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从脆性X染色体痴呆症的分子机制展望蛋白合成在学习记忆过程中的功能
外界环境所激发的学习与记忆是由繁复的分子机制所调控的.关于脆性X染色体综合征蛋白(FMRP)的研究表明,蛋白合成的调节在学习记忆过程中起着重要的作用.脆性X染色体综合征是世界上常见的遗传性痴呆病.这种疾病起源于FMRP缺失所导致的大脑神经元突触发育障碍,从而造成学习记忆能力低下.体外实验结果表明,FMRP是蛋白翻译的抑制因子.在大脑神经元中,FMRP高度表达,并选择性作用于其靶基因的信使核糖核酸(mRNA),从而进一步与执行翻译功能的核糖体结合,对其靶基因的蛋白合成起调控作用.近期研究使用基因芯片技术鉴定了小鼠脑中FMRP的靶基因mRNA,并进一步证实这些mRNA在患者细胞中呈现翻译功能失调.以上研究提示FMRP是影响学习记忆过程中调控蛋白合成的关键因子,并为揭示学习与记忆的分子机制提供了重要信息.
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出生后早期暴露狄氏剂对小鼠纹状体突触发育的影响
目的 探讨出生后早期接触狄氏剂后对ICR小鼠哺乳期、青春期和成年期纹状体突触发育的影响.方法 出生后每窝小鼠数量经调整后,随机分为5组,分别为0.2、2.0和20.0 μg/kg 3个狄氏剂染毒组及溶剂对照组和生理盐水组,于出生后第3天(PND3)进行腹腔注射染毒,隔天1次,连续6次,分别在哺乳期(PND14)、青春期(PND36)和成年期(PND98)分离纹状体.采用免疫印迹法检测纹状体相关突触蛋白水平.结果 出生后早期狄氏剂染毒,在哺乳期可降低小鼠纹状体中生长相关蛋白( GAP43)水平,且存在剂量依赖性；至青春期,纹状体中胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)水平升高,酪氨酸羟化酶(TH)、GAP43和突触后致密蛋白(PSD95)水平均较溶剂对照组下降,存在剂量-效应关系,同时在雄性小鼠中还出现突触蛋白Ⅰ (Synapsin Ⅰ)水平下降；GFAP、TH和PSD95的这种改变一直持续到成年以后.结论 出生后脑发育关键期接触狄氏剂可影响小鼠纹状体中GAP43水平,在此后的生命阶段(包括青春期和成年期),小鼠纹状体中多巴胺能神经元特异性蛋白(TH)和PSD95水平均下降,说明出生后早期短期接触低剂量狄氏剂会持久性干扰纹状体的突触发育.
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发育期大鼠视皮层锥体神经元自发兴奋性突触后电流变化
目的:研究发育过程中大鼠视皮层2/3层锥体神经元的自发兴奋性突触后电流(sEPSCs)变化,以及在生后早期自发性突触活动情况,探讨视觉经验在视皮层发育过程中对神经元突触的修饰作用.方法:应用红外微分干涉相差显微镜(IR-DIC)结合电荷耦合式摄像机(CCD-Camera)可视法膜片钳全细胞记录生后2~7、8~14、15~21、22~28 d各组sEPSCs变化,同时于电极内液中加入虫荧光黄,对所记录细胞进行染色观察形态学改变.结果:视皮层神经元sEPSCs幅值随发育逐渐升高(单因素方差分析P＜0.01).视皮层神经元sEPSCs频率随发育逐渐提高(单因素方差分析 P＜0.01).但2~7 d组与8~14 d组差异无统计学意义(两独立样本t检验P>0.05).视皮层2/3层神经元胞体及突起以及生物电学特性随发育逐渐成熟.结论:大鼠视皮层锥体神经元突触后膜AMPA受体功能表达随发育逐渐成熟,生后早期突触并非完全处于静息状态,具有一定的早期自发突触功能活动.
关键词： 视皮层 突触发育 静息突触 自发性兴奋性突触后电流 AMPA受体 -
甲状腺激素对大鼠脑海马发育期神经元烟碱受体α4亚单位表达的影响
目的 探讨甲状腺激素(TH)对发育关键期大鼠脑海马区域神经元烟碱受体α4亚单位(nAChRα4)表达的作用和影响.方法 实验分成正常对照组(n=42)和甲减组(n=36).选用甲巯咪唑(MM)复制甲状腺机能减退大鼠模型,收集出生后第0,4,7,14,21,30,120天的正常、甲减仔鼠脑组织,每组6只.采用原位杂交组织化学法检测发育关键期仔鼠大脑海马区域神经元烟碱受体α4亚单位(nAChRα4)的表达变化情况.结果 ①正常对照组nAChRα4 mRNA在生后不同发育阶段的表达变化明显且具有层状分布的特点.生后第0天表达很低,在生后第14-21天nAChRα4 mRNA表达高,然后下降,直至成年鼠水平(生后第120天).②正常对照组nAChRα4 mRNA海马CA1区阳性信号表达高峰(生后第21天)是成年鼠的4-5倍,海马CA2、CA3区阳性信号表达高峰(生后第21天)是成年鼠的8倍左右,海马齿状回(DG)区阳性信号表达高峰(生后第14天)是成年鼠的5倍左右.③甲减组nAChRα4 mRNA表达在各时点均明显低于正常对照组(P<0.001).甲减组表达的高峰时间与正常对照组的高峰时间相一致,无高峰延迟.结论 在脑发育关键期,甲状腺激素水平的减少改变了大鼠脑海马神经元烟碱受体α4亚单位的表达,进一步影响了该区域突触的发生及相关神经回路的建立,出现神经元的旷置或错误神经通路,这可能阻碍了脑发育与其功能的成熟.
