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SDF-1/CXCR4在神经发生中的作用
间质细胞源性细胞因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)是骨髓间质细胞系产生的一种CXC类趋化蛋白,其不仅对免疫细胞具有趋化吸引作用,对中枢神经系统(CNS)也起到重要的作用.CXCR4为SDF-1的特异性受体.SDF-1/CXCR4在发育中和成熟的CNS中均有表达,并通过促进神经前体细胞增殖、分化和移行,调节GABA能神经元、协助神经环路形成而对成年神经发生发挥作用.缺血性脑卒中时,SDF-1水平升高,并通过CXCR4促进新生神经细胞向受损区域迁移和定位,介导损伤后的神经功能修复.
关键词： 间质细胞源性细胞因子-1 CXCR4 神经发生 缺血性脑卒中 -
微小RNA在精神疾病中的研究进展
转录后基因调节是基因表达调控的主要机制之一,近年对于微小RNA(microRNA)的研究受到广泛关注.microRNA能够与靶基因mRNA配对结合抑制靶基因的翻译或降解,从而发挥调控靶基因表达的功能.近年来的研究显示,microRNA参与中枢神经系统发育、神经发生与突触重塑的过程,但目前仅有少部分microRNA的功能及其相结合靶基因得到验证.
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癫痫持续状态诱导发育幼鼠海马神经的发生
目的 观察发育期幼鼠癫痫持续状态(SE)后海马内神经干细胞(NSCs)的增殖、迁移与分化特点.方法 日龄7d、14 d、21 d、28 d(P7、P14、P21、P28)健康SD大鼠共320只,完全随机法分为SE组和正常对照组,戊四氮造模后各个日龄组大鼠再随机分为1、7、14、21、28 d5个时间点,每个时间点8只,通过免疫组织化学法观察发作后不同时间点的齿状回区细胞增殖、迁移情况.再选P14日龄大鼠64只随机分为SE组和正常对照组,通过荧光免疫双标记5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)和神经元特异性核蛋白(NeuN)、Brdu和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)观察NSCs分化情况.结果 (1)P7、P14、P21、P28幼鼠SE后1d齿状回出现nestin阳性细胞,7 d nestin阳性细胞逐渐增多,14 d达到峰值,21 d逐渐减少,28 d下降至低.其中P7幼鼠SE后7 d nestin阳性细胞数为177.00±3.22(t=16.033)、14 d幼鼠nestin阳性细胞数为195.00±3.41(t =28.840)明显高于各自正常对照组(147.50±2.08,136.50±2.65,均P＜0.05),总体表现出先上升后下降的趋势.同时SE发作日龄越小,nestin表达强度越大,而在生理状态下幼鼠齿状回中nestin表达随着日龄的增加而逐渐减少；(2)SE后1d及7d时大部分nestin阳性细胞分布于颗粒细胞下层,14 d nestin阳性细胞逐渐向颗粒细胞层迁移,迁移时细胞形态发生改变.在P14、P21、P28 3个日龄组有少部分异位迁移入海马的门区,同时在海马CA1、CA3及顶皮质区也见到形态不同的nestin阳性细胞；(3)Brdu阳性细胞大多同时表达NeuN,有4％ ～5％共表达GFAP.结论 SE可诱导发育幼鼠海马齿状回区的神经发生,并且具有年 龄相关性特点.新生细胞大部分从齿状回颗粒细胞下层迁移到颗粒细胞层,少部分异位迁移到海马门区,多数分化为神经元,少部分分化为胶质神经细胞.
