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局灶性脑缺血对内源性神经干细胞激活及迁移的影响
二十世纪后十年,神经科学的研究突飞猛进,使得以损伤细胞再生为基础的治疗策略成为可能:内源性神经干/神经祖细胞被发现长期存在于成年哺乳动物的室管膜下区(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回(dentate gyrus,DG)亚颗粒细胞层(subgranular zone,SGZ)并在基础的水平上不断增殖分化为神经元和神经胶质,这一发现也终被证实[1,2].
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海马硬化的磁共振研究现状(综述)
海马硬化(hippocampal sclerosis)早由Falconer等[1]提出,其病理特征主要是CA1、CA3和齿状回颗粒细胞层神经元丢失和胶质细胞增生,CA1敏感,而CA2不受累.海马硬化是难治性颞叶癫痫常见的病理学类型,占颞叶癫痫手术病例的60%~80%以上,其中90%的病人可以通过海马前颞叶切除达到良好的疗效[2].术前对病变的正确评定是手术达到预期目的的必不可少的条件.因此,影像学工作者一直在致力于提高海马硬化检出率的研究,目前对于海马硬化的磁共振研究不仅仅停留在形态学水平,已能深入到分子水平及组织学水平.研究方法主要有常规磁共振成像、弥散加权成像和氢质子磁共振波谱分析,分别综述如下.
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表皮细胞逆分化成表皮干细胞的形态学证据
众所周知,多能(或定向)干细胞能生长或分化成各种(或相应)的组织细胞,但成熟的组织细胞能否逆分化为干细胞,一直缺乏实验证据.近,解放军第三○四医院创伤研究室付小兵教授领导的课题组的研究工作,为表皮细胞的逆分化现象提供了直接的形态学证据.研究结果发表在英国著名的"柳叶刀(Lancet)"医学杂志上.研究人员从经过重组人表皮细胞生长因子(rhEGF)处理过的溃疡创面获得表皮组织,用过氧化酶标记的链霉卵白素染色后,发现表皮棘细胞层中有许多细胞能表达表皮干细胞的标志物——角蛋白19和β1整合素,并观察到在位于角质层与基底层之间的颗粒细胞层和透明细胞层中有成群的角蛋白19和β1整合素阳性的干细胞岛;而未经rhEGF处理的溃疡创面仅在表皮细胞基底膜上有单层细胞表达角蛋白19和β1整合素.进一步的研究发现,采用能区别基底层细胞和角质层细胞的方法——角蛋白10和角蛋白14染色,那些角蛋白19和β1整合素表达强阳性的细胞,角蛋白14染色呈弱阳性,角蛋白10染色阴性,表明这些细胞是低分化的表皮干细胞.为了证实此项发现的普遍性,研究人员分别对正常组织以及处于不同生长发育阶段的表皮组织标本进行研究,均未观察到表皮颗粒细胞层和透明细胞层中有成群的角蛋白19和β1整合素阳性的干细胞岛.为了排除实验误差,研究人员还经多角度和多层切片进行观察,均获得相同的结果.研究者认为 ,此项研究发现为表皮细胞的逆分化现象提供了直接的形态学证据.由于干细胞岛只在经表皮细胞生长因子处理过的溃疡创面中观察到,提示rhEGF可能具有促进表皮细胞逆分化并形成表皮干细胞的潜在作用.
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成年神经发生对大鼠海马齿状回长时程增强的年龄相关性研究
海马位于内侧颞叶,参与了学习和记忆的形成.齿状回是海马的一个亚区,具有成年神经发生(adult neurogenesis,AN)的能力[1,2].在齿状回,AN是一个多阶段的过程,包括在齿状回颗粒细胞下层(subgranular zone,SGZ)神经干细胞或前体细胞增殖、分裂形成新的神经细胞,新生神经细胞分化,分化后的神经元在颗粒细胞层(granule cell layer,GCL)迁移和成熟,后参与整合到神经环路中发挥生理功能[3].已经发现啮齿类动物和灵长类动物(包括人)都具有AN的能力,并且AN可以贯穿整个生命过程[4-6].随着年龄的增长,AN逐渐降低,Mcdonald等[3]报道1年龄的试验大鼠海马齿状回AN形成的新生神经元比6月龄大鼠大约降低了90%左右.但是,对于不同年龄的动物,AN形成的新生神经元在参与到神经环路以及对突触可塑性等方面的作用是否有差别,尚未见报道.本实验拟分析不同年龄组的大鼠海马齿状回AN和新生神经元对长时程增强(long-term potentiation,LTP)的作用,以期探讨AN对学习和记忆的影响.
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实验性克汀病大鼠小脑小球突触数目的电镜分析
资料表明,实验性克汀病大鼠大脑的体积及重量较对照组小且轻,小脑重量也低于正常,蒲肯野细胞发育不良,外颗粒层细胞增殖延长、消失迟缓,细胞向内颗粒层移动发生较晚[1].对小脑皮质的组织学观察,发现分子层特别是小叶Ⅳ、Ⅴ、Ⅵa变薄,有蒲肯野细胞的部分脱落.为进一步研究小脑皮质颗粒细胞层的细胞密度,采用磷钨酸染色对小脑小球的突触分布进行电镜观察,现报告如下.