关键词： 甲状腺激素 突触发育 海马 神经元烟碱受体α4亚单位 -
突触体素与中枢神经系统突触发育
突触体素(synaptophysin, SYN)是一种分布很广的突触小泡膜蛋白,它在中枢神经系统的发育进程反映了一种时间与空间上的特殊表达模式.作为突触的标记物和突触密度的检测物,SYN对突触发育的研究具有实用价值.SYN与轴突及某些神经递质系统的发育关系密切,至于胆碱能纤维的发育与SYN表达的关系,有待深入研究.
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从突触到电子荧屏活动中儿童大脑中的连接
大脑的神经连接体在胎儿期通过神经发生、树突形成和突触发育形成。神经元间优连接通过内在自发神经活动和对外界特别是生后的刺激的感觉输入而产生。大脑社会性的发育依赖于相互交流，特别是和父母的交流。婴儿生后就开始模仿成人并且很快学会识别面部。他们像磁铁一样吸收声音，特别是当他们坐在用喃喃母语和他们讲话的妈妈腿上时。电视、DVD、平板电脑和手机对他们大脑的影响代替不了这种多感官的相互沟通，而且对2岁以内的孩子，也不会产生象对大孩子那样的有利影响。
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钙黏蛋白在突触发育和突触可塑性调节中的作用
背景 钙黏蛋白(cadherin)是一类存在于细胞表面的跨膜糖蛋白,初被认为是一种钙离子依赖性的细胞黏附分子,主要参与调节细胞黏附、促进细胞增殖、维持细胞极性等过程.近几年对cadherin调节突触发育和突触可塑性的研究取得了较大进展. 目的 围绕cadherin在突触发育和突触可塑性过程中的作用及其相关分子机制简要作一综述,旨在为神经系统疾病的治疗提供理论依据. 内容 Cadherin的概述,cadherin在突触发育和突触可塑性调节中的作用以及相关分子机制,cadherin与神经疾病. 趋向 随着cadherin在调节突触发育和突触可塑性过程中的研究不断深入,cadherin将成为治疗神经疾病的一个新型的靶点.
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头顶一颗珠对AD模型大鼠脑海马组织Tau蛋白磷酸化及突触发育的影响
目的 探索头顶一颗珠(TTM)水煎液对激活糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)诱导的阿尔茨海默病(AD)模型大鼠脑海马Tau蛋白磷酸化和突触发育的影响.方法 将♂4月龄50只SD大鼠随机均分为5组,分别为假手术组、AD模型组、TTM治疗组(低、中、高剂量组),TTM水煎液大鼠灌胃7 d,假手术组和模型组灌饮用水7 d,灌胃d 2开始Morris水迷宫训练,5 d后找出所有d 5中能在15 s内找到隐藏平台的模型组和治疗组大鼠,侧脑室注射各5μL的GF-109203X(GFX,PKC特异性抑制剂)和渥曼青霉素(wortmannin,WT,PI3K特异性抑制剂),浓度各为100μmol·L-1,假手术组同位置注射2％DMSO 10μL.24 h后行水迷宫测试.免疫印迹和免疫组化技术检测脑海马中Tau蛋白磷酸化水平,及其相关GSK-3β激酶信号通路各蛋白活性和突触相关蛋白表达水平;尼氏染色法检测海马神经元尼氏小体变化情况;高尔基染色法检测海马神经突触发育、树突棘数量及形态变化.结果 水迷宫检测发现,TTM能改善大鼠空间学习记忆障碍;免疫印迹检测显示,模型组脑海马GSK-3β活性上调,进而升高Tau蛋白多个位点磷酸化水平;而低、中剂量TTM增加PKC和Akt活性,从而抑制下游激酶GSK-3β 活性,导致Tau蛋白磷酸化水平下降.免疫组化结果显示,TTM能降低Tau蛋白磷酸化水平.免疫印迹结果还显示,TTM能提高模型大鼠脑海马突触相关蛋白Synapsin-1、Syn-aptophysin、GluR-1表达水平;尼氏染色提示AD模型鼠脑海马神经元尼氏小体数量减少,用药后明显增多.中、高剂量TTM增加模型组海马神经元树突数量、复杂性及树突棘密度.结论 TTM可有效改善GSK-3β活性升高所引起的大鼠空间认知功能障碍,其机制可能是通过作用于GSK-3β信号通路,下调GSK-3β活性,进而抑制Tau蛋白过度磷酸化,同时促进神经元和突触发育起到保护作用.
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神经突触发育的影响因素及研究方法
神经突触发育过程中有许多因素起着重要作用.这些因素的作用机制如何,怎样才能更准确快捷的对其进行定性定量分析,一直是神经生物科学研究的重要问题.本综述从分子水平阐述神经突触发育过程中的重要影响因素和作用机制,及与之相关的研究方法.
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第一组代谢型谷氨酸受体在外周痛信号产生中的作用
谷氨酸是脑内重要的兴奋性递质,除参与快速的兴奋性突触传递外,还与突触前递质释放、突触传递的长时程增强和长时程抑制、学习和记忆过程、突触发育的可塑性等正常生理功能密切相关.谷氨酸过量时还具有神经毒作用,可导致神经元死亡.
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外源性三磷酸腺苷对大鼠慢性脊髓损伤后胶质纤维酸性蛋白表达的影响
三磷酸腺苷(ATP)作为中枢神经系统的神经递质和神经调质,对神经冲动的传导有重要作用.近年来的研究表明,ATP与感觉神经传导、突触发育及神经细胞营养再生有密切联系[1,2].笔者通过生物行为学观察及免疫组化检测,研究外源性ATP对慢性压迫性脊髓损伤后胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达及对神经功能恢复的影响.
