星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系研究进展

星形胶质细胞As为中枢神经系统内多种胶质细胞中的一种.在正常中枢神经组织中,胶质细胞与神经元的比例是10:1~50:1,而星形胶质细胞在脑内数目最多,是中枢神经系统中最主要的大胶质细胞,并具有复杂多样的结构与功能.神经元-星形胶质细胞作为神经系统功能单位,它们之间的相互作用在中枢神经系统中非常重要,参与了中枢神经系统从胚胎发生到老化的各个活动,贯穿了神经元的整个发育过程.随着对中枢神经系统疾病病理机制和治疗手段的深入研究,人们认识到在神经系统发育、突触传递、神经组织修复与再生、神经免疫及多种神经疾病的病理方面都与星形胶质细胞密不可分.对星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系进行了较为系统的阐述,以期为相关疾病的临床治疗提供参考.     

大鼠皮层星形胶质细胞体外培养的对比研究

比较3种不同培养星形胶质细胞的方法,以获得高纯度星形胶质细胞,为体外研究其生物学功能奠定基础.取新生SD大鼠的皮层区,应用原代培养法、差速贴壁培养法和震荡法,通过形态学观察、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫荧光染色法和台盼蓝染色法,对比分析3种不同培养方法所获得星形胶质细胞的纯度和活性.差速贴壁组星形胶质细胞纯度(98.4%)明显高于原代培养组和震荡组.经台盼蓝染色发现,各组细胞活细胞率均大于95%,表明3种培养方法对于细胞活性没有显著影响.差速贴壁培养法培养星形胶质细胞的方法具有简便可行,纯度高的优点,可作为星形胶质细胞体外培养的良好模型.     

中枢神经系统来源的HMGB1表达模式和释放特征

目的:阐明生理病理状态下,中枢神经系统(CNS)来源的高迁移率族蛋白1(HMGB1)细胞定位、亚细胞定位和释放特征.方法:使用Western Blot和细胞免疫荧光双标记法检测HMGB1在细胞株(U87, BV2和N2a)和原代星形胶质细胞、神经元的表达模式和释放特征.用PTX和/或ATP处理培养细胞,Western Blot检测浓缩上清中HMGB1蛋白表达,台盼蓝拒染法检测细胞的生存率.结果:HMGB1定位于U87、BV2、N2a,原代星形胶质细胞和神经元的细胞核,位于目的条带25 KDa位置. PTX和/或ATP能诱导U87和BV2主动分泌HMGB1,N2a细胞被动释放HMGB1.结论:生理状态下,星形胶质细胞、小胶质细胞和神经元细胞核表达HMGB1,属于HMGB1来源,HMGB1具有CNS释放特征.     

胶质细胞与药物成瘾

药物成瘾是一种慢性和复发性脑病.传统的观念认为胶质细胞在药物成瘾中仅起辅助作用.目前发现胶质细胞上存在众多的神经递质受体和转运体,且能分泌多种氨基酸、多肽、神经营养因子及炎症因子,对神经递质的代谢、神经冲动的传导以及突触的调节等起着重要的作用；且胶质细胞在药物成瘾中发生极大变化.对中枢神经系统中的星形胶质细胞、小胶质细...     

大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化

目的通过建立大鼠空间辨别性学习记忆的动物模型,观察大鼠海马CA1,CA3区和齿状回(DG)的乙酰胆碱(ACh)能纤维密度和含量的变化以及星形胶质细胞的数量及其胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)表达的变化,从形态学上探讨中枢ACh和星形胶质细胞与空间辨别性学习记忆的关系.方法建立空间辨别性学习记忆的动物模型,采用乙酰胆碱酯酶(AChE)的组织化学染色及GFAP标记星形胶质细胞.并用显微镜方格目测系统和图像分析仪对大鼠海马CA1,CA3区及DG的GFAP免疫阳性星形胶质细胞的数量及其GFAP表达进行检测.结果模型组与对照组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均增高,有显著性差异(P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显著性差异(P>0.05),模型组内各组间两两比较大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显著性差异(P>0.05);模型组与对照组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均增加,有显著性差异(P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显著性差异(P>0.05),模型组内各组间两两比较大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显著性差异(P>0.05).结论在空间辨别性学习记忆过程中,大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量增高,说明中枢ACh参与空间辨别性学习记忆过程;在空间辨别性学习记忆过程中,大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP表达的增加,说明星形胶质细胞参与空间辨别性学习记忆过程.     

脊髓中S100b基因的表达模式研究

S100b是一种钙离子结合蛋白,与阿尔兹海默症、帕金森症、神经痛等多种神经系统疾病有关.实验通过原位杂交和免疫荧光技术对S100b在中枢神经系统的表达模式进行直接分析,发现S100b主要表达在脊髓灰质星形胶质细胞和脊髓白质中正在成熟的少突胶质细胞中,表明其并不能很好的作为星形胶质细胞的分子标记物.     