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神经发生对成年大鼠空间学习记忆的影响
目的 探讨神经发生对成年大鼠空间学习记忆能力尤其是长时程空间记忆功能的影响.方法 Wistar大鼠随机数字表法随机分为正常对照组(n=12)、头颅照射组(n=12).采用局部头颅X线照射定向抑制颗粒下区的神经发生.5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2-deoxyUridine,BrdU)和神经元特异性核蛋白(neuron specific nuclear protein,NeuN)双标观察大鼠海马齿状回神经发生情况;头颅照射4周后Morris水迷宫定位航行实验检测大鼠空间学习记忆能力,并分别在定位航行实验结束后第2天、第8天、第15天进行空间探索实验检测大鼠长时程空间记忆能力.蛋白质印迹及实时定量PCR检测突触相关蛋白突触后密度蛋白(PSD-95)和突触素的蛋白和RNA水平.结果 海马局部头颅X线照射特异性不可逆的抑制了颗粒下区的神经发生(头颅照射组:2.80 ±0.44,正常对照组:23.50±1.12,=20.21,P＜0.01);头颅照射组大鼠逃逸潜伏期较正常对照组差异无统计学意义,而在定位航行实验结束后第2天[(14.76±2.04)s与(20.47±1.29)s]、第8天[(11.95±1.34)s与(19.52±1.43)s]、第15天[(11.79±1.35)s与(21.58±1.07)s]的空间探索实验中,头颅照射组大鼠在目标象限停留的时间少于正常对照组,差异有统计学意义(t=2.45,P＜0.05; t=3.76,P＜0.01;t=5.39,P＜0.01),抑制神经发生显著损伤了大鼠长时程空间记忆.抑制神经发生后大鼠海马PSD-95和突触素的蛋白表达与正常对照组相比明显降低,同时,PSD-95和突触素的RNA水平在两组间差异有统计学意义.结论 大鼠海马齿状回的神经发生对长时程空间记忆能力的形成有重要的作用.
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大鼠脑皮质电凝损伤对室下区细胞增殖的影响
作为已知的神经发生区,室下区邻近大脑皮质和一些具有重要功能的前脑神经核,室下区的神经发生为脑损伤后的神经修复带来了希望[1,2],有资料研究了单侧大脑皮质抽吸损伤和液体冲压伤对室下区的神经发生的影响[3].本实验的目的在于研究大鼠大脑皮质电凝伤后内源性神经干细胞的增殖性反应和增殖的时间过程.
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蒙娜丽莎的微笑与蒙娜丽莎综合征
蒙娜丽莎神秘的微笑是世界艺术界之谜,吸引和迷惑了一代又一代的参观者.据说,每年到法国卢浮宫参观名画<蒙娜丽莎>的人有数百万之多.拿破仑利用职权之便,曾经将油画<蒙娜丽莎>挂在自己的卧室内,每天早晚独自欣赏一次,有时竟然面对这幅画伫立一天半日,入迷得如醉如痴;法国已故总统戴高乐遇有棘手问题或心绪不宁时,便前往卢浮宫赏画,当他从<蒙娜丽莎>展厅出来时,原来的烦恼就荡然无存.针对蒙娜丽莎的微笑,许多参观者和评论家撰写了大量的文章,猜测蒙娜丽莎的神秘表情.不同的人感觉不同,将蒙娜丽莎微笑分别描述为美丽、恶毒、嘲笑和面部歪斜.弗洛伊德(Freud)还从心理学的角度,独断地认为蒙娜丽莎的微笑真实地反映了达·芬奇对自己母亲微笑的回忆.1989年,Adour从医学的角度分析后认为,蒙娜丽莎的微笑可能是贝尔氏面瘫之后,面神经发生部分华氏变性和再生引起的面肌挛缩的表现,称之为蒙娜丽莎综合征(Mona Lisa Syndrome).
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人工听觉的过去现在和未来
电诱发人工听觉(简称人工听觉)通过电刺激听觉神经来恢复、提高或重建人的听觉功能.电刺激听神经包括早期使用的单电极及目前使用的多电极人工耳蜗植入,以及结合低频残存声听觉的短电极耳蜗植入.人工耳蜗植入的工作原理是绕过已损伤的毛细胞、直接电刺激残存的听神经纤维来达到恢复、重建听觉的目的.也可以将电刺激直接作用于听觉脑干和听觉皮层,适用于听神经发生病变的患者,例如听神经瘤患者.
