少突胶质细胞条件性敲除FGF9基因小鼠模型的建立、鉴定及初步表型

目的建立少突胶质细胞特异性敲除成纤维生长因子9(FGF9)小鼠模型,进一步研究FGF9在神经发育中的作用。方法将Olig1-Cre转基因小鼠与FGF9转基因小鼠(FGF9~(flox/flox))杂交,选取雌性FGF9~(flox/wt)/Olig1-Cre~+与雄性FGF9~(flox/flox)合笼交配,F3代获得少突胶质细胞特异性敲除FGF9基因小鼠(FGF9~(flox/flox)/Olig1-Cre~+)。为了证实条件性基因敲除的特异性及有效性,提取鼠尾组织基因组DNA,通过PCR技术鉴定其基因型,利用蛋白电泳以及激光共聚焦验证FGF9蛋白的表达,并对其表型进行观察。结果从基因水平和蛋白水平证实了成功构建了FGF9~(flox/flox)/Olig1-Cre~+小鼠。初步表型分析显示,敲除组小鼠可活可育,生存期与对照组相同,但发育缓慢体重显著减轻。结论成功获得少突胶质细胞中特异性敲除FGF9基因小鼠,FGF9基因条件性敲除后引起小鼠发育缓慢。     

克罗米芬促进髓鞘发育并改善缺氧性运动功能障碍

目的 研究选择性雌激素受体调节剂克罗米芬在促进白质损伤模型动物大脑少突胶质前体细胞分化和髓鞘形成中的作用和对运动功能障碍的影响。方法 离体少突胶质前体细胞纯化培养;新生3 d小鼠连续缺氧(10%O₂)7 d,模拟新生儿脑白质损伤;采用免疫荧光染色、运动协调功能检测等方法,观察克罗米芬对大脑皮质和胼胝体区域少突胶质细胞和髓鞘发育与运动功能的影响。结果 克罗米芬可促进纯化培养的少突胶质前体细胞分化为成熟少突胶质细胞,显著增加脑白质损伤模型小鼠脑组织2种髓鞘标志物——髓鞘碱性蛋白和髓鞘蛋白脂蛋白的表达,也显著增加成熟少突胶质细胞标志物腺瘤性结肠息肉病蛋白的表达;平衡杆实验证明克罗米芬治疗能够改善低氧导致的小鼠远期运动协调功能障碍。结论 克罗米芬能有效促进慢性缺氧诱导的白质损伤模型小鼠髓鞘形成和改善神经功能异常,为治疗脑白质损伤提供可能的临床药物。     

单细胞转录组测序在少突胶质谱系细胞异质性与神经系统疾病中的应用

少突胶质细胞是中枢神经系统中形成髓鞘的高度特化的胶质细胞，由少突胶质前体细胞分化而来。长期以来，围绕少突胶质谱系细胞开展的研究主要集中在少突胶质细胞发育、髓鞘形成以及少突胶质谱系细胞在神经系统疾病中的作用等。新兴的单细胞转录组测序技术可以在转录组层面鉴定出特定类型细胞，为少突胶质谱系细胞的研究提供助力。本综述主要关注常见单细胞测序技术的发展以及它们在少突胶质细胞功能异质性和神经系统疾病研究中的应用，并对已取得的成果进行总结阐述，为单细胞测序技术在中枢神经系统疾病中少突胶质谱系细胞相关研究的应用和开发提供思路和参考。     

选择性敲除小鼠神经细胞adam10基因导致胼胝体和海马联合发育不全

目的探讨adam 10基因在小鼠神经系统发育的作用。方法将gfapcre转基因鼠和adam10loxlox转基因鼠杂交,得到神经细胞特异性adam10基因敲除鼠(gfapcre-adam10loxlox);在出生后第14d对小鼠大脑切片行HE染色和免疫组织化学染色,观察adam10基因敲除后神经系统发育情况。结果选择性敲除小鼠神经细胞adam10基因(gfapcre-adam10loxlox)后,小鼠可存活至出生后3w左右;HE染色发现胼胝体缺失,海马发育不全,髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)免疫荧光染色发现髓鞘发育异常。结论 Adam10基因在小鼠神经系统发育中具有重要作用,选择性敲除小鼠神经细胞adam10基因导致胼胝体和海马联合发育不全,髓鞘发育异常。     