姜黄素对老年鼠脑内氧化性平衡和星形胶质细胞的影响

以SD大鼠为动物模型,采用Western blotting、酶活性测定、免疫荧光和高效液相色谱-质谱(LC-MS)方法考察姜黄素处理12周后正常衰老大鼠皮层和海马的氧化性平衡和星形胶质细胞形态功能的变化.结果显示,姜黄素降低了老年鼠脑内氧化产物MDA和8-OHdG的含量,提升了γ-谷氨酰胺半胱氨酸合成酶(GCS)的活性并且促进GSH的产生,提示姜黄素可显著改善伴随正常衰老过程的脑内氧化性平衡;同时姜黄素可以抑制胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的过度表达,提升GS活性,增加GDNF水平和D-丝氨酸含量,表明其抑制星形胶质细胞过度活化的同时也改善了星形胶质细胞的功能.     

刺参多糖对星形胶质细胞活化作用机制研究

目的探讨刺参多糖对星形胶质细胞的活化作用机制.方法选取新生Wistar大鼠24只,经胰酶消化分离可得星形胶质细胞;采用MTT法检测HS-4对细胞的毒副作用;采用伊红染色与免疫荧光染色检查细胞的形态学变化;采用Western blot法检测细胞特征蛋白GFAP和细胞周期调控蛋白Cyc DI的表达;采用BrdU法检测细胞的增殖;采用Transwell法检测细胞的迁移.结果 HS-4浓度在0.1～100μg/mL,作用时间为3,5 d时,细胞数量与对照组差异不显著,HS-4浓度在100μg/mL,作用时间为7 d时,细胞存活率明显低于对照组,差异显著;体外培养的细胞与HS-4单独作用,细胞形态无明显改变,HS-4与FGF-2联合作用后,细胞形态发生明显改变;星形胶质细胞的特征蛋白GFAP表达水平显著升高,HS-4在1μg/mL和5μg/mL时,GFAP表达升高了169%和183%;对照组细胞周期调控蛋白Cyc DI表达最低,FGF-2单独作用后,Cyc DI表达略有升高,当HS-4与FGF-2联合作用后,Cyc DI表达明显升高;对照组BrdU阳性率最低,占细胞总数的12.9%,FGF-2单独作用后,BrdU阳性率略有升高,占细胞总数的16.4%,与对照组差异不显著,HS-4浓度为1μg/mL和5μg/mL时与FGF-2联合作用,BrdU阳性率明显升高,占细胞总数的28.5%和56.1%,与对照组相比差异显著;静息状态星形胶质细胞无迁移,HS-4与FGF-2作用下星形胶质细胞迁移明显.结论 HS-4与FGF-2能有效诱导星形胶质细胞的活化,其活化机制主要是强化细胞增殖与迁移.     

星形胶质细胞与缺血性脑水肿

随着对神经系统疾病机制研究的不断深入,人们认识到,它在生理和病理下均发挥极其重要的作用.脑水肿及后继的颅内压升高和脑疝形成是脑缺血主要的并发症.星形胶质细胞可通过多种途径影响脑水肿的发生.发展以及消退.明确星形胶质细胞在缺血性脑水肿中的作用及其机制,可能将为脑缺血的治疗提供新的靶点.     

肝细胞生长因子对体外缺血/再灌注星形胶质细胞氧化应激的影响

目的:探讨肝细胞生长因子(HGF)对体外缺血/再灌注导致的星形胶质细胞氧化应激的影响.方法:取体外培养的大鼠大脑皮层星形胶质细胞,建立缺血/再灌注损伤细胞模型.用HGF预处理星形胶质细胞后,进行缺血/再灌注.测定细胞活力、活性氧簇(ROS)水平、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱甘肽(GSH)含量.RT-PCR检测细胞Nrf2 mRNA的表达,Western blotting检测胞浆和胞核Nrf2蛋白的表达.结果:星形胶质细胞缺血/再灌注后,细胞活力降低,ROS水平及MDA含量升高,SOD活性及GSH含量降低.Nrf2 mRNA及胞浆、胞核Nrf2蛋白水平均下调.HGF能明显升高细胞活力,降低ROS水平及MDA含量,升高SOD活性及GSH含量,上调Nrf2 mRNA及胞浆、胞核Nrf2蛋白的表达.结论:HGF能减轻体外缺血/再灌注导致的星形胶质细胞氧化应激损伤,可能与HGF调节Nrf2表达及核转位水平、调控氧化/抗氧化系统的平衡有关.     