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二甲亚砜对运动诱导的大鼠海马神经发生的影响
目的:探讨DMSO对运动诱导的大鼠海马神经发生的影响.方法:将30只雄性5周龄SD大鼠随机分为对照组、运动组、DMSO+运动组,通过预先埋管方式,向DMSO+运动组动物侧脑室内注射DMSO,注射1小时后,运动组和DMSO+运动组动物进行跑台运动30min,运动方案为:5m/min,5min;8m/min,5min;11m/min,20min.1周后所有动物取材,采用免疫荧光染色技术和荧光显微镜,检测各组大鼠海马齿状回内新生细胞的数量.结果:各组动物每个脑切片海马齿状回内BrdU免疫阳性细胞数平均为:对照组89.92±12.77个,运动组119.19±19.94个,DMSO+运动组73.94±17.36个.DMSO+运动组的BrdU+细胞数量较运动组减少了37.96%,BrdU++NeuN+细胞数量减少了40.56%.结论:DMSO对运动诱导的大鼠海马神经发生有显著的抑制作用.
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运动上调蛋白酶体活性促进SVZ区神经发生
目的:观察运动后小鼠脑室室管膜下区(subventricular zone,SVZ)蛋白酶体活性变化,探讨运动促进神经发生的机制.方法:应用荧光分光光度法检测新生小鼠(Postnantal day 0,P0)、成年小鼠(Postnantal day 90,P90)及老年小鼠(Postnantal day 540,P540)SVZ蛋白酶体活性.成年小鼠自主跑轮运动4周后检测蛋白酶体活性,通过Ki67、DCX免疫荧光染色检测SVZ神经发生水平;小鼠注射MG132,观察抑制蛋白酶体活性是否影响运动对神经发生的促进作用.结果:随年龄增长,P90、P540小鼠SVZ蛋白酶体活性较P0小鼠分别下降50.9％(P<0.01)、70.4％(P<0.01).运动后小鼠SVZ蛋白酶体活性较安静组增加39.8％(P<0.01),蛋白酶体亚单位PSMB1、PSMB2、PSMB5及PSMA3的表达水平也较安静组分别增加9.1％(P<0.05)、21.7％(P<0.01)、25.4％(P<0.01)和10.1％(P<0.05),神经发生相关指标Ki67+、DCX+细胞数量较安静组分别增加32.4％(P<0.01)和78.3％(P<0.001).小鼠侧脑室注射MG132后再进行跑轮运动,MG132-运动组SVZ区Ki67+、DCX+细胞数量较DMSO-运动组分别下降27.6％(P<0.001)和51.5％(P<0.001).结论:随年龄增长,蛋白酶体活性下降.运动可能通过提高SVZ蛋白酶体活性促进神经发生.
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运动对认知能力的影响及其神经生物学机制
人体研究与动物实验证明,运动会影响脑的多种功能,对脑的健康有着重要作用,包括提高认知能力Ⅲ,延缓由衰老引起的认知能力下降[2,3]以及降低抑郁症状[4,5].关于运动影响脑功能的机制研究主要集中在运动后神经可塑性的变化方面,如神经发生、突触可塑性、树突棘密度与血管新生等[6,7].特别是海马作为与认知功能密切相关的脑区,在运动后其齿状回(dentate gyrus,DG)的颗粒细胞下层(subgranular zone,SGZ)会产生大量的新生神经细胞[1,8,9].因此认为,运动对认知能力的影响至少有部分依赖于海马结构与突触可塑性的改变.
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运动通过调控CREB促进成年神经发生
成年脑内神经发生对维持神经元功能的稳定以及脑功能健康具有重要意义,其分子发生及信号调控机制非常复杂.其中,cAMP反应元件结合蛋白(cyclic-AMP response binding protein,CREB)是这一过程中各种调控通路的汇集点.成年神经发生过程一直伴随着CREB磷酸化,CREB通过整合各信号刺激,在精确调控成年神经发生中起极其重要的作用.自主运动及被动运动均能促进成年海马齿状回神经发生,改善由年龄增加及阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)等疾病引起的神经发生水平的下降,但其机制尚不清楚.本文从各种信号通路对CREB磷酸化水平调控、共激活因子对CREB转录水平调控、DNA甲基化及miRNA对CREB目的基因调控等不同角度,概述运动如何通过CREB来调节神经发生,在分子水平上为运动促进成年脑内神经发生提供理论依据.
