酸敏感离子通道与脑梗死

急性脑梗死约占全部脑卒中的70%,病死率和致残率高,且极易复发。但目前针对急性脑梗死在时间窗内溶栓、抗凝等治疗手段不能从根本上切实有效地修复受损脑组织,且伴有出血等风险。寻找脑梗死形成发展的原因并予以治疗迫在眉睫。酸中毒是引起缺血性脑损伤的重要机制。大量实验研究表明,酸中毒能加重神经元的缺血性损伤,且其梗死面积与酸中毒的程度直接相关。但缺血产生的酸中毒如何引起神经元损伤的确切机制尚不明确。最近研究发现酸中毒能激活一种在中枢及周围神经中广泛存在的膜通道,即酸敏感离子通道,它对Ca2+通透,能引起细胞内Ca2+超载,同时能激活胞内酶引起细胞内蛋白质、脂类及核酸的降解,加重缺血后脑损伤。本文就酸敏感离子通道1a与脑梗死做一综述。     

吗啡对培养海马神经元钙离子作用的机制研究

目的：研究吗啡对海马神经元[Ca^2 ]i影响的机制,为探索吗啡成瘾的神经生物学机制与可能的治疗途径。方法：荧光探针Fluo-4标记细胞内游离钙后,用激光共聚焦显微镜检测吗啡对大鼠原代培养海马神经元[Ca^2 ]i的影响。结果：吗啡急性刺激引起海马神经元[Ca^2 ]i升高,CTOP不能阻断吗啡引起的细胞内[Ca^2 ]i增加,而naltrindole能阻断吗啡引起的细胞内[Ca^2 ]i反应;Thapsigargin预处理阻断吗啡诱导的细胞内[Ca^2 ]i增加,Verapamil预处理不能完全抑制吗啡引起的细胞内[Ca^2 ]i增加;吗啡长时程作用后,海马神经元[Ca^2 ]i升高,加入纳络酮急性戒断后,不能阻断吗啡引起的细胞内[Ca^2 ]i升高,反而引起[Ca^2 ]i异常升高。结论：吗啡急性刺激引起的海马神经元内游离钙增加主要来源于δ2阿片受体介导的IP3敏感的钙库释放。     

酸中毒和ASIC1a在复发性癫痫引起的树突棘重塑中的作用

复发性癫痫诱导慢性树突棘重塑对癫痫发生、终止和长期认知变化很关键,但是调控树突棘重塑的机制并不十分清楚。研究表明,癫痫发作时细胞外[H+]i增加导致组织酸中毒,激活酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs),引起慢性树突棘重塑。现总结酸中毒和酸敏感离子通道亚型ASIC1a在复发性癫痫引起的树突棘重塑中的作用,重点分析了酸中毒过程的时空变化对痫样放电和树突棘重塑可能的影响,以及酸中毒与ASIC1a在兴奋性和抑制性神经元的功能表达之间的关系,认为ASIC1a可能通过不同机制介导酸中毒在癫痫发生和持续阶段对树突棘的影响。未来研究需要进一步探索癫痫引起的慢性神经元结构和功能改变,阐明酸中毒和ASIC1a在癫痫及其引起的树突棘缺失中的作用。     

钙离子，一个新的第一信使？

钙离子（Ca^2＋）是神经系统中广泛存在的一种第二信使分子。当第一信使激活细胞膜上的受体或离子通道后,可引起细胞内Ca^2＋浓度的升高,从而导致发生一系列的下游反应。然而,最近Vizard等发现了Ca^2＋的一种新功能——作为第一信使调节神经细胞轴突和树突的生长。     

大鼠脊髓背角神经元中酸敏感离子通道的特性和功能研究

酸敏感离子通道（ASICs）是一类能被细胞外酸所激活的配体门控离子通道。本文综合报道大鼠脊髓背角神经元中ASICs的亚基组成及其功能性调节：（1）脊髓背角主要表达ASIC1a、ASIC2a和ASIC2b,但不表达ASIC1b和ASIC3;（2）在脊髓背角神经元中酸诱导电流可能由ASIC1a同聚体通道所介导;（3）胞外痛觉信号如实验性缺血和神经肽FMRF可以通过不同的机制增强脊髓背角神经元酸诱导电流;（4）炎症痛可以上调脊髓背角ASICs在转录和蛋白水平的表达。上述各点提示,在生理或病理情况下脊髓背角ASICs对脊髓水平的感觉信息传递特别是痛觉的传导可能发挥着重要作用。     

