丙戊酸诱导的孤独症模型脑结构功能改变及神经环路研究展望

孤独症是一种儿童神经发育障碍性疾病,主要症状表现为社会交往障碍及刻板重复的兴趣和行为。研究认为,环境因素和遗传因素在神经系统发育的关键时期相互作用,影响神经发生以及神经环路的连接等神经可塑性过程,引起脑内结构和功能的变化,是孤独症发病的主要原因。啮齿类动物孕期丙戊酸(VPA)暴露模型是目前被广泛认可的环境因素诱导的孤独症动物模型。现综述VPA诱导的啮齿类动物孤独症模型脑组织形态功能变化的研究进展,并展望可能的神经环路机制。     

丙戊酸与缺血性脑卒中相关研究进展

动脉粥样硬化和缺血性脑损伤是防治缺血性脑卒中所面临的两大难题,而细胞炎症损伤是它们的共同诱因。丙戊酸作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,具有抑制细胞炎症因子释放及保护神经的作用,所以丙戊酸可能是防治缺血性脑卒中的潜在治疗药物。本文从组蛋白去乙酰化酶对缺血性脑卒中的影响以及丙戊酸的抗炎机制两个方面进行综述。     

基于多变量AR模型的脑电相干性分析及其在脑区协作机制研究中的应用

研究脑皮不同区域之间功能协作的机制一直是认知和神经科学关注的重要问题之一。基于多变量自回归模型的动态相干性分析方法,被用于观察不同脑区在认知过程中的同步化,结果显示,人在感知和识别物体时,相关的脑区自动地发生了同步化的神经活动,这种同步化被证实是不受干扰刺激影响的,但被干扰的流产力确定影响了与判断和主动运动有关的脑区的同步化,而且这种影响的趋势与反应时间的分析结果一致。     

孤独症的遗传学和神经生物学研究进展

孤独症是一种遗传度高达90%的多基因复杂疾病,具有典型的遗传和表型异质性,并受到环境因素的影响.本文对近年来孤独症遗传学、表观遗传学和神经生物学3方面的进展进行了简要综述.细胞遗传学法、全基因组扫描及候选基因法是孤独症分子遗传学研究中较为常见的3种方法.虽然应用上述方法发现了一些孤独症易感基因集中的染色体区域,但确切的致病或易感基因仍未被检出.因而,越来越多的关注被集中于如何提高样本同质性、如何将遗传学机制与环境作用相联系、如何提高微效基因的检出率上.在提高样本同质性方面,功能核磁共振及交叉表型的研究正在进行.同时,表观遗传学的研究可以联系遗传与环境因素,从而更好地解释孤独症的发病机制.目前,对染色体上表观遗传与遗传共同调控的区域,如7号和15号染色体长臂,进行了大量研究.在神经生物学方面,神经递质、神经发育及神经免疫学假说均有一定的进展.其中,针对神经递质的研究主要集中于5-羟色胺、?-氨基丁酸及谷氨酸.在神经发育假说方面,神经发育相关蛋白,如肝细胞生长因子、神经生长因子及Reelin,研究得较为深入.     

纤毛疾病Joubert综合征与神经发育

Joubert综合征(Joubert syndrome)是一类常染色体隐性遗传神经发育障碍疾病,主要症状表现为共济失调、肌张力低、呼吸和眼动异常、认知障碍以及发育迟缓等,此外,还不同程度地间杂其他多器官病变。Joubert综合征的典型影像学特征为"臼齿征"(molar tooth sign),由小脑蚓部发育不良或缺如,小脑上脚和皮质脊髓束交叉减少或缺失等所致。目前,已发现20多种Joubert综合征致病基因,有趣的是,它们所编码的蛋白质大都与细胞纤毛(cilium)的结构和功能密切相关。纤毛广泛参与机体的发育和多种细胞功能,其结构和功能异常所致疾病统称为纤毛疾病(ciliopathies)。Joubert综合征是一种典型的纤毛疾病,然而,对于这些纤毛病变基因如何导致神经发育障碍尚知之甚少。该文讨论了Joubert综合征与纤毛的相关性,并重点阐述了Joubert综合征致病基因在神经发育中的作用及机制。     

运动想象的脑机制及其在运动功能康复中应用的研究进展

运动想象对大脑相关功能有明显的改善作用,目前正在大量应用于运动训练和康复治疗领域.近年来随着诸如功能磁共振等成像工具的出现,神经成像的复杂程度得到了不断提高,从而推动了人们对运动想象的脑机制尤其是涉及多脑区之间的协同作用机制的认识逐步深入.针对运动想象的多脑区之间相互协作机制及运动想象在运动功能康复中的应用作了详细介绍.     

