突触后神经元AMPA受体循环的机制

突触后神经元AMPA受体数量的动态调控是突触可塑性的核心机制.从受体聚集、转运到锚定和降解,每一个环节的失调都可能引起突触传递障碍,是神经发育障碍、退行性疾病以及认知功能障碍发生的根本原因.针对合成、转运、锚定和降解等一系列细胞内事件,总结AMPA受体在突触后膜实现突触传递功能的途径,并分析参与AMPA受体循环调控蛋白的作用,理解AMPA受体动态调控的基本生物学机制.     

AMPA受体转运的调节与突触可塑性之间关系的研究进展

<正>AMPA受体介导大脑中绝大多数快兴奋性突触传递。突触可塑性即神经元突触效能的动态变化被认为是学习和记忆中信息编码和储存的基础。其中一个最重要的机制认为突触强度的调节与AMPA受体在突触中的转运调节密切相关。AMPA受体的生命周期包括生物合成、跨膜转运以及突触靶向性降解,都是受细胞内众多的细胞内调节蛋白     

生长锥细胞骨架的运动

神经组织是神经元树突和轴突通过突触连接形成的神经纤维网络,而树突和轴突之所以能准确到达其特定靶结构并与之建立结构和功能联系则取决于突起末端生长锥的运动.生长锥能依据周围环境的生长和导向信号而改变自身的形状,具有高度的能动性.其动力来源在于其本身微管和微丝丰富而准确的运动,无论是突起的生长,还是其损伤后的再生,生长锥内微管和微丝的不断聚合和解聚,二者相互作用并不断发生独特的空间和位置变化,从而改变生长锥的生长行为,以及神经元的形态和它们之间形成的网络结构.对生长锥细胞骨架工作模式的认识,有助于理解突起的生长和再生过程.     

树突棘与神经相关疾病

树突棘是形成突触的关键部位,阿尔茨海默症、帕金森病、癫痫、缺血性脑中风、抑郁症等神经相关疾病都表现出树突棘形态、密度的改变,进而影响突触功能,改变树突棘形态已成为疾病治疗的一个新研究方向.本文就树突棘在各类神经相关疾病中的改变及其可能的调控机制、主要靶点分子等研究内容进行综述.     

人胃腺癌细胞系恶性表型逆转过程中细胞骨架变化的初步研究

应用显示细胞骨架的光镜和电镜方法观察表明,MGc80-3细胞质内微管很少,中间纤维数量稀少、构型改变,质膜内缘有较丰富的微丝层,具有恶性细胞典型的、不发达的细胞骨架特征.但经dBcAMP诱导后,细胞质内微管和中间纤维数量增多,分布排列有规则,质膜内缘微丝大量减少,细胞骨架组成、构型、数量与分布均产生与正常细胞大体相似的恢复性改变.这种变化是由于dBeAMP诱导胃癌细胞内cAMP水平的提高而实现的.细胞骨架正常构型和功能的恢复,对于逆转细胞形态结构的改变、细胞增殖的调控和细胞表面特性的改变均具有重要影响,是癌变细胞恶性表型逆转的一种重要的形态和功能表现.     

细胞骨架在植物细胞周期进程中的动态变化及其调控?

细胞周期,即细胞生长与分裂的周期,是生命得以世代繁衍而生生不息的基础.真核细胞有丝分裂周期进程调控的分子机制高度保守.其间,微管和微丝骨架进行有规律的动态变化,顺次组成各种细胞生长和分裂装置,主动参与细胞周期进程的调节.然而,高等植物细胞周期不同时相分别有着与动物细胞不完全相同的、独特的细胞骨架列阵.而这些列阵的产生和维持直接依赖于众多细胞骨架结合蛋白以及上游信号分子的调控.本文重点综述了植物细胞周期进程中微管和微丝骨架的动态变化规律以及参与植物细胞骨架动态和有丝分裂装置组装调控的细胞骨架结合蛋白的最新研究进展,同时对细胞骨架在植物细胞周期进程中研究进行总结和展望.     

