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突触可塑性的生物物理学基础和体视学测量研究进展
突触可塑性是神经系统生长发育、神经损伤与修复、学习与记忆的神经生物学基础.突触可塑性是指突触在形态、界面结构和功能上的可变动性和町修饰性,突触形态的可塑性表现为新突触形成、突触形状以及突触密度的变化;突触界面结构变化包括突触活性区长度、突触后致密物(postsynaptic density,PSD)厚度、突触间隙宽度以及突触界面曲率的变化:突触功能的可塑性体现在突触传递效能的增强和减弱,如成对脉冲易化(或抑制)作用、长时程增强(long-term potentiation,LXP)[或长时程抑制(LDP)]现象.
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听神经病及亚型听突触病:声音编码与突触研究进展
听神经病及亚型听突触病是目前耳科学领域国际研究的难点和热点.随着听神经病在遗传学、生理学、分子细胞学以及动物模型的深入研究,逐渐明确并定义听突触病是听神经病中的一个亚型,进一步认识到突触在听神经的神经传导和声音编码中的重要作用,对听神经病及亚型听突触病的发病机制有了更加清晰的认识.本文总结国内外听神经病及亚型听突触病的新研究进展,综述目前与其相关密切的毛细胞声音编码和突触功能研究进展的部分内容,便于更好的理解听神经病及其亚型听突触病,为临床精准的分子分型诊断干预提供理论依据.
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NMDARs转运与突触可塑性及神经精神疾病
N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)是谷氨酸门控离子通道,在调节中枢神经系统突触功能中发挥重要作用.NMDARs是由NR1、NR2和NR3亚基组成的异聚体,具有不同的生理、药理学特性及突触定位方式;这些亚基在内质网中共同翻译组装成有功能的离子通道.
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天芪益智颗粒对阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力和突触功能的影响
[目的]研究天芪益智颗粒对阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力及脑内突触素、微管相关蛋白-2(MAP-2)表达的影响.[方法]采用侧脑室注射Aβ1-42的方法建立动物模型,将90只SD大鼠随机分成模型组、假手术组、阳性药组(石杉碱甲)、天芪益智颗粒高、中、低剂量组,每组15只.连续给药30 d后,通过避暗实验评价大鼠的学习记忆能力,采用Western Blot方法测定大鼠脑内突触素、MAP-2.[结果]与模型组相比,天芪益智颗各剂量组大鼠潜伏期长于模型组(P<0.01),错误次数小于模型组(P<0.01).模型组大鼠脑内突触素、MAP-2表达低于假手术组(P<0.01),天芪益智颗粒各剂量组突触素、MAP-2表达高于模型组(P<0.01).[结论]天芪益智颗粒能改善阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力,改善突触功能.
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阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白(Aβ)寡聚体损伤突触功能
神经突触具有高度可塑性,突触的形成和重塑是神经元活动依赖性的,是学习记忆、认知功能的基础.包括阿尔茨海默病(AD)在内的多种表现出认知缺陷的神经疾病,均存在突触结构或者功能的异常.AD病程缓慢,临床早期表现为单纯的记忆功能损伤,证据显示此症状是海马突触效能发生微细改变所致.近20年来,大量实验证实β-淀粉样蛋白(Aβ)寡聚体能够弥散到突触间隙,是早的损害突触完整性和可塑性的因素.多种不同来源的Aβ寡聚体(包括体外合成的,细胞分泌的,AD转基因动物和AD患者脑内的),能够破坏海马脑片或者动物在体的长时程增强效应(Long-term potentiation, LTP),降低器官型培养的海马脑片的树突棘密度,损害啮齿类动物的认知和记忆功能.AD患者皮质中可溶性Aβ(包括寡聚体)的水平与认知功能呈强相关性.而不可溶的淀粉样沉淀可能是作为具有突触毒性的寡聚体的一种储备.
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术后认知功能障碍
术后认知功能障碍(Postoperative Cognitive Dysfunction,POCD)是外科手术后常见的一种中枢神经系统的并发症,多发生于65岁以上患者.其主要表现为手术后出现记忆力,精神集中能力,语言理解力的受损及社会适应能力的下降等认知功能损伤,严重影响患者生活质量.手术后认知障碍的发生机制目前尚不清楚,早期诊断和干预,以及后期治疗等方面都还不是很成熟.本文从发病机制,影响因素,病情评估,预防治疗,动物模型等方面对POCD进行论述,并对其可能的分子机制进行探讨和预测.