血管平滑肌收缩的Ca^2＋信号调节机制

血管平滑肌细胞内Ca^2＋的浓度（[Ca^2＋]i）的变化及胞内收缩蛋白对Ca^2＋的敏感性是影响血管紧张的主要因素。研究表明细胞内Ca^2＋浓度的变化在血管平滑肌细胞的激活中发挥重要作用。在静息状态,细胞内的Ca^2＋浓度主要受膜电位的调节,同时,[Ca^2＋]i也可反馈调节膜电位。在平滑肌细胞内存在多种[Ca^2＋]i调节机制。本文概述了这些机制在调节血管平滑肌紧张中的作用,主要包括：[Ca^2＋]i在血管平滑肌收缩中的作用;环二磷酸腺苷（cADPR）在调节Ca^2＋释放中的作用;cADPR介导的肉桂碱受体的激活在调节平滑肌紧张度中的作用;血管平滑肌细胞的Ca^2＋闪烁和细胞膜Ca^2＋敏感性钾通道的激活;[Ca^2＋]i与膜电位之间的相互作用等。     

高血糖加重脑缺血损伤机制的研究现状

脑缺血是引起人类死亡的一个重要原因,由于其发病的分子机制十分复杂,各种因子作用相互影响,且多数因子的作用同时存在损伤和保护两种机制,使得脑缺血的研究充满了困难。目前众多研究都证实高血糖对缺血脑组织有损害作用,并可能导致局部或广泛缺血后预后更差。本文依据近几年的实验,重点阐述了五种最新的高血糖加重脑缺血过程和预后损伤的机制假说,包括高血糖通过引起过量谷氨酸释放导致的Ca2^＋大量内流造成损伤、高血糖状态下造成氧化应激从而产生各种自由基对神经元造成损伤、炎症因子相关的损伤、高血糖相关的血液灌流的减少以及高血糖造成脑内酸中毒从而引起损伤。期望这些对机制的探讨能够上加深广大医药研究人员对高血糖加重脑缺血损伤的认识,帮助找到新的药物作用靶点和治疗手段,启发新的研究思路。     

酸敏感离子通道在缺血性脑卒中作用的研究进展

酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs)属于上皮钠通道/退变素超家族中的一员,是一类质子(H~+)激活对阳离子选择性通透的非电压依赖的配体门控性离子通道。ASICs广泛分布于哺乳动物的神经系统,参与体内包括疼痛、学习、记忆、突触传递和可塑性调节等在内的多种生理和病理过程。近年来研究显示ASICs参与脑缺血神经元损伤过程,可能作为治疗缺血性脑卒中的新靶标。本文就目前ASICs在脑缺血神经元损伤过程的中作用的研究进展进行了综述。     

靶向酸敏感离子通道的神经保护:酸毒性损伤机制的重新审视

生理水平的质子在生物体内分布广泛,具有重要的生理功能。在特定的病理条件下,正常的酸碱平衡被破坏,导致质子大量生成和累积,产生对机体有害的酸毒(acidotoxicity)。组织酸化是多种神经系统疾病(如缺血性中风、多发性硬化症以及亨廷顿舞蹈症等)的共同病理特征,也是致这些疾病神经损伤的原因之一。质子可直接激活酸敏感离子通道(acid-sensing ion channel,ASIC),介导组织酸化相关的生理和病理功能,例如,缺血性神经损伤。一直以来,ASIC引起酸毒性神经损伤被认为主要依赖于通道介导的细胞内钙离子升高。然而,本研究组新近的研究表明ASIC1a亚型通道能够通过激活受体相互作用蛋白1(receptor-interacting protein 1,RIP1),介导不依赖于通道离子通透功能的细胞程序性坏死。另外,亚细胞定位研究发现,除了在神经元膜表面,ASIC1a还可以定位在线粒体内膜上,通过调控线粒体通透性转变(mitochondrial permeability transition,MPT)过程,在缺血性神经损伤中发挥重要作用。这些进展使人们对于ASIC介导神经元死亡的机制有了新的认识。     

谷氨酸促进大鼠海马神经元的内钙升高

谷氨酸能影响大鼠海马神经元胞内钙信号的变化,进而影响海马神经元神经冲动的发放和学习记忆过程。运用荧光测钙技术实时监测了大鼠海马神经元内钙信号的动态变化,同时分析了谷氨酸对其胞内钙信号的影响。试验表明：谷氨酸能够显著提高胞内游离钙离子的浓度;细胞外钙离子的存在、谷氨酸刺激时间及刺激频率的增加都能引起胞内钙信号不同程度的升高;但谷氨酸的过度刺激会引起钙离子浓度的超负荷,从而导致神经元结构和功能的损坏。     