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海马结构基因表达差异及其功能分析
海马结构(hippocampal formation)的主要组成是海马和齿状回(dentate gyrus,DG),它们与大脑皮质和皮质下中枢有广泛的纤维联系,参与形成学习记忆.海马皮质从海马沟至脑室回依次为分子层、锥体层和多形层;齿状回皮质也分3层:分子层、颗粒细胞层和多形层,其神经细胞发出的纤维不超出海马结构范围.海马内锥体细胞规则排列,故结构比较一致.尽管如此,依据细胞形态、不同皮质区发育差异以及纤维排列不同,海马皮质亦能分为4个沿其长轴分布的不同亚区,即CA1、CA2、CA3、CA4区,且研究表明各亚区在基因表达方面也存在显著差别.
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糖皮质激素在应激影响海马齿状回神经发生中的作用及机制
海马齿状回(DG)是大脑一个特殊的区域,动物成年后齿状回仍存在神经发生.成年动物DG神经发生的神经干细胞位于颗粒细胞层(GCL)内侧靠近门区(HI)的一个狭长板层,也称亚颗粒细胞层(SGL).
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脑缺血后内源性激活神经干细胞的机制研究
1 脑缺血后内源性神经干细胞的自身激活近年来研究表明,脑缺血后自身的神经干细胞有大量的增殖分化[1,2],说明神经干细胞可能参与脑缺血的病理生理过程.Zhang等通过建立沙鼠大脑中动脉缺血(MCAO)模型,观察缺血再灌注后不同时期的室管膜下层(SVZ)、海马颗粒细胞层(DG)、嗅球以及梗死灶周边皮质的神经干细胞增殖、分化情况,发现7 d后在梗死同侧脑SVZ出现神经干细胞增殖高峰,14 d达高,而DG区则无增殖,且14 d后远离梗死区的嗅球有大量的神经干细胞增殖,但28 d后,标记Brdu阳性细胞大量减少,说明脑缺血只引起短暂的神经干细胞的增殖,Zhang认为是脑缺血损伤的应急保护反应[3].
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海马齿状回D1受体在血管性痴呆大鼠学习记忆中的作用
目的:探讨海马齿状回( DG)的多巴胺( DA)及其D1受体在血管性痴呆( VD)大鼠空间学习记忆中的作用。方法:选用SD雄性大鼠,利用双侧颈总动脉永久性结扎法制备VD大鼠模型,并用Morris水迷宫观察其空间学习记忆能力、用脑部微量透析和高效液相色谱法测定DG区细胞外液中的DA含量、用免疫组织化学染色法观察DG区D1受体表达。其次,用脑部微量注射法往DG区注射D1受体激动剂,观察其对VD大鼠空间学习记忆的影响。结果:(1) VD大鼠的空间学习记忆能力显著下降;(2)VD大鼠DG区细胞外液中的DA含量明显降低;(3)VD大鼠DG区颗粒细胞层的D1受体表达无显著变化,但在DG的海马门区,VD大鼠的D1受体表达显著增加;(4)每天训练前往VD大鼠DG区微量注射D1受体激动剂SFK38393,可明显改善VD大鼠的空间学习记忆损害。结论:VD大鼠的空间学习记忆损害与DG区的DA含量减少有关,而其功能可能通过海马门区D1受体表达的增加而部分代偿。
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一氧化氮合酶在小鼠脑内的表达
一氧化氮(Nitric oxide,NO)作为一种新的神经信使物质,在神经传递中的作用受到高度重视,它是由一氧化氮合酶(Nitr ic oxide synthase,NOS)催化L-精氨酸产生的.本实验用体重1 00~150g左右的昆明种小白鼠9只,经腹腔麻醉,主动脉灌注,冰冻切片(厚35μm ),采用免疫组织化学技术,观察了一氧化氮合酶在正常小鼠脑内的表达.结果表现:在大脑皮质中,NOS1的阳性反应为广泛,除分子层以外,其余各层均有分布,表现为密集的、体积较小的细胞,其中第Ⅴ层的细胞突起伸向分子层,其余各层不明显.在海马锥体细胞层,可观察到大量密集排列规则的锥形细胞,其它各层除分子层外,均有少量阳性细胞 ,而在齿状回颗粒细胞层和多形层内有散在的、体积较小的NOS1阳性细胞.杏仁核是一组较大的NOS1阳性神经元簇,以杏仁核内侧核的阳性细胞数多,是一群密集的中小型阳性细胞.在间脑的缰内侧核、缰外侧核、丘脑后核、丘脑内侧背核外侧部、被盖背侧核、外侧膝状体背核等核团有明显的NOS1阳性反应.在脑干内NOS1表达较强, 主要集中在:①中脑的红核;②在脑干的运动核团中,如三叉神经运动核和面神经核等处. 综上所述,NOS1在小鼠脑内广泛存在,包括大脑皮质、海马、齿状回、间脑和脑干等处,胞体大多呈多角形、椭圆形和梭形,多具突起,但不同部位阳性神经元的形态和反应强度不尽相同,突起也有长短之分,多少之别,这表明它们与多种功能有关,至于相关功能还待进一步研究.
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成年齿状回神经生发影响因素的研究进展
三十多年前,Altman等[1]首次报道成年海马存在神经生发,近年来的研究证实了这一现象.目前认为,成年齿状回(DG)的神经前体细胞主要产生于颗粒细胞层(gcl)的边缘即颗粒细胞下区(SGZ),并分化为神经元和神经胶质细胞,终迁移人gcl[2].本文就调节或影响着DG新生细胞产生与存活的众多因素(激素、神经递质、生长因子、环境)作一综述.