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地黄多糖诱导骨髓间充质干细胞为神经样细胞后的突触功能
目的:探讨地黄多糖诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经元样细胞后是否具有神经突触功能.方法:贴壁筛选法分离纯化BMSCs,地黄多糖进行诱导,激光共聚焦显微镜检测细胞在高钾刺激下细胞膜电位的变化,细胞内钙流变化及细胞突触循环功能.结果:地黄多糖诱导24 h,连续培养7d后,光学显微镜下显示诱导后的细胞伸出突起交互成复杂网状;免疫荧光细胞化学显示诱导后的细胞神经元巢蛋白阳性表达率为97.9%±1.3%,神经元特异性烯醇化酶阳性率95.4%±1.9%,突触小泡蛋白阳性率为94.2%±2.2%;激光共聚焦显微镜显示诱导后细胞在高钾刺激下细胞膜电位迅速升高,细胞内钙离子流增加,细胞突触发生了胞吞胞吐现象.结论:地黄多糖可以诱导BMSCs分化为神经样细胞,此细胞具有神经细胞的神经生理功能.
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关于现有Neuroligin小鼠模型的总结
Neuroligin是位于神经元突触后膜并介导突触生成的一类细胞粘附分子.其家族蛋白可特异性介导兴奋性或抑制性突触形成.已有多项研究显示,neuroligin基因突变与自闭症等精神发育迟滞疾病相关.而因neuroligin蛋白功能异常引起的系列变化亦在小鼠模型中得到印证.neuroligin基因缺失,敲入或变异基因替代等小鼠模型,尤其是自闭症相关小鼠模型出现社交能力减弱,学习与记忆能力减退及强迫症相关表型,与人类自闭症症状相似.研究更进一步显示,该类小鼠中存在兴奋性突触及抑制性突触失调现象,并伴随有谷氨酸受体亚单位成分变化.然而,在小鼠模型研究中亦存在与体外研究结论不符情况,甚或出现相悖结论.在此综述中,我们总结了近几年所报道的小鼠模型,研究报道中的小鼠在分子,细胞及行为水平的各种异常现象,并归纳分析在各类小鼠中出现的相似及相异结果,希望能从中了解到neuroligin小鼠模型研究的进展及整体成果.
关键词: Neuroligin 突触生成 突触功能 自闭症 小鼠模型 -
钙调素与精神障碍
钙调素(calmodulin,CaM)是钙结合蛋白的一种,它在信使系统-蛋白质磷酸化-细胞效应过程中具有重要作用,由它介导的生物和代谢过程达30多个.研究业已证实,CaM参与神经递质的合成及释放,并对突触功能有重要的调节作用.神经递质异常与精神障碍存在密切关系,而抗精神病药是强的CaM拮抗剂.现将CaM的研究结果综述如下.
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孤独症核心症状的理论假说及药理学前景展望
本文综述了孤独症核心症状可能的神经生物学机制,提出了药理学研制新的靶目标。
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阿尔茨海默病的发病机制研究进展
随着生活水平的逐步提高和社会人口老龄化程度的不断加剧,阿尔茨海默病(AD)患病人数逐年增多.作为老年期痴呆中为常见的类型,AD的病情呈慢性不可逆性进行性加重,给社会和家庭带来了极大的负担.AD发病机制十分复杂,病因迄今仍未完全明确.人们已经发现,AD患者脑内的Aβ蛋白的过量产生及沉积,会产生神经毒性作用;Tau蛋白过度磷酸化会影响细胞内微管的组装、稳定及囊泡运输;突触传递障碍、神经营养因子的缺失或者神经递质通路的异常,会影响学习记忆,引起认知功能的障碍;而线粒体自噬功能障碍及胰岛素信号代谢通路的异常则引起神经元能量产生不足,会加重Aβ蛋白和Tau蛋白的沉积,这就构成了一个恶性循环的机制,终导致了神经元死亡;此外,脑内神经性炎症的异常会激活触发脑内反应,释放神经毒性产物,造成突触的损伤和缺失,也会引起神经元死亡;同时,肠道微生物失调也可增加脑中Aβ斑块的形成,加速AD的进展.