噪声暴露对大鼠事件相关电位P300的影响及其海马水平的机制

目的：研究噪声暴露对大鼠事件相关电位（ERP）的影响及海马水平的机制。方法：雄性SD大鼠,随机均分为正常对照组（C组）、噪声暴露组（N组）。暴露条件：105dB白噪声2．5h／d×20d。观察试验过程中第0、7、14和20d ERP各波的峰潜伏期以及峰峰幅度值,并检测海马神经元尼氏体、NMDAR2B及胞内钙浓度的变化。结果：在实验第14d、第20d,噪声暴露组动物ERP P3a、P3和P3b的峰潜伏期显著增长,而且在噪声暴露20d后,大鼠海马齿状回以及CA1区尼氏体显著减少（P〈0．01）,齿状回、CA1及CA3区NMDAB2B的免疫反应强度显著降低（P〈0．01）,神经元胞内钙浓度显著升高（P〈0．01）。结论：噪声暴露可致事件相关电位的改变,这可能与其海马神经元尼氏体、NMDAR2B以及胞内钙的变化有关。     

扩布性阻抑与脑缺血

研究表明,扩布性阻抑（ＳＤ）不仅与脑缺血,偏头痛,癫痫,颅脑创伤等疾患有关,而且可影响睡眠类型,觉醒等生理过程。本文重点对ＳＤ与脑缺血的关系进行了综述,订 叙述了以下几个问题：（１）ＳＤ的发现及研究简史;（２）完整脑内的ＳＤ;（３）局灶性脑梗塞周围的ＳＤ。     

脑梗死后海马神经元β—APP及其产物与ApoE的表达

目的：应用常规HE染色和免疫组织化学染色方法,观察人脑梗死后海马CA1区和CA3区神经元中β-APP、Aβ1-40、Aβ1-42及ApoE的表达,探讨它们表达变化的时间规律,以期对临床治疗提供可靠的实验资料。方法：分脑缺血组和对照组,脑缺血组按缺血时间分为缺血2h-6h组、7h-24h组、25h-48h组、49h-72h组．73h-96h组、97h-144h组和145h-168h组。采用HE染色方法观察神经细胞损伤情况;免疫组织化学染色检测β-APP、Aβ1-40、Aβ1-42与ApoE在尸检脑标本海马CA1区、CA3区神经元的表达,在显微镜下对免疫组织化学染色阳性细胞计数,实验结果应用SPSS12．0统计软件进行分析。结果：与对照组相比,Aβ1-40的表达在缺血2h后明显增加,73h-96h达高峰,以后有所回落,但仍高于对照组;β-APP在缺血2h-6h表达呈峰值,49h-96h呈现第二次高峰,96h以后下降,但仍高于对照组;于缺血24h后,β-APP和Aβ1-40的增加呈显著的正相关。缺血2h后．Aβ1-42表达开始增加,25h-48h达高峰;缺血6h后,ApoE表达开始增加,但97h-144h为高峰期。结论：人脑梗死后β-APP、Aβ1-40和Aβ1-42表达增加,它们可协同加重脑缺血性损伤;而ApoE脑保护作用可能增强。     

青藤碱对人外周血CD4^＋T淋巴细胞增殖和细胞内Ca^2＋浓度影响的体外研究

目的探讨青藤碱（SIN）对人外周血CD4^＋T淋巴细胞增殖和细胞内Ca^2＋浓度的体外影响及其效应机制。方法建立体外人外周血CD4^＋T淋巴细胞模型,分别作以下处理：（1）空白对照组;（2）环孢素（CsA）组（50ng／m1）;（3）低浓度SIN组（10μmol／1）;（4）中浓度SIN组（200μmol／1）;（5）高浓度SIN组（1000μmol／1）。分别用MTT比色法和流式细胞术（FCM）检测CD4^＋细胞增殖和细胞内Ca^2＋荧光强度。采用方差分析比较各组间差异的统计学意义。结果（1）高浓度SIN组、中浓度SIN组与其他各组细胞增殖抑制率存在差异（F=1444．228,P=0．000）;（2）FCM检测细胞内Ca^2＋浓度结果：中浓度SIN组、高浓度SIN组与其他各组差异有统计学意义（F=479．055,P=0．000）;（3）经SIN处理后,人外周血CD4^＋T淋巴细胞增殖抑制率和细胞内Ca^2＋浓度之间存在负相关r=-0．836,P=0．005）。结论SIN能浓度依赖性地抑制人外周血CD4^＋T淋巴细胞增殖和细胞内Ca^2＋浓度升高,人外周血CD4^＋T淋巴细胞增殖抑制率和细胞内Ca^2＋浓度之间存在显著性负相关。     

