转录共激活因子TORC1对神经系统可塑性的调节

一、引言可塑性是神经系统的重要特征,即神经系统通过改变神经元之间的联系强度以适应外界环境或自身活动变化的动态特性。可塑性贯穿于神经系统的各种生理和病理过程中,包括神经系统的发育、学习记忆、修复再生以及毒品成瘾等[1—5]。神经系统可塑性的分子和细胞生物学机制是神经科学研究的最重要领域之一。神经元活动依赖的基因表达和蛋白质合成是形成各种生理和病理可塑性的分子基础[6]。其中,神经元活动依赖的CREB(cAMP-responsive el-ement binding protein)靶基因转录,比如BDNF(脑衍生的神经营养因子)等基因的表达对于可塑性的维…     

大脑皮层神经元放射状迁移导向机制的新发现

神经系统由规则的细胞群落和精细的神经回路组成，这些精巧的构造对于脑的各项高级功能是至关重要的。作为神经系统高级中枢的大脑皮层长期以来都是研究脑结构发育机理的重要模式系统。成年哺乳动物的大脑皮层神经元排列成典型的板层结构（1aminar structure），每一层神经元都具有特定的输入和输出神经联系。     

神经元"修复剂"或可"兼职"治疗不孕症

2月17日,《自然·通讯》发表我国学者清华大学药学院鲁白教授团队的研究,该研究发现一种神经系统的损伤治疗药物能够促进卵泡发育,恢复模型动物的生育能力. 鲁白团队一直致力于寻找潜在的治疗神经损伤的药物.他们从脑源性神经营养因子入手,希望通过一种特定靶点(TrkB)调控神经元生长、发育、分化,保护神经元,促进神经损伤修复....     

轴突起始段胞浆屏障与神经元蛋白的极性分布

神经元是一种极性细胞,以轴突的起始段为界,可分为轴突和胞体树突两大部分。树突负责接收信息,轴突则负责输出信息。这种不对称的功能,依赖于不同功能的蛋白在轴突和树突上的不对称分布。神经元蛋白的极性分布如何形成以及维持,是神经生物学领域的重要问题。我们的研究发现．培养的海马神经元在轴突／树突分化后的两天内,轴突起始段出现一个由微丝纤维和AnkyrinG构成的分子筛,限制了大分子蛋白在轴突和胞体之间的扩散,但允许某些依赖特定马达蛋白转运的膜蛋白通过。进一步研究发现,马达蛋白驱动力的强弱,以及膜蛋白．马达蛋白复合体运输效能的高低,是膜蛋白能否通过该分子筛的决定条件。轴突膜蛋白转运复合体VAMP2-KIF5的运输效能较高,可以穿过分子筛从胞体转运到轴突内,而树突膜蛋白转运复合体NR2B—KIF17和GluR2-KIF5的运输效能较低,不能穿越这个屏障。轴突起始段胞浆屏障这种选择性的滤过功能对维持神经元蛋白的极性转运和分布十分重要。     

神经营养因子NT-3与其受体p75^（NTR）对称复合物的晶体结构

神经营养因子（NTs）是一类对神经元发育、存活以及凋亡起重要作用的蛋白质,包括神经生长因子（NGF）和神经营养因子-3（NT-3）等。神经营养因子可结合两类不同的糖基化膜受体——p75神经营养受体（p75NTR）和酪氨酸激酶受体（Trk）,其中p75NTR可与所有NTs结合,而Trk则通过不同亚型与不同NTs特异性结合。神经营养因子能否通过诱导p75NTR形成同源二聚体来激活受体一直存在争议。本研究利用X-射线晶体学方法获得了NT-3与p75NTR胞外区复合物的2.6分辨率的三维精细结构。结果发现,与以往报道的NGF与p75NTR形成非对称结构不同,NT-3以2：2的比例同两个糖基化p75NTR分子发生对称结合形成同源二聚体。对称性和不对称结构的对比分析显示,二者在配体-受体作用和p75NTR构象上有显著不同。生化实验研究显示,溶液中NT-3和NGF都是以2：2的比例与p75NTR结合,而2：1的结合是人为去糖基化的非天然结果。这显示,2：2对称结合是神经营养因子在细胞表面激活p75NTR的本来状态。这些研究结果为神经营养因子与p75NTR信号转导的分子机制提供了更加深入与全面的认识。同时,为治疗人类神经系统退行性疾病的药物设计与开发提供了精确可靠的三维结构数据。     

酸敏感离子通道和炎性痛中枢敏化的机制研究

慢性痛、中风、癫痫、老年痴呆等神经系统疾病是威胁人类健康的重要疾病,严重影响着人们的生活质量。目前,普遍认为,中枢神经系统神经元的功能异常、损伤及死亡是这些神经系统疾病共有的病理性过程,也是神经系统病症防治中的难点和重点问题。就神经系统疾病而言,神经保护治疗是指通过影响病因及发病机制可带来长期益处的干预措施,来推迟发病或延缓病情的发展。目前,根据神经保护策略进行的药物研发越来越重要。研究发现,很多离子通道尤其是经典的Ca2 通道(如NMDA受体)在多种神经系统疾病中扮演着重要的角色。然而,针对NMDA受体等经典的C…     

衰老的神经生物学机制研究

衰老是有机体各项生理机能随着时间发生变化的过程.在衰老过程中神经系统功能下降是造成感觉、运动和认知等行为退化的重要原因.本文介绍我国衰老的神经生物学领域取得的重要研究成果,并就神经系统信号和机体寿命调控、神经系统衰老和行为退化、神经系统衰老的生物学机制和延缓神经系统衰老的相关研究进行总结和展望.     

培养皿中的大脑模型:人脑类器官研究的伦理问题探讨

人脑类器官技术为人类神经系统所特有的神经发育和疾病过程研究提供了具有生理相关性的模型,可用于大脑发育的研究和脑部疾病的预测。然而,这一技术的最新发展带来了新的伦理问题和潜在风险。通过概述由人脑类器官技术引发的意识风险方面、动物“人性化”和能力增强方面、人脑类器官的道德地位归属方面以及隐私保护与知情同意方面的伦理问题,提出道德预防性原则、进行伦理限制和伦理监督、设立特定伦理评估机构以及扩大公众参与和伦理讨论等对应举措,为人脑类器官的伦理治理提供一些思路和建议。     

神经元发育与退行性病变的分子细胞遗传机制

神经精神疾病的防治是全球所面临的重大科学问题。而多数神经精神疾病都与神经细胞的发生发育异常和退变有关。深入研究神经细胞发育及退变的分子机制,将有助于我们理解神经精神疾病的发病病理过程,并为这些疾病的防治以及新药的开发奠定重要基础。     

深同源性与语言

发育制约因素下的遗传改造是"进化-发育"概念框架的中心原则。在形态改造的发育过程中,某些分子调控通路以相似的方式进行着,如与昆虫和脊椎动物眼发育密切相关的Pax6基因,对四足动物的肢体和鱼鳍发育非常重要的Hox基因,都例证了这种"深同源性"的存在。"进化-发育"理论已扩展到对行为特征进行分子生物学研究,包括语言的研究,如语言相关基因FOXP2已得到鉴定。本文综述了比较法运用于语言研究的必要性以及不同动物模型脑发育过程中FOXP2的表达研究,以期了解FOXP2是否是人类语言和动物交流系统中"深同源性"的另一案例。