普通混凝土硬化初期抗冻能力的研究

研究了普通混凝土在硬化初期受到一次冻结后对质量的影响，得出了混凝土的早期抗冻能力取决于冻前的养护程度而与力学强度并无直接联系的结论。从而提出了抗冻临界成熟度的概念，认为混凝土的抗冻临界成熟度取决于水泥品种和水灰比，并以此来表征混凝土的早期抗冻能力。     

青藏高原多年冻土冻结强度的影响因素

对青藏高原风火山现场及室内冻胀试验进行分析的基础上,对影响青藏高原多年冻土冻结强度的土温、含水率、土质、基础桩材料等因素进行了分析,得出：土温高于-7℃范围内与负温近似成线形关系,冻结强度随含水率的增加而增大,粗颗粒土冻结强度大于细颗粒土,建筑材料越粗糙,冻结强度越大.     

石杉碱甲对急性炎症小鼠室旁核和脑干c-Fos和GFAP表达的影响

目的:探讨石杉碱甲对急性炎症小鼠下丘脑室旁核和脑干神经元c-Fos和星形胶质细胞(astrocytes,AST)胶质原纤维酸性蛋白(glial fiberillany acidic protein,GFAP)表达的影响.方法:①采用蛋清致小鼠足趾肿胀模型,检测致炎后30min,1h,2h的小鼠足容积并计算肿胀度;②免疫组化技术检测孤束核、迷走背核及室旁核神经元c-Fos及星形胶质细胞GFAP的表达.结果:①与生理盐水组比较,不同浓度的石杉碱甲均可明显抑制蛋清致小鼠足肿胀(P<0.05或P<0.01).②与对照组相比,致炎组小鼠孤束核和室旁核内Fos免疫阳性神经元(Fos-immunoreactive neurons,Fos-IR)及GFAP免疫阳性星形胶质细胞(GFAP-immunoreactive astrocytes,GFAP-IR)数目均明显增多(P<0.01),而迷走背核增加不显著(P>0.05).与致炎组相比,石杉碱甲给药组孤束核、迷走背核及室旁核内Fos-IR神经元及GFAP-IR星形胶质细胞数目均明显增多(P<0.01).结论:石杉碱甲对蛋清致小鼠足肿胀有明显的抗炎作用;石杉碱甲能够显著增强急性炎症小鼠孤束核、迷走背核及室旁核内神经元和星形胶质细胞的活动.     

一类p-Laplacian方程的可解性

文章研究了一类p-Laplacian方程边值问题正径向整体解的存在性和唯一性.首先利用隐函数定理证明了该问题局部解的存在唯一性,以及解对初值的连续依赖性,最后利用区间套定理证明了该问题存在唯一的正径向整体解.     

不同氧浓度对裸鼹鼠原代鼠星形胶质细胞增殖及生长状态的影响

摘要: 目的建立裸鼹鼠星形胶质细胞体外培养方法,观察不同氧浓度对裸鼹鼠星形胶质细胞增殖及生长状态的影响,寻找最适宜体外裸鼹鼠细胞增殖和生长的氧浓度。方法利用机械法辅以化学法分离新生裸鼹鼠脑内胶质细胞,利用差速贴壁法进行星形胶质细胞纯化,通过设置3%、5%、10%以及20%等不同氧浓度环境,利用CCK8 染色法分析不同氧浓度下裸鼹鼠星形胶质细胞增殖速率,利用免疫细胞化学染色法观察不同氧浓度下裸鼹鼠细胞胞体伸长突起的状况从而进一步判断不同氧浓度下裸鼹鼠星形胶质细胞生长状态。结果利用机械及化学法分离裸鼹鼠胶质细胞并结合差速贴壁法能够成功建立体外裸鼹鼠星形胶质细胞模型。不同氧浓度环境下裸鼹鼠生长速率不同,随着氧浓度的升高,裸鼹鼠进入快速生长期所用的时间越短。氧浓度为20%时,裸鼹鼠星形胶质细胞较小,突起少,状态不佳,但是10%以下的氧浓度环境中,裸鼹鼠能保持较多的细胞突起,状态较好。结论机械及化学法相结合,合并差速贴壁法能够成功建立裸鼹鼠星形胶质细胞体外培养模型, 10% 氧浓度下既可以保证裸鼹鼠星形胶质细胞适宜的生长速率又能保证其处于良好的生长状态。     

Membrane conductance oscillations in astrocytes induced by phorbol ester

Glial cells in the central nervous systems (CNS) have complex functions which are difficult to decipher because of the intimate intertwining of glial cells with neurons. We have therefore developed an essentially neuron-free preparation of CNS astrocytes in the kainic acid lesioned hippocampal slice. With this preparation we have examined the effect of activating protein kinase C in astrocytes with a phorbol ester, TPA (12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate). In most cells, TPA induced rhythmic oscillations (0.1-3.0 Hz) of membrane potential which were typically 5-10 mV in amplitude and were associated with increases of up to eightfold in input resistance during the depolarizing phase. These large changes in membrane conductance are the first reported observations of endogenously generated conductance changes in astrocytes of the mammalian CNS and they could influence excitability of surrounding neurons, possibly by altering extracellular ion concentrations.     