胶质细胞的细胞间通讯

星型胶质细胞虽然没有动作电位,但是可以表达多种受体和离子通道,并且以细胞内钙波传递的方式来响应各类刺激。星型胶质细胞同样可以释放多种信号分子来介导细胞间的通讯。尤为特别的是,星型胶质细胞的钙波传播和突触功能的反馈调节都需要其释放ATP才得以完成。然而,星型胶质细胞释放ATP的途径和机理还有待研究。尽管人们已经在星型胶质细胞中发现了小囊泡和大致密核心囊泡的标记物,可是用以胞吐的囊泡究竟是什么还并不清楚。作者等近期的研究成果表明,FM染料——一种被成功应用于研究神经元和其他分泌型细胞囊泡循环的染料,可以特异地标记星型胶质细胞的溶酶体,并依不同程度的刺激表现出两种不同模式的钙离子依赖性胞吐：在较低强度刺激下（ATP,谷氨酸）发生部分胞吐,而在高强度刺激下（氰化钾）则发生完全胞吐。进一步研究表明,溶酶体中含有大量ATP,并且在部分胞吐时少量释放ATP,完全胞吐时大量释放ATP,同时释放溶酶体酶。选择性地裂解星型胶质细胞的溶酶体,发现ATP释放和钙波传播都消失了。总之,星型胶质细胞的溶酶体可以通过调节性胞吐对生理和病理条件下的细胞间信号传递产生重要意义。     

Post-treatment of Bax-inhibiting peptide reduces neuronal death and behavioral deficits following global cerebral ischemia

Cerebral ischemia is a major cause of adult disability and death worldwide. Evidence suggests that Bax-dependent initiation and activation of intrinsic apoptotic pathways contribute to ischemic brain injury. We investigated the Bax-inhibiting peptide VPALR, designed from the rat Ku70-Bax inhibiting domain, on the apoptotic neuronal cell death and behavioral deficits following global cerebral ischemia. The pentapeptide was infused into the left lateral ventricle of the rat brain by intracerebroventricular (i.c.v.) injection 1 h after cerebral ischemia, and results showed that it highly permeated hippocampal neurons and bound to Bax protein in vivo. Post-treatment with VPALR reduced the delayed neuronal damage by approximately 78% compared to the non-treated ischemic control and scrambled peptide-treated rats. TUNEL analysis revealed that VPALR markedly reduced the ischemia-induced increase in apoptotic neuronal death in rat hippocampal CA1 region. VPALR post-treatment also significantly attenuated Bax activation and its mitochondrial translocation as compared with scrambled peptide-treated animals. Concomitantly, Bax-inhibiting peptide-treated rats showed reduced cytochrome c release from mitochondria to cytosol and reduced caspase-3 activation in response to cerebral ischemia, indicating that activation of the intrinsic apoptotic pathway was reduced. Furthermore, Bax-inhibiting peptide improved spatial learning and memory performance in the Morris water maze, which was seriously affected by global cerebral ischemia. In conclusion, Bax inhibition by cell-permeable pentapeptides reduced apoptotic neuronal injury in the hippocampal CA1 region and behavioral deficits following global ischemia. These results suggest that Bax is a potential target for pharmacological neuroprotection and that Bax-inhibiting peptide may be a promising neuroprotective strategy for cerebral ischemia.     

CREB and cAMP response element-mediated gene expression in the ischemic brain

Cerebral ischemia triggers robust phosphorylation of cAMP response element-binding protein (CREB) and CRE-mediated gene expression in neurons. Glutamate receptor activation and subsequent calcium influx may activate CREB shortly after ischemia. CREB activation leads to expression of genes encoding neuroprotective molecules, such as the antiapoptotic protein Bcl-2, and contributes to survival of neurons after ischemic insult. Recent studies have suggested that CREB may be involved in acquisition of ischemic tolerance, a phenomenon that occurs after sublethal ischemic stress. CREB activation is also involved in the survival of newborn neurons in the dentate gyrus of the hippocampus after ischemia. Therefore, CREB-related therapeutics may be promising for brain protection and endogenous neurogenesis and could promote functional recovery in ischemic stroke patients. This minireview summarizes our current understanding for the role of CREB in regulating CRE-mediated gene expression during cerebral ischemia.     

Ca^2＋依赖和Ca^2＋不依赖的囊泡分泌研究进展

Ca^2＋是促发囊泡胞吐的关键调节因子。最近的研究表明,分泌囊泡和通道之间的空间距离调节囊泡分泌的过程和挂质。Ca^2＋通道开口附近形成的Ca^2＋微区和Ca^2＋钠区和囊泡快速递质释放有非常紧密的联系。SNARE蛋白和钙离子传感器synaptotagmins等在触发分泌中起调控作用。同时另有一类不依赖于Ca^2＋的囊泡分泌存在。Latrotoxin和mastoparan等可以激活这一类不依赖于Ca^2＋的信号通路,从而触发囊泡释放。本文主要从Ca^2＋对囊泡胞吐的调控作用着手,综述了Ca^2＋依赖和Ca^2＋不依赖的囊泡分泌过程和可能的调控机制。