Olig2在cuprizone介导的脱髓鞘动物模型中的表达变化

目的探讨Olig2在cuprizone诱导的急性脱髓鞘动物模型中的表达变化规律。方法应用含0.2%cuprizone饲料饲育小鼠,通过调控饲育时间,造成神经脱髓鞘及髓鞘再生,使用免疫荧光染色和实时定量PCR(qRT-PCR)的方法,观察模型髓鞘脱失后及髓鞘再生2周后Olig2、少突胶质细胞碱性髓鞘蛋白(MBP)及星形胶质细胞神经胶质酸性蛋白(GFAP)的表达变化。结果 Cuprizone饲育6周后,动物胼胝体白质内髓鞘脱失严重,在恢复正常饲料后,髓鞘逐渐恢复正常结构。正常小鼠大脑Olig2低水平表达。髓鞘脱失后Olig2、GFAP表达增高,并可见Olig2+/GFAP+细胞,MBP表达明显降低。髓鞘再生2周后Olig2表达降低,MBP、GFAP表达增高。结论 Olig2基因在cuprizone诱导的脱髓鞘模型中的表达变化,提示Olig2可能参与祖细胞向有活性的星形胶质细胞的分化过程,并与胶质瘢痕的形成有关。     

中枢神经系统轴突再生抑制蛋白

中枢神经系统 (CNS)轴突再生的主要障碍之一是存在抑制再生的蛋白 ,迄今 ,已在少突胶质细胞 /髓鞘中相继发现至少三个重要的轴突再生抑制蛋白 ,即髓鞘相关糖蛋白 (MAG)、Nogo A和少突胶质细胞 /髓鞘糖蛋白 (OMgp)。最近的研究又证实 ,这三个不同的抑制成分可能主要通过与一个共同的受体Nogo6 6受体 (NgR)结合而发挥作用。这些研究成果扩充了对CNS损伤后轴突再生障碍的理解 ,也为探讨CNS损伤的治疗新策略提供了新的思路。     

少突胶质细胞生物学功能与相关疾病研究进展

长期以来认为 ,少突胶质细胞的作用仅限于形成中枢神经系统髓鞘。但近年的研究表明 ,少突胶质细胞也可分泌一些神经营养因子和生长因子 ,并表达多种轴突生长抑制分子 ,在生理和病理状态下广泛发挥作用。少突胶质细胞与多发性硬化症、创伤性脊髓损伤、少突胶质细胞瘤等中枢神经系统疾病密切相关 ,参与这些疾病的病理过程。少突胶质细胞移植有望成为治疗中枢神经系统脱髓鞘疾病的新策略 ,目前 ,已在动物实验中取得令人鼓舞的进展     

综述与专论: 胶质细胞病——伴皮层下囊肿的巨脑性脑白质病致病机制研究进展

伴皮层下囊肿的巨脑性脑白质病（MLC）是MLC1或GlialCAM突变导致的星形胶质细胞功能障碍的中枢神经系统髓鞘变性疾病,以星形胶质细胞肿胀与髓鞘囊泡形成为特征性病理改变。MLC/GlialCAM与ClC-2共定位于星形胶质细胞终足处,既往研究发现MLC1/GlialCAM突变后影响ClC-2通道的电容传导性,导致星形胶质细胞的水离子稳态失衡参与MLC的发病,但在GlialCAM纯合敲除的小鼠中,通过与选择性开放Clc-2通道的转基因小鼠杂交并不能纠正小鼠表型,提示有其他因素共同参与了MLC的发生发展。最近研究表明,突变后的MLC1通过促进Connexin43的内化,减少其在细胞膜处形成缝隙连接,影响细胞间通讯效率,从而导致水肿形成和髓鞘囊泡形成,进一步导致MLC的发生。这些研究提示,少突胶质细胞、星形胶质细胞及缝隙连接蛋白等构成的胶质细胞合胞体的功能异常是MLC致病机制的研究方向。     