关键词： 运动 神经发生 cAMP反应元件结合蛋白 共激活因子 表观遗传修饰 -
电离辐射抑制海马区神经发生与放射性脑损伤认知损害的关系
目的 研究放疗后海马区神经发生与小鼠放射性脑损伤认知损害的关系.方法 10 d龄C57BL/6J小鼠24只给予10 Gy 6MV X射线全脑照射,Morris水迷宫实验检测放射性脑损伤模型的建立.在照射后不同时间点(0.5、3、6、12、24、48、72 h,1、2、4、8、16、24周),取脑组织标本进行HE染色,观察海马区神经细胞的病理变化.免疫组织化学染色双皮质蛋白(DCX)、增殖细胞核抗原(PCNA)标记海马区神经发生水平,ED1标记小胶质细胞激活情况,TUNEL标记海马区神经细胞凋亡情况.采用Real-time PCR法检测脑组织TNF-α、IL-1β表达水平的变化；酶联免疫吸附法(ELISA)检测照射后不同时间点血浆TNF-α水平的变化.结果 照射后急性期表现为间质水肿,炎性细胞浸润,海马区齿状回神经细胞逐渐出现变性、坏死、凋亡,慢性期间质水肿消退,炎性细胞减少,海马齿状回出现细胞再生呈极性分布.受照后各时间点,DCX阳性细胞和PCNA阳性细胞较对照组均有不同程度减少(F =4.9 ～12.5,5.2～15.7,P＜0.05),受照后ED1阳性细胞较对照组增多(F=20.8,P＜0.05).TUNEL标记凋亡神经元在放疗后6h可见,于48 h达到峰值(F=15.1,P＜0.05)；照射后0.5h,γ-H2AX焦点形成达到高峰(F=18.4,P＜0.05),后逐渐减少.照射后脑组织TNF-α和IL-1β表达较对照组均有所增加(t=16.3、12.7,P＜0.05)；血浆TNF-α照射后3h开始升高,至1周达到峰值(F=10.5,P＜0.05),随后逐渐降低.Morris水迷宫实验照射组和对照组相比,照后1、2、3d两者差异无统计学意义,但随着时间的延长,4、5、6d照射组躲避潜伏期较对照组延长(F=7.01、8.17、4.22,P＜0.05).结论 10 Gy全脑照射后,建立放射性脑损伤模型,发现海马区神经发生受到抑制和小胶质细胞激活可能是小鼠放射性脑损伤认知损害产生的原因之一.
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电离辐射对大鼠海马区神经发生及TrkA和TrkB表达的影响
目的 探讨电离辐射对大鼠海马区神经发生以及TrkA、TrkB蛋白表达的影响.方法 将56只SD大鼠按随机数字表法分为照射组(28只)和健康对照组(28只),照射组给予单次10 Gy全脑照射.分别于照后1、3d,2周以及1个月取海马组织,应用免疫荧光染色观察神经元增殖变化,Golgi染色观察海马树突棘形态变化,Western blot及RT-PCR分别检测TrkA、TrkB蛋白及RNA水平变化.结果 与健康对照组比较,免疫荧光染色显示照射组双皮质素(DCX)数量明显减少(t=6.49,P＜0.05).照射组海马树突棘明显减少,且树突棘的形态变化明显.与健康对照组相比,照后不同时间照射组TrkA蛋白表达明显升高(t=2.64、3.06、4.80、2.64,P＜0.05),而TrkB的表达则显著下降(=4.59、3.06、2.81、2.57,P＜0.05);TrkA mRNA表达水平明显升高(t=4.57、3.06、5.39、5.86,P＜0.05),TrkB的表达显著下降(t=14.87、11.69、4.98,P＜0.05).结论 作为神经生长因子、脑源性神经因子重要的下游信号通路分子,全脑照射后TrkA、TrkB的表达变化,可能在电离辐射所致海马神经发生损伤中发挥重要作用.