细胞骨架研究 中国科学家谈科学

研究细胞内细胞骨架,特别是微管和微丝的组装和去组装的动力学过程,以及细胞内依赖于微管和微丝的物质定向运输的分子机理,有助于理解细胞生命活动的本质,对于疾病的防治也有积极意义。     

NMDA受体NR2B亚基作为镇痛靶点的研究进展

NMDA(N-methyl-D-aspartate)受体是兴奋性神经递质谷氨酸受体的一种亚型,是一种异聚体配体门控型离子通道,参与体内神经发育、神经元的兴奋性突触传递、突触可塑性、中枢敏化、神经元死亡等多种不同的生理和病理过程.新近研究表明,NMDA受体的NR2B亚基对NMDA受体药理和功能特性起决定作用,是一个治疗与NMDA受体相关疾病的潜在靶点.本文就含有NR2B亚基的NMDA受体的结构、分布、功能特性、在伤害性信息传递过程中的作用以及NR2B选择性拮抗剂作为镇痛药物的研究进展进行总结,希望能更全面地了解NMDA受体的功能与作用机制.     

钙离子对学习记忆的影响

Ca^2 作为神经信号传递的重要信使，参与学习记忆的神经机制。突触前和突触后细胞内钙离子在长时程突触的可塑性中发挥重要的信息传递作用。研究表明衰老性记忆障碍与中枢神经系统的Ca^2 稳态调节失衡有关。神经细胞内游离钙水平[Ca^2 ]i受多种机制的调节，主要包括Ca^2 的跨膜转运、细胞内钙池摄取与释放Ca^2 等过程；最近的研究表明神经胶质细胞也参与其调节。     

GABA能联系对大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层神经元突触可塑性的影响

采用膜片钳全细胞记录的方法研究了Sprague-Dawley(SD)大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层内部侧向突触联系可塑性的动态发育变化及抑制性的GABA能神经联系在其中的作用,并通过记录抑制性突触后微电流(miniature inhibitory postsynaptic currents,mIPSCs),探讨了抑制性GABA能突触及GABA受体在此过程中的变化.结果发现:SD大鼠在睁眼前后突触可塑性发生了很大的变化,睁眼前Ⅱ/Ⅲ层内部侧向刺激可以诱发出长时程增强(long-term potentiation,LTP),而睁眼后LTP现象消失,该种突触可塑性的变化与抑制性GABA能突触数量的增多和突触后GABA受体数量的变化有关.     

电场对中间神经元亚线性树突整合的调制作用

中间神经元的树突形态大多呈现出空间对称性分布,使得电场在其胞体附近引起的膜电位极化作用微弱,因此大多数研究认为电场对中间神经元难以产生调制作用.然而,电场在中间神经元末端的树突棘位置能够诱发较强的膜电压极化效应,远端的树突极化是否以及如何影响中间神经元的树突整合特性尚不十分清楚.为此本文针对分散和集中空间分布的AMPA类型突触输入,研究了电场对中间神经元全局和局部亚线性树突整合特性的调制作用.为了描述电场作用下树突对AMPA突触输入积分的潜在规律,首先建立了描述中间神经元输入-输出关系的简化电路模型,此模型具有多个被动树突分支且以不均匀细胞外膜电势表征电场诱发的极化效应;其次,基于奇异摄动理论分析了电场调节下的亚线性树突整合的动力学特性,推导出了可描述局部和全局树突整合的阈下输入-输出关系的渐近解析表达式.理论分析结果表明,电场通过改变AMPA突触输入的驱动力调节中间神经元局部以及全局亚线性树突整合特性,调制效应依赖于电场对远端树突的极化程度.相比于局部树突整合,电场对全局树突整合调制更敏感.最后,利用电场作用下具有真实树突形态的海马CA1区中间神经元模型仿真验证了理论分析结果.     

CRMP2蛋白促进海马神经元树突野的形成

目的:探讨坍塌反应调节蛋白2(CRMP2)对海马神经元树突野形成的作用.方法:培养大鼠海马神经元,用基因转染的方法检测CRMP2蛋白的作用,免疫荧光显示树突,全细胞膜片钳检测微小兴奋性突触后电流(mEPSCs).结果:过表达CRMP2促进树突的生长以及分支形成,而敲减CRMP2抑制树突的生长和形成新的分支,CRMP2基因促进树突野的形成,促使树突野变得复杂(P0.05);全细胞膜片钳检测显示:CRMP2促进形成的树突能够表达AMPA受体,而且可以诱导出mEPSCs,而敲减CRMP2抑制树突AMPA受体,以及降低mEPSC的幅度和频率,其改变有统计学差异(P0.05).结论:CRMP2促进功能性树突形成,并提高树突野的复杂性.     