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钙离子通道与抗癫癎药
早在20世纪初就认识到Ca2+参与神经与肌肉的兴奋性调节,Ca2+调节膜兴奋和突触功能以及作为第二信使的重要性使之成为研究抗癫癎药新领域.近十几年,随着基础医学、神经生物学的发展和膜片钳等新技术的应用,已确定至少有5类Ca2+通道,并合成了一系列选择性Ca2+通道拮抗剂.这些新发现大大推动了脑神经科学的进展,增加了对传统抗癫癎药作用机制的新认识.抗癫癎药可通过电压依赖性Ca2+通道(voltage-dependent Ca2+channels,VDCC)和受体活化的Ca2+通道(receptor-operated Ca2+channels,ROCC)发挥作用.本文主要围绕这两类Ca2+通道,特别是VDCC和抗癫癎药作用机制研究的新进展做一综述.
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神经黏附分子neurexin和neuroligin对突触分化及其功能的调控
突触是神经元之间、神经元与效应细胞之间相互联系和信息传递的特化结构.神经黏附分子neurexin和neuroligin是分别位于突触前膜和突触后膜的跨膜蛋白.
关键词: Neurexin Neuroligin 突触形成 突触功能 -
异丙酚对中枢神经系统突触后膜受体的影响
异丙酚因其麻醉作用快、恢复迅速、副反应少而成为现今临床应用为广泛的静脉麻醉药,但它的中枢作用机制迄今仍未阐明.现在的主要观点认为,异丙酚主要是通过影响突触前膜和突触后膜两个因素,抑制兴奋性突触传递和增强抑制性突触功能[1-2],从而产生中枢抑制效应.
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中枢神经胶质细胞与认知功能
神经胶质细胞简称胶质细胞(glial cell),广泛分布于中枢和周围神经系统,成年人脑中近90%的细胞是胶质细胞.其中星形胶质细胞和小胶质细胞占绝大多数.传统观念一直认为胶质细胞仅起支持、营养及协助代谢等作用.近年来的研究表明胶质细胞也能直接影响突触形成及功能完善,并通过释放递质参与对神经元及突触功能的调节,在突触可塑性、信息整合等方面具有十分重要的作用.有研究发现胶质细胞在生理或病理条件下与认知功能有一定的关系.本文就此作一综述.
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丹参诱导骨髓间充质干细胞分化为神经样细胞的突触功能研究
目的 探讨由丹参诱导骨髓问充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)定向分化的神经细胞是否具有突触循环功能.方法 采用优化诱导方案对4~5代状态好的MSCs进行反复多次诱导,终止诱导后分别进行免疫荧光细胞化学、细胞内钙离子流及突触功能检测.以50 mmol/L KCl作为诱发动作电位的刺激因子,采用激光共聚焦显微镜(ISCM)埘Fluo-3/AM和SynaptoRed C-2荧光探针进行荧光激发,检测分化神经细胞存细胞外高钾刺激下细胞内钙流及细胞突触功能.结果 4次诱导5 h后,神经样细胞伸出突起并交互成复杂网状;免疫荧光细胞化学显示4次诱导5 h后TUJ-1表达率为(96.7 ±2.8)%,突触小泡蛋白(synaptophysin)表达率为(96.2 ± 2.1)%;LSCM显示4次诱导5 h后细胞在高钾刺激下细胞内钙流增加,细胞突触发生胞吞胞吐.结论 丹参可高效快速诱导MSCs分化为神经细胞,此细胞具有止常的突触循环功能.
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SHANK家族与孤独症谱系障碍的关系研究进展
本文综述了SHANK家族与孤独症谱系障碍(ASD)的关系,主要是SHANK家族突变基因对突触功能的影响,尤其对兴奋性突触功能的影响.
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神经营养素家族在突触发育成熟过程中的作用
神经营养素家族(neunotrophins,NTs)是促进神经元存活和分化的一类重要神经营养因子.近些年来大量研究发现NTs在突触的发育、成熟过程中也起着一定的作用,故本文主要从NTs对突触的形态、结构、功能,突触传递等方面的影响来详细阐述.
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孤独症突触功能异常假说研究进展
本文综述了孤独症的突触功能异常假说,主要是细胞粘附分子对突触的影响.