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放射性海马功能障碍的研究现状
颅脑放疗在脑部肿瘤的治疗中常规应用,但可能会造成不同程度的放射性脑损伤,尤其是对具有认知和情绪调控功能的海马组织.目前的研究表明,放射性海马功能障碍的发病机制可能与神经发生、神经营养因子以及神经炎症相关,并提出运动锻炼、丰富环境、抗炎治疗和神经干细胞移植等可能有效的防治策略.本文将放射性海马功能障碍的研究进展及面临的挑战进行综述,旨在为未来的基础和临床研究提供有利的切入点.
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人参皂苷Rg1的促智作用机制--对神经可塑性和神经发生的影响
现代医药学对人参的化学、药理进行了深入地研究,已从人参和西洋参的根、茎、叶分离出40余种人参皂苷,人参皂苷Rg1是人参的标志性成分,具有人参的许多生物活性,人参有效成分之多,生物活性之广实不多见.本实验室对Rg1进行了较详细的研究,发现了一些新的生物学活性,如促智、增强基础突触传递、抗衰老、免疫增强、治疗骨质疏松和增强雄性性功能等.本文就Rg1的促智作用增加神经可塑性和神经发生等作用作一综述.
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核受体无尾蛋白调控成年神经发生的研究进展
核受体无尾蛋白(Tlx)属于核受体家族中的孤儿受体,特异表达在成年哺乳动物大脑神经发生区域侧脑室下层和海马齿状回.Tlx主要作为一种转录因子调控神经干细胞增殖与分化相关基因的表达,维持成体神经于细胞的自我更新和未分化状态,是成体神经干细胞重要的标志物之一.本文就核受体Tlx调控成年神经发生过程的研究进展做一综述.
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强制性运动疗法对脑缺血后神经发生的影响
目的 探讨强制性运动疗法(CIMT)对脑缺血后神经发生的影响.方法 18只成年大鼠,随机分为正常组、缺血组、缺血后给予CIMT组(缺血后给予强制性运动组),各6只.使用内皮素制作脑缺血模型.脑缺血后1周使用石膏绷带固定健侧上肢,进行为期3周的CIMT.使用免疫荧光染色检测DCX和神经元核心抗原(NeuN)的表达.结果 脑缺血后4周,每高倍视野(20倍)缺血组侧脑室下区BrdU/DCX双染阳性细胞(27.2±2.2)多于正常组的(15.5±1.6),差异有统计学意义(P<0.01),CIMT组侧脑室下区的双染阳性细胞(52.8±3.3)多于缺血组的(27.2±2.2),差异有统计学意义(P<0.01).脑缺血后4周,每高倍视野(20倍)缺血组海马齿状回BrdU阳性细胞数(19.3±2.6)明显多于正常组的(7.8±1.4),差异有统计学意义(P<0.01),CIMT组海马齿状回的BrdU阳性细胞(33.5±2.8)多于缺血组的(19.3±2.6),差异有统计学意义(P<0.01);CIMT组与缺血组BrdU/NeuN双染阳性细胞数比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 CIMT能够促进成年大鼠脑缺血后的神经发生.
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抗抑郁药物对海马神经元保护作用的研究进展
就目前研究来说,海马的体积进行性缩小、结构改变、神经元丢失以及成年个体海马齿状回神经发生的降低都与抑郁症特别是严重抑郁症有很大的关联.因此,有人认为抗抑郁药物可能是通过保护海马神经元的死亡,促进齿状回的神经发生发挥其主要作用的.本综述中主要探讨2个问题:一是回顾以前的临床前及临床研究,提出抑郁症导致海马体积变小与细胞变化的主要证据;二是讨论长期的抗抑郁药治疗通过影响谷氨酸受体、脑源性神经营养因子的表达、5.羟色胺受体及清除自由基来阻止海马神经元损伤的可能机制.
