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·Trends in Neuroscience《神经科学进展》 Vol.11 No.6,1988年1.神经营养性学说的一般原理的脱颖而出关键词:神经营养性假设;BDNF蛋白质的生理重要性;神经营养因子BDNF和NGF的特点比较;神经营养因子的实验研究动态。2.海马的表达:海马神经元如何编码? 关键词:海马组织中复杂的神经元编码以及部位;有关海马中神经活动的问题;对海马编码是否在其组织集合体中问题的探讨。     

癫痫形成过程中海马结构内α-及β-管蛋白基因表达变化的研究

红藻氨酸(KA)是一种神经兴奋性毒剂,已证明KA的这种效应可作人类颞叶癫痫的可靠动物模型.海马结构是KA致癫作用最敏感的脑区,腹腔注入适量KA不仅可导致大鼠海马锥体细胞的脱失,而且引起苔藓纤维(MF)的出芽及其支配区内新突触的形成.但这种形态学改变的分子机制未见报道.微管由α-及β-管蛋白亚基聚合而成,它既是神经元轴浆中物质转运的载体,又是轴突构筑的重要组分,并在轴突再生过程中起重要作用.我们     

人及猪脑源性神经营养因子基因克隆

脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)主要是在中枢神经系统内合成的小分子量碱性蛋白质,由119个氨基酸组成.研究发现BDNF对神经系统的多种神经元均有效应,在体与离体观察证明,它可维持与促进外周神经嵴和基板来源的多种感觉神经元的发育、生长与分化,对中枢神经系统的基底前脑胆碱能神经元、GABA能神经元、中脑黑质多巴胺能神经元具有营养作用.研究还发现BDNF与神经生长因子(NGF)同属一个基因家族,二者在生物效应上有许多类似之处,但其作用的神经元特异性又有所不同.     

夹脊电针疗法对脊髓横断损伤大鼠的作用

在雌性Wistar 成年大鼠胸髓第10 节段造成脊髓横断损伤, 然后在脊髓损伤区给予夹脊电针治疗, 为脊髓组织在电场的作用下再生提供一个良好的微环境. 脊髓横断术后7 和14 d, 通过对大鼠运动功能的观察发现, 夹脊电针治疗可以促进神经的恢复; 脊髓损伤区的Brdu, Nestin, GFAP阳性神经元计数、Nestin mRNA 及GFAP mRNA 相对表达量的变化也证实, 夹脊电针治疗可以促进脊髓损伤后的神经干细胞增殖, 从而发挥神经元及其他功能细胞的修复作用. 电生理学检测结果表明, 夹脊电针治疗可以提高脊髓传导速度. 研究结果显示, 夹脊电针和夹脊电针预处理治疗方法对于脊髓损伤后神经干细胞增殖及神经功能的恢复具有重要作用, 为临床应用提供了新的思路.     

睫状神经营养因子在神经再生过程中的基因表达

神经损伤后轴突是否能有效再生取决于神经元及其微环境对再生的调控.我们曾报道夹伤大鼠坐骨神经后1d,在夹伤部位的神经内膜中出现充斥微管的再生芽;脊髓运动神经元中管蛋白和肌动蛋白基因表达上调,夹伤后5～10d,它们在再生轴突中的转运速度增加.这些都是神经元胞体对轴突再生调控的表现.微环境中的多种神经因子对不同神经元的再生则各有其显著的作用.睫状神经营养因子(CNTF)是近年发现的与神经营养素家族完全没有     

人神经生长因子基因克隆

人神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)是迄今已明确多肽结构和编码基因序列的极少数内源性神经活性因子之一,已知其β亚基(β-NGF)能促进中枢和外周某些神经元的正常发育与分化,对损伤神经元有促再生和保护作用,并经动物模型在体实验初步证明在脑损伤、老化防治方面具有应用前景,上述报道主要来自小鼠颌下腺NGF的实验研     

BMP4对SVZa神经干细胞增殖和分化的调控

为了解BMPs在SVZa神经干细胞增殖和分化过程中的作用, 在使用不同浓度BMP4诱导SVZa神经干细胞增殖分化的基础上, 利用启动子活体荧光标记技术, 动态显示BMP4的表达. 结果表明, 低浓度(1~5 ng/mL)BMP4促进SVZa神经干细胞的增殖, 而高浓度BMP4 (10~100 ng/mL)抑制其增殖; BMP4在分化的早期(1~3 d)促进神经元的分化, 而在4 d以后抑制神经元的分化; 加入BMP4的拮抗剂Noggin可以阻断其作用. 在嗅球, BMP4的主要作用可能是促使神经元祖细胞退出细胞周期启动分化, 在RMS可能为促进其增殖并维持神经元祖细胞状态, 而在SVZa, BMP4则主要促进神经干细胞向星形胶质细胞分化.     