Gsα调控小鼠大脑皮层发育

异源三聚体G蛋白激活alpha亚基(Gsα),是一种普遍存在的鸟苷酸结合蛋白,调节受体介导的胞内cAMP信号通路进而参与调控细胞的生命活动。目前Gsα信号通路的研究主要在生物化学和药物方面,但在小鼠大脑皮层发育中的作用还没有详尽的描述。本研究首先利用cre-loxP系统在小鼠大脑皮层神经前体细胞中成功敲除Gsα基因;其次,通过收集出生后不同天数的正常小鼠和敲除小鼠,统计分析后发现敲除鼠的脑重和体重减轻;最后,对小鼠大脑做切片后染色,发现在小鼠大脑皮层条件性敲除Gsα基因的成年鼠中表达thy1-EGFP(增强绿色荧光蛋白)的神经元的数量减少,皮层形成异常。由此推测,Gsα在小鼠大脑皮层发育中发挥重要作用。     

少突胶质细胞和视神经损伤

少突胶质细胞在中枢神经系统中具有重要和广泛的生理功能。视神经损伤后,出现髓鞘脱失、少突胶质细胞死亡和髓鞘再生等病理改变,产生的髓鞘碎片能抑制视神经轴索再生。少突胶质细胞的抑制特性由特定的抑制分子介导,目前已鉴定的抑制分子主要有Nogo、髓鞘相关糖蛋白（myelin—associated glycoprotein,MAG）、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白（oligodendrocyte myelin glycoprotein,OMgp）等,它们通过同一受体复合体传导抑制信号。阻滞抑制分子及其受体,或调整神经元的内在生长状态以克服抑制分子的抑制作用,可以促进视神经损伤后再生。本文就这方面的进展作一综述。     

RFX5调控原钙粘蛋白α基因簇的表达

基因的表达调控与基因组在细胞核内的三维空间架构相辅相成,原钙粘蛋白(protocadherin, Pcdh)基因簇在大脑发育中起到关键作用,可以作为研究基因表达调控机制的模式基因。转录因子RFX5 (regulatory factor x 5)是翼螺旋家族(winged HLH family)的成员,其蛋白由寡聚化结构域、DNA结合域、螺旋结构域和激活域组成,在调控免疫系统的主要组织相容性复合物II类(major histocompatibility complex class II, MHC II)的表达中起着至关重要的作用。本研究发现RFX5与CTCF在全基因组上结合的位点有部分重叠,利用CRISPR/Cas9DNA大片段编辑技术,构建了RFX5基因缺失的HEC-1-B细胞系。通过RNA-seq实验,发现RFX5敲除能够显著升高Pcdhα6、Pcdhα12、Pcdhαc2的表达水平。通过ChIP-nexus实验,发现敲除RFX5导致染色质架构蛋白CTCF和cohesin在原钙粘蛋白α基因簇处的结合增加。最后,染色质构象捕获QHR-4C实验发现Pcdhα6、Pcdhα12启动子与远端增强子HS5-1的染色质远距离相互作用增强。上述研究表明RFX5蛋白可能通过调控染色质高级结构影响原钙粘蛋白α基因簇的表达,为未来进一步探索RFX5的功能提供了参考。     

GPR17在少突胶质细胞分化和脱髓鞘疾病中的作用

了解少突胶质细胞分化的调控机制对促进中枢神经系统脱髓鞘疾病髓鞘再生有重要意义。近年来研究发现,G蛋白偶联受体GPR17在调控少突胶质细胞分化和髓鞘再生中发挥了重要作用。本文主要就GPR17的特点及其在少突胶质细胞分化和脱髓鞘疾病中的作用作一简要综述,从而为中枢神经系统脱髓鞘疾病的治疗及药物研发提供新的理论依据。     

脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除导致小胶质细胞激活并影响血脑屏障完整性

目的：研究脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠脑中小胶质细胞是否激活,及其对血脑屏障渗透性的影响。方法：通过免疫荧光和Western blot检测小鼠皮层、丘脑、小脑中小胶质细胞标志分子表达水平,探究脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠脑中小胶质细胞是否激活,并通过实时定量PCR和Western blot检测不同脑区M1型(CD86、CD16、TNF-α)和M2型(Ym1、Arg1、IL-10)小胶质细胞标志物,考察激活小胶质细胞极化类型。利用集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂PLX5622清除对照和Prmt5基因敲除小鼠脑中的小胶质细胞,通过实时定量PCR、免疫荧光检测小胶质细胞标志物表达水平,评价小胶质细胞耗竭效率;利用N-羟基磺酸基琥珀生物素(Sulfo-NHS-Biotin)染料灌注和示踪的方法评价耗竭小胶质细胞对脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠血脑屏障完整性的影响。结果：脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除导致小胶质细胞激活,小胶质细胞M1型标志物(CD16、CD86及TNF-α)及M2型标志物(Ym1、Arg1及IL-10)均表达上调。PLX5622处理导致小胶质细胞耗...     

NG2胶质细胞的起源、分布和异质性

NG2胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统中不同于星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞的一类新型胶质细胞。除分化为少突胶质细胞外,NG2胶质细胞还能分化成星形胶质细胞和神经细胞。NG2胶质细胞能对多种损伤和疾病作出反应,分化为少突胶质细胞,在脱髓鞘后髓鞘修复中起到重要作用。NG2胶质细胞具有异质性,阐明不同发育阶段和区域的差异有助于探寻NG2胶质细胞增殖和分化机制,为预防脱髓鞘和促进髓鞘再生奠定理论基础。本文主要概述NG2胶质细胞的结构、起源和分布,着重讨论NG2胶质细胞不同发育阶段和区域的异质性以及在髓鞘再生疾病中的地位。     

少突胶质细胞发育分化的表观遗传学调控研究进展

少突胶质细胞的发育分化是由遗传的和后生的机制共同参与调控的一系列动态过程,其中,对于后生调控机制的研究称为表观遗传学。既往对少突胶质细胞的研究主要集中在相关基因本身的特性研究。近年来,关于寻址组蛋白修饰的研究使我们对少突胶质细胞发育和衰老过程中基因表达的后生调控有了新的认识。这些理论将有助于我们更好地理解脱髓鞘及衰老后髓鞘修复障碍的原因和防治途径。     

综述与专论: 少突胶质细胞病——佩梅病的临床特点及致病机制

佩梅病（Pelizaeus-Merzbacher disease,PMD）是髓鞘形成低下性脑白质营养不良疾病中最常见的一种,其临床特点主要表现为发育落后尤其是大运动落后、眼震、肌张力低下等。其致病机制主要为脑白质髓鞘形成细胞-少突胶质细胞发生病理性改变从而导致髓鞘形成不良,相应理论基础包括以往研究中PLP1点突变通过影响PLP1/DM20寡聚体的形成,进而影响少突胶质细胞的存活,髓鞘分子结构的形成等;而PLP1重复突变则使少突胶质细胞及髓鞘脂的发育停止。近年来对细胞器互作网络（organelle interaction network,OIN）的研究进一步揭示了PLP1突变的致病机制：PLP1点突变通过影响PLP1蛋白上膜进而影响少突胶质细胞髓鞘化。PLP1重复突变则改变内质网线粒体间的连接,继而影响线粒体的形态功能等产生致病作用。目前已有相关研究表明,一些小分子化合物或药物例如胆固醇、吡拉西坦等以及基因疗法在动物体内对PMD临床症状有改善作用,其在PMD 患者体内的疗效有待进一步证实。     