胞外基质和神经干细胞参与抑郁症发生的作用机制

抑郁症是一种严重的精神疾病，随着社会经济的发展，抑郁症的发病率逐年增加，严重影响人们的健康。抑郁症的发病机制主要是由炎症因子通过上调下丘脑-垂体-肾上腺轴，改变单胺神经传递引起的。研究表明，抑郁症会导致海马神经发生受损、神经干细胞（neural stem cells,NSCs）增殖减少以及胞外基质（extracellular matrix, ECM）网络发生改变。文章聚焦ECM和NSCs，分别综述了NSCs增殖通过增强突触信号传递、缓解氧化应激和炎症反应改善抑郁样行为的机制，ECM调节突触可塑性，参与神经元兴奋性传递改善抑郁样行为的机制，ECM与细胞表面受体、细胞因子和生长因子结合调控NSCs增殖，进而阐明了ECM促进NSCs增殖改善抑郁的可能性，为抑郁症治疗提供新的研究思路。     

谷氨酸能神经传递系统研究进展

谷氨酸广布于大脑皮质等处,以(-酮戊二酸、谷氨酰胺或鸟氨酸等为前体进行合成,通过快突触传递或慢突触传递与突触后膜上的三种类型的受体相结合,参与学习记忆、突触可塑性、细胞凋亡、自主运动神经活动及神经毒性作用等生理和病理功能.     

谷氨酸能神经传递系统研究进展

谷氨酸广布于大脑皮质等处,以(-酮戊二酸、谷氨酰胺或鸟氨酸等为前体进行合成,通过快突触传递或慢突触传递与突触后膜上的三种类型的受体相结合,参与学习记忆、突触可塑性、细胞凋亡、自主运动神经活动及神经毒性作用等生理和病理功能。     

纤毛虫阔口游仆虫(Euplotes eurystomus)微管类细胞骨架的超微结构

采用透射电镜术显示腹毛类纤毛虫阔口游仆虫(Euplotes eurystomus)的微管类细胞骨架包括纤毛器微管骨架和非纤毛器微管骨架.结果表明:细胞皮层纤毛器中除纤毛杆、纤毛基体微管外,其基体间连接纤维、基体托架、基体附属微管、纤毛器基部附属微管束以及围棘纤维篮等也是皮层纤毛器微管的重要组成部分,各种微管相互联系、聚...     

神经细胞树突中mRNA的运输

将mRNA靶定到神经细胞树突中, 对区域化蛋白质合成和神经功能的发挥起重要作用。神经细胞mRNA存在于包含不同种类调控mRNA 定位、稳定和翻译组分的颗粒中。该颗粒由驱动蛋白1(kinesin 1) 沿微管运输。定向运输产生的mRNA不对称分布是突触可塑性、学习和记忆所必需的。     

神经系统识别爆发性锋电位序列的机制讨论

讨论神经系统识别爆发型锋电位序列信息的机制,认为序列的信息存储在爆发锋电位组内间隔和组间间隔2个时间变量中,建立了一个神经回路,通过突触传递过程中的易化、反馈调节机制以及时间依赖的学习机制等突触可塑性机制,给出了神经系统识别爆发性锋电位序列信息的一种可能机制,其中包括分解机制和整合机制两部分.首先通过神经元选择性响应的动力学性质,将锋电位序列的信息分解,并将每组锋电位内部间隔的信息通过不同神经元学习存储.通过突触延迟时间的动力学调整,将2组锋电位之间的时间间隔学习、存储在回路中.经过多次学习训练,神经回路对输入信号形成特定的突触连接结构以及时空响应输出模式,实现对爆发性锋电位序列信息的识别.     

树突的信号整合

在神经系统的信息处理过程中,神经元的基本功能是将突触输入的信息编码为特殊类型的动作电位输出至下一神经元.在此过程中,由数千突触输入引起的突触电位整合为单一的膜电位变化.随着电学记录和成像技术的日臻完善,树突在神经元信号整合中的功能日益突现出来.树突的膜电学特性及其形态结构决定了神经元的输入-输出关系,并决定了突触可塑性诱导的方式.因此,树突的信号编码赋予了单个神经元在特定网络中的计算功能.     

多巴胺对海马神经元树突和突触形态的调节作用

为探讨多巴胺(dopamine,DA)对海马神经元树突和突触形态的影响及其机制,用体外培养10 d的海马神经细胞DA(0.1μmol/L～10 mmol/L)处理1 h,用绿色荧光标记突触前Syn1,红色荧光标记树突上F-actin,分别显示突触前和突触后树突棘位点,红绿色叠加的黄色区域标示突触.结果表明:1～100μ...