大鼠脊髓内代谢型谷氨酸受体的定位

谷氨酸(Glutamate,Glu)是哺乳动物神经元的主要兴奋性递质.Glu受体有N-甲基- D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体、a-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异(口恶)唑丙酸酯(a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate,AMPA)/红藻酸(kainic acid,KA)受体和代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptor mGluR)三种类型.借助分子生物学技术,已成功地克隆了mGluR受体的7种亚型,制成了特异性抗体,并普查了大鼠全脑内mGluR5亚型和小脑内mGluR2、mGluR3亚型的分布.已知脊髓后根节内有许多含Glu的神经元,许多研究结果都表明Glu是将外周伤害性刺激信息向中枢传递的重要droxy-5-methyl-4-isoxazole propionate,AMPA)/红藻酸(kainic acid,KA)受体和代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptor mGluR)三种类型.借助分子生物学技术,已成功地克隆了mGluR受体的7种亚型,制成了特异性抗体,并普查了大鼠全脑内mGluR5亚型和小脑内mGluR2、mGluR3亚型的分布.已知脊髓后根节内有许多含Glu的神经元,许多研究结果都表明Glu是将外周伤害性刺激信息向中枢传递的重要     

CNTF非经典信号传导途径的神经保护功能

先前我们曾提出, 在已知的CNTF信号传导通路上游可能存在新途径介导其神经保护作用. 运用原代培养大鼠海马神经元、活细胞连续照相、活细胞计数、活细胞内游离[Ca²⁺]测定及gp130免疫组化等方法, 以Glu离子型受体激动剂L-NMDA诱发海马神经元损伤为细胞损伤模型, 用JAK/STATs阻断剂PTPi-2阻断CNTF已知的经典信号传导途径, 观察CNTF非经典信号传导途径的神经保护功能, 并探讨其可能机制. 结果表明, L-NMDA可引起海马神经元的损伤反应, CNTF可有效抑制L-NMDA对神经元的毒性作用; 使用PTPi-2阻断已知的CNTF经典信号传导途径中JAK/STATs后, CNTF保护海马神经元抵抗L-NMDA的损伤作用仍然存在. L-NMDA可引起海马神经细胞内游离Ca²⁺浓度([Ca²⁺]_i)迅速升高, CNTF可显著减弱L-NMDA引起的[Ca²⁺]_i升高, 阻断CNTF的经典信号传导途径中JAK/STATs并不影响L-NMDA引起的[Ca²⁺]_i升高, 表明除了已知的经典信号传导通路, CNTF发挥保护海马神经元作用还有其他信号传导途径, 这一途径与胞内[Ca²⁺]有关.     

GAP-43mRNA在正常成年大鼠中枢神经系统中的分布

生长相关蛋白质(growth associated protein,GAP-43)作为神经元发育、神经生长、再生、突触形成和重建的标志蛋白质,在神经生长和发育区表达非常丰富.尽管中枢神经系统发育成熟后GAP-43及其mRNA总体含量会骤然下降,但是在某些轴突生长不再发生的脑区,仍有一定量的GAP-43及其mRNA存在.用免疫细胞化学法已经阐明了GAP-43在成熟脑和发育脑中的分布,但合成GAP-43的神经元需要以原位核酸杂交手段检测mRNA来确认其部位.     