小胶质细胞极化在中枢神经系统髓鞘再生中的作用研究进展

了解中枢神经系统髓鞘损伤再生的调控机制对多种中枢神经系统脱髓鞘疾病的治疗有重要意义。近年来研究发现,中枢神经系统中小胶质细胞的不同极化形式在调控髓鞘损伤再生中起到重要作用。在一系列细胞内外信号分子的介导下,M1型小胶质细胞会分泌一些促炎因子而加重髓鞘的损伤,而M2型小胶质细胞一方面可分泌抗炎分子和吞噬损伤坏死细胞而抑制炎症反应,为髓鞘再生创造条件;另一方面还能分泌多种神经营养因子,促进髓鞘修复。此外,最近研究发现M2型小胶质细胞在一定程度上还能促进少突胶质前体细胞的成熟分化,进而促进了中枢神经系统髓鞘的再生。这些研究结果提示,促进小胶质细胞的M2型极化可能成为治疗脱髓鞘疾病的新途径。     

神经元轴突信号调节髓鞘发育的研究进展

神经元轴突外包裹的髓鞘结构对于提高神经元传导速率,维持神经系统稳定性有重要作用。在中枢神经系统中,髓鞘主要由少突胶质细胞形成。成髓鞘过程在内源性和外源性因素的共同调节下进行,神经元轴突信号在这个过程中扮演重要角色。髓鞘发育过程依赖于轴突的促进信号和抑制信号的相互平衡:促进信号包括层粘连蛋白和神经调节素等,神经元电信号能启动并促进髓鞘再生;抑制信号包括细胞黏附分子以及Notch信号。本文综述了一些因子尤其是神经元信号在髓鞘发育中的作用,也讨论了脱髓鞘疾病中神经元如何参与髓鞘再生。这些总结有助于理解髓鞘发育的机制,也有助于脱髓鞘疾病的研究和治疗。     

少突胶质前体细胞治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重危害人类生命健康的疾病,其发病率呈现逐年上升的趋势,并且治疗较为困难。研究发现脊髓损伤后少突胶质细胞大量死亡,引发脱髓鞘病变,这可能是其难以治疗的原因之一。少突胶质前体细胞(OPCs)为少突胶质细胞的祖细胞,后者是中枢神经系统的成髓鞘细胞。OPCs来源于胚胎发育早期神经管腹侧神经上皮细胞,随着神经管的发育,OPCs逐渐增殖、迁移并分化为成熟OL,参与中枢神经系统轴突髓鞘的形成。随着对OPCs的不断深入研究,发现OPCs移植对SCI有较好的疗效,这可能为SCI患者开辟一条新的治疗途径。本文就OPCs治疗SCI的动物实验研究结果做一综述。     

出生后炎症大鼠脑性瘫痪模型神经生长发育测试及脑组织 CNP、MBP 的表达

目的:通过制备出生后脑性瘫痪鼠模型并对鼠脑损伤进行评估,观察与人类孕期损伤导致婴儿脑组织前少突胶质细胞之间的关联。方法:新生乳鼠在出生后第3、4、5、6、7天,每天腹腔注射脂多糖(LPS)(n=12,30,30,60,60,120μg/kg)或生理盐水(n=11)。新生乳鼠从生后第1天至第21天每天接受机能和认知发育测试。出生后第22天对乳鼠脑组织进行免疫组织化学检测,通过对前少突胶质细胞标志物(CNP)及髓鞘标志物(MBP)的检测评估鼠脑白质损伤。神经发育测试数据采用重复测量方差分析方法,免疫组织化学实验数据采用方差分析方法。结果:对新生乳鼠进行神经生长发育测试后发现,LPS处理组乳鼠在平面翻正测试、悬崖回避测试、前肢抓握测试及睁眼时间测试(P<0.05),活动力测试(P<0.01),其他几项比较无差异(P>0.05),悬吊实验(P>0.05),旷野实验(P<0.05)。前少突胶质细胞标志物CNP在LPS处理乳鼠组中是增多的(P<0.01),髓鞘碱性蛋白(MBP)在LPS处理乳鼠组中是减少的(P<0.01)。结论:对新生乳鼠腹腔注射脂多糖可以引起鼠脑白质损伤,但是并不能出现与缺血缺氧模型一致的脑性瘫痪表型。