Calcium transients in astrocyte endfeet cause cerebrovascular constrictions

Cerebral blood flow (CBF) is coupled to neuronal activity and is imaged in vivo to map brain activation. CBF is also modified by afferent projection fibres that release vasoactive neurotransmitters in the perivascular region, principally on the astrocyte endfeet that outline cerebral blood vessels. However, the role of astrocytes in the regulation of cerebrovascular tone remains uncertain. Here we determine the impact of intracellular Ca(2+) concentrations ([Ca(2+)](i)) in astrocytes on the diameter of small arterioles by using two-photon Ca(2+) uncaging to increase [Ca(2+)](i). Vascular constrictions occurred when Ca(2+) waves evoked by uncaging propagated into the astrocyte endfeet and caused large increases in [Ca(2+)](i). The vasoactive neurotransmitter noradrenaline increased [Ca(2+)](i) in the astrocyte endfeet, the peak of which preceded the onset of arteriole constriction. Depressing increases in astrocyte [Ca(2+)](i) with BAPTA inhibited the vascular constrictions in noradrenaline. We find that constrictions induced in the cerebrovasculature by increased [Ca(2+)](i) in astrocyte endfeet are generated through the phospholipase A(2)-arachidonic acid pathway and 20-hydroxyeicosatetraenoic acid production. Vasoconstriction by astrocytes is a previously unknown mechanism for the regulation of CBF.     

基于蠕变试验的冻结红砂岩长期强度

人工冻结法以其独特的优势广泛应用于西部建井工程,因此研究岩石在冻结状态下强度特性尤其重要,基于冻结红砂岩蠕变试验,分别通过过渡蠕变法、等时应力-应变法、裂纹损伤应力法、稳态蠕变速率交点法得到冻结砂岩长期强度。结果表明：（1）通过过渡蠕变法可以得到冻结砂岩长期强度的取值范围,约为三轴压缩强度的45~65%左右;（2）体积应变等时曲线簇更加能够体现时间对岩石变形的关系,长期强度约为三轴压缩强度的48%左右;（3）稳态蠕变速率法能够较为简单的确定岩石长期强度,但因其方法本身具有一定的局限性,综合考虑三向蠕变速率,对其改进得到稳态蠕变速率交点法,可以更加精确反映砂岩强度,长期强度约为三轴压缩强度的49%左右;（4）引入裂纹体积应变计算方法,根据其与时间的关系得到裂纹体积应变等时曲线簇,得到的强度值与等时曲线法及其相近,因此裂纹损伤应力法也可作为确定岩石长期强度依据。将冻结红砂岩的长期强度作为监测冻结壁变形的标准,可为评价冻结壁蠕变诱发失稳破坏提供理论支撑和试验依据。     

Modulation of synchronous calcium oscillations in hippocampal neurons by photostimulation of astrocytes with femtosecond laser

A large body of evidence indicates that astrocytes play an important role in a range of brain functions through calcium (Ca²⁺) signaling. Experimentally evoking Ca²⁺ signaling is a useful technique for investigating the functions of astrocytes. However, conventional stimulation methods typically have poor spatio-temporal precision, and some are invasive. Our group has developed a technique to overcome these problems, in which astrocytes are photostimulated with a femtosecond laser. In the current study, we applied this method to a hippocampal neural network to explore astrocytic functions in detail. The results revealed that applying photostimulation to astrocytes in a cultured hippocampal astrocyte-neuron network caused the following changes: (i) Synchronous Ca²⁺ oscillations in neurons were induced; (ii) spontaneous Ca²⁺ synchrony instantaneously emerged; and (iii) high-frequency spontaneous Ca²⁺ synchrony was regulated. Thus, astrocytic Ca²⁺ signaling evoked by photostimulation was found to modulate synchronous Ca²⁺ oscillations in hippocampal neurons. We propose that photostimulation with a femtosecond laser will serve as a powerful tool in investigating astrocytic functions at the network level.     

InGaAs/InP量子阱材料生长后置无序技术的研究

研究了氖离子注入诱导 In Ga As/In P量子阱材料带隙变化的规律 .研究结果表明 ,由氖离子注入引起量子阱带隙蓝移 .蓝移的大小与量子阱的宽度 ,阱距表面深度 ,注入离子剂量 ,能量 ,及退火条件有关 .研究所得的参数对设计量子阱集成光器件有重要参考价值