.94、4.02,P＜0.05),神经元分支数在照射后2周显著减少(t=2.23,P＜0.05).照射后4周,海马区新生神经元数量显著降低(t=8.43,P＜0.05).结论 低剂量电离辐射可抑制幼年大鼠海马齿状回新生神经元的生长发育,这可能是射线致海马依赖的认知功能障碍发生的机制之一.
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促肾上腺皮质激素释放因子对海马神经元树突生长发育的影响
应激对于认知和情感有重要影响，促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）作为应激反应的主要调节器，通过调控下丘脑-垂体-肾上腺轴的功能，协调机体对应激的反应。近年研究表明，应激可导致小鼠海马神经元树突分支异常，树突棘缺失，而促肾上腺皮质激素释放因子受体-1（CRFR1）缺失小鼠或在CRFR1拮抗剂存在下则表现出正常的树突分支。另外，CRFR1作为G蛋白偶联受体（GPCR），可通过不同的信号通路影响海马神经元结构及相关因子的表达。目前，CRF对海马神经元损伤的分子机制仍不明确，本文就应激下CRF及其受体信号通路对海马神经元生长发育影响的研究进展做一综述。
关键词： 应激 促肾上腺皮质激素释放因子 促肾上腺皮质激素释放因子受体 海马神经元 树突 -
抗抑郁候选新药YL-0919对慢性应激大鼠行为及海马树突复杂性的影响
目的：研究5-羟色胺1A受体(5-HT1A)部分激动和5-羟色胺(5-HT)重摄取抑制双靶标抗抑郁候选新药YL-0919的抗抑郁作用及对树突复杂性的影响。方法每天从10种刺激中随机选1~2种连续4周建立大鼠慢性应激抑郁模型,每天应激前1 h 分别ig 给予氟西汀10 mg·kg－1, YL-09190.625,1.25和2.5 mg·kg－1。应激结束后第2天行开场实验观察水平运动和垂直运动,第4天行蔗糖饮水实验检测蔗糖偏嗜度,第5天行新奇抑制摄食实验检测摄食潜伏期；第6天取脑,高尔基染色法观察海马齿状回锥体神经元树突长度、分支数以及树突棘密度。结果慢性应激模型组大鼠水平运动和垂直运动显著降低,蔗糖偏嗜度显著降低,新奇抑制摄食潜伏期时间显著延长( P<0.01)。给予YL-09192.5 mg·kg－1或氟西汀10 mg·kg－1可显著逆转上述抑郁样行为改变；高尔基染色结果显示,与应激模型组比较,YL-09191.25和2.5 mg·kg－1或氟西汀10 mg·kg－1组海马齿状回锥体细胞树突长度分别显著增加24.3％,64.7％和76.0％( P<0.01),分支数分别显著增加38.0％,118.2％和109.1％( P<0.01),YL-09192.5 mg·kg－1或氟西汀10 mg·kg－1组树突棘密度分别显著增加20.5％和21.4％( P<0.05)。给予 YL-0919可显著增强树突复杂性。结论YL-0919的抗抑郁作用与保护海马齿状回锥体神经元树突结构可塑性,增强树突复杂性有关。
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自噬在神经突起变性过程中的作用
自噬是细胞内物质的降解途径之一，介导长寿命蛋白和部分细胞器的降解，对维持神经元内环境稳态具有重要的生理功能。蛋白质聚集体在神经元内外的堆积是多种神经系统退行性疾病的共同病理表现。神经元轴突和树突（或统称“突起”）细长，因而对蛋白质聚集和细胞内受损细胞器的堆积尤为敏感。神经系统退行性疾病发病早期，常伴随突触病变、轴突末梢变性和突起萎缩等病理现象。因此，通过自噬途径有效清除蛋白聚集物和受损细胞器，可能可以缓解神经突起的变性。然而也有研究表明，自噬不足或过度活化也将加剧神经突起损伤。本文介绍了神经突起中自噬的相关研究进展，包括神经突起中自噬的形成和运输，自噬对神经突起生长和损伤的调控，及自噬与神经系统退行性疾病中突起损伤的相关性。
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药物成瘾与中枢结构重塑
药物成瘾是典型的经验依赖性学习记忆过程,其引起的某些行为学和心理学改变可持续终身,这种持久性的改变与成瘾性药物引起的相关神经回路的结构重塑密切相关.本文将简要地回顾并综述吗啡、苯丙胺、可卡因、尼古丁等诱发的特定脑区(如伏核,与激励动机、奖赏效应等有关;前额叶皮层,与决策和行为控制力等相关)神经元树突和树突棘的结构改变,导致突触结构重塑、功能重整.