人视神经瘤和胶质瘤细胞系的睫状神经营养因子表达和克隆

睫状神经营养因子(Ciliary neurotrophic factor,CNTF)是第一个被发现可促进离体和在体运动神经元存活、对神经系统正常发育和受损神经的再生修复有重要作用的神经因子,主要存在于星形胶质细胞和施旺细胞.人CNTF基因定位于11号染色体长臂的近例端,其基因结构不与神经营养素家族同源也不含信号肽.我们发现大鼠坐骨神经再生过程中CNTF的基因表达下调,提示它的表达量与损伤后胶质细胞的增殖未必匹配.国外已重组了人CNTF,国内尚未见报道.由于我们没有人系统神经的cDNA文库,故用大鼠CNTFcDNA探针来检测人视神经胶质细胞瘤和人脑胶质母细胞瘤细胞系中是否有人CNTF的表达,再用反转录PCR克隆出人CNTF cDNA,目的是获得重组的人CNTF蛋白.     

神经再生过程中脊髓腹角运动神经元神经丝蛋白基因的表达

用原位杂交法观察了大鼠坐骨神经损伤后脊髓Ｌ４－６腹角运动神经元中神经丝蛋白亚基基因的表达。光学显微镜下显示轴突损伤后脊髓腹角运动神经元内每个神经丝蛋白亚基ｍＲＮＡ的杂交信号明显减弱。神经丝蛋白－Ｌ和Ｍ－ｍＲＮＡ的杂交信号仅见于脊髓运动上元胞浆中,而神经元的胞核及胞浆内均有神经丝蛋白－Ｈ ｍＲＮＡ的表达。图象分析结果表明,损伤后３损伤侧腹角运动神结凶内神经丝蛋白－Ｌ －Ｍ和－Ｈ ｍＲＮＡ含量明显减少     

兴奋毒性损伤尾壳核增强B-50(GAP-43)mRNA的表达

长期以来,人们一直认为成年哺乳动物中枢神经系统损伤后不能再生.然而近数十年来这一观点正在改变.许多证据表明中枢神经损伤后有轴突侧支发芽或突触增生现象,同时在一定条件下其轴突能够再生.可是对这些过程的分子机理仍很不了解.B-50是一种重要的神经生长相关蛋白(亦命名为GAP-43,F1,neuromodulin,pp46).已有资料说明B-50的表达与发育期轴突生长或外周神经再生密切相关,但有关其在中枢神经系统损伤后表达的变化和意义尚不清楚.本工作以兴奋毒性损伤大鼠的尾壳核(Caudate putamen nucleus,CPN),作为中枢神经系统损伤的一种模式(也是Huntington氏病动物模型),用地高辛配基(Digoxigenin-dUTP)标记cDNA探针的原位杂交方法,检测损伤后CPN内B-50mRNA表     

GDMF工程细胞对多巴胺能神经元的保护

体内和体外实验均证明胶质细胞源性的神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophicfactor,GDNF)对多巴胺(DA)能神经元有较好的保护作用,为治疗帕金森氏病提供了启示.但这些证据均来自应用GDNF蛋白进行的实验,而GDNF蛋白不能通过血脑屏障,不利于临床应用,若能把携带GDNF基因的工程细胞移植入脑内,使其稳定高效地表达,则对帕金森氏病的防治将有积极意义.本研究把携带GDNF cDNA的重组质粒转入NIH 3T3细胞系,筛出稳定表达的克隆,与SD大鼠原代多巴胺能神经元共培养,观察到明显的保护作用,为用Ex Vivo法治疗帕金森氏病奠定了基础.     

第四脑室底尾侧部NT-LI神经成分的光镜和电镜免疫细胞化学观察

近年来的研究表明,脑脊液与脑组织之间存在着交流信息的途径,即神经-体液回路,其中接触脑脊液神经元构成了这个途径的重要组成部分。已有研究报道接触脑脊液神经元可含有CCK,OXT等生物活性肽。本研究发现大鼠第四脑室底尾侧部室管膜内及周围含有神经降压肽(NT)样免疫反应(NT-LI)神经元胞体、纤维和终末,这为脑-脑脊液神经体液回路提供了新的形态学资料。     

孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达研究

孤儿受体(Orphan receptor)是一类目前还未发现其配体的核受体,它与类固醇激素受体、甲状腺激素受体及维生素D3受体同属一个家族。目前发现的孤儿受体成员众多,其中TR3(NGFIB,Nur 77)是一种独特的孤儿受体,它是早期即刻表达基因(immediate-early gene)的产物,其表达可被血清生长因子等多种刺激所诱导。TR3的生理功能目前还不完全清楚,已知TR3参与丘脑下部-垂体-肾上腺轴激素调节和神经调节,在T细胞活化所诱导的细胞程序化死亡(apoptosis)中起关键作用,并调控类固醇21-羟化酶基因的表达。目前国际上对TR3的研究主要集中在基因结构和调控机理方面,而对其在睾丸内受体蛋白和其mRNA的定位和表达的研究则未见报道。我们用免疫组织化学和原位杂交的方法观察了孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达。结果表明,在大鼠睾丸中孤儿受体TR3蛋白特异定位于生精细胞,其mRNA在生精细胞特异表达,说明TR3在精子发生过程中可能起着重要作用。     

大鼠脑NOV蛋白免疫反应阳性神经元的发育

用免疫细胞化学结合图象分析研究了Ｅ８￣Ｐ３００大鼠脑ＮＯＶ蛋白免疫反应阳性神经元的分布和发育规律。结果显示,出生前大鼠脑末检测到ＮＯＶ蛋白免疫反应阳性神经元。出生后早期较少,而后逐渐增加,出生后１￣２月间出现发育高峰,阳性神经元数量最多,分布范围广泛,阳性信号强。随年龄的增长,阳性神经元数量逐渐减少,分布范围逐渐减少小,阳性神经元主要分布于大脑扣带皮质,纹状皮质,海马,下丘脑,小脑和脑干。结果表明     

下丘脑AgRP神经元调控食欲和体重研究进展

食欲和体重稳态调控是动物维持生存的重要机制.中枢神经系统内的下丘脑是机体能量平衡调控的中心.下丘脑对外周的各种激素和营养素信号做出反应从而调控能量代谢.下丘脑弓状核内的AgRP神经元是饥饿敏感神经元,在能量缺乏时被激活,从而引起进食行为. AgRP神经元调控食欲和体重的分子机制较为复杂,涉及到激素、神经递质和受体,以及神经元内的多种调控分子(如炎症激酶IKK?).此外, AgRP神经元与下丘脑及下丘脑外神经元之间形成复杂的神经环路,从而调控食欲和体重.本文将从AgRP神经元的上游、下游和神经元内的分子调控机制,以及相关的神经环路作一回顾.     

飞秒激光刺激诱导星形胶质细胞调控海马神经元同步钙振荡

大量证据表明星形胶质细胞通过钙信号积极参与脑功能. 在星形胶质细胞的功能研究中, 诱导其产生钙信号是一项关键技术. 然而, 传统的刺激方法不能同时满足非接触、无损、高时空精度的要求, 本研究小组提出的飞秒激光刺激星形胶质细胞的方法能够弥补这些不足. 在此基础上, 验证了该方法在海马神经网络水平上研究星形胶质细胞功能的应用. 混合培养的海马神经网络中, 星形胶质细胞被飞秒激光刺激后: (1) 诱导神经元同步钙振荡; (2) 即时性干预神经元自发同步钙振荡; (3) 调制神经元的高频自发同步钙振荡. 因此, 通过演示光诱导的星形胶质细胞钙信号调控海马神经元同步钙振荡, 证明飞秒激光刺激方法能够为星形胶质细胞在神经网络中的功能研究提供强有力的工具.     

LiCl对大鼠MSCs的动员效应及动员后细胞的分化潜能研究

为探讨LiCl动员间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)的效应及动员后细胞的神经分化潜能. 用LiCl动员大鼠后, 以CFU-F分析其动员效应, 从形态学、表型分子的检测等对动员MSCs鉴定. 用b-巯基乙醇和神经元原代培养上清液诱导动员后MSCs向神经元分化. 结果表明, CFU-F分析显示LiCl可有效动员外周血MSCs, 形态学、表型分子等实验证实动员的细胞为MSCs, 并可被b-巯基乙醇和神经元原代培养上清液诱导, 表达神经元特异标志分子NSE, NF, Nestin和NeuN. 全细胞膜片钳记录到诱导后的MSCs有内向钠电流. 研究表明, 循环MSCs可被LiCl动员, 并在一定的环境下向神经元细胞分化, 这为神经损伤的修复提示了广阔的前景.