miRNAs与药物成瘾

药物成瘾是一种慢性复发性脑病,主要表现为不可控制的对药物持续渴求和戒断后的高复吸。目前观点认为,成瘾是中脑腹侧被盖（ventral tegmental area,VTA）到伏隔核（nucleus accumbens,NAc）脑区多巴胺能奖赏通路中神经可塑性发生改变而导致的一种神经精神疾病。基因表达变化在神经可塑性中发挥着重要作用,但成瘾药物导致相关脑区结构和功能改变的机制还不甚清楚。微小RNAs（microRNAs,miRNAs）是一类非编码RNA,主要通过结合靶基因mRNA 3′非翻译区（3′untranslated region,3′UTR）,在转录后水平阻断其翻译成蛋白质或触发其不稳定而降解。越来越多的研究证实,miRNAs参与调节成瘾相关神经可塑性的变化。本文较系统地阐述miRNAs在药物成瘾中的作用研究进展,将为深入阐明药物成瘾的机制以及药物成瘾临床有效干预和诊治提供新思路。     

自然感觉刺激对脑发育的影响

大脑的正常认知功能依赖于其复杂而精细的神经网络。来自环境的刺激,特别是自然的感觉刺激,对大脑皮层的多个脑区中神经元的生长、突触的形成,以及神经网络的建立至关重要。感觉输入不仅可以影响其对应感觉皮层的功能,而且可以通过跨模态机制影响其他感觉皮层的功能。然而,前人关于跨模态可塑性机制的研究主要集中在成年个体上,基本没有涉及发育早期的机制。为了研究自然感觉刺激对大脑皮层的调节,中科院神经所于翔研究组建立了对新生小鼠进行感觉刺激或剥夺的行为范式,包括通过胡须拔除对小鼠进行特异的触觉剥夺、黑暗环境饲养对小鼠进行特异的视觉剥夺,和丰富环境饲养对小鼠进行多模态的自然感觉刺激。研究发现,从出生起对小鼠进行触觉或视觉剥夺,不仅影响了对应大脑皮层的发育,而且还减缓了其他感觉皮层的发育,而通过丰富环境饲养增加感觉刺激可以促进多个感觉皮层的发育。该研究揭示了一种新型的发育早期感觉经验依赖的感觉皮层跨模态可塑性机制,并发现了催产素这种由下丘脑分泌的神经肽是介导该跨模态可塑性的关键分子。催产素由于其与情绪和社交行为的相关性,已成为孤独症治疗的热点分子之一。该研究提示催产素在发育更早期就对感觉皮层的神经环路形成有重要的促进作用。鉴于孤独症患儿经常伴随有感觉输入的异常,该发现对进一步解析孤独症的致病机制有重要的借鉴意义。     

孤独症的神经生物学研究

孤独症是一种严重的神经发育性疾病,主要症状有重复刻板行为、社交沟通障碍及语言发育迟缓等,多发于2~5岁幼儿中,症状往往伴随患者终生.经过长期的遗传学研究,基因的变异包括点突变与大片段缺失及重复在孤独症的发病因素中占到了很大的比例.但是目前并未发现有某些少数主效基因占到孤独症遗传变异的主要地位,提示孤独症是一种多基因致病,并与环境因素密切相关的复杂疾病.对孤独症的神经生物学研究揭示,在孤独症中发生突变的基因多编码影响神经系统发育及突触传导的重要蛋白,因此神经发育及突触传导的异常很可能是导致孤独症的重要因素.目前在多种模式生物,包括大小鼠及非人灵长类中构建了基于基因操作的孤独症模型.随着基础研究的不断深入,最终将揭示孤独症致病因素并找到有效干预方法.     

前额叶皮层在社交行为中的作用

社交行为对于个体身心健康和社会发展都极其重要。社交行为障碍已成为多种精神类疾病的典型临床表征,对个体的发展有严重不良影响。前额叶皮层作为调节社交行为的关键脑区之一,参与了社交、情绪、决策等高级功能,其内部神经元、神经胶质细胞的活动变化及相互作用对调节社交行为有着重要影响,而且前额叶皮层与其他脑区之间的协作也会影响不同的社会行为。本文回顾了前额叶皮层中神经元、神经胶质细胞以及脑区投射与社交行为关系的最新研究,系统综述了前额叶皮层在社交行为调节中的作用,以期为社交障碍的神经机制和有效诊疗提供参考。     

氨基酰-tRNA合成酶与神经退行性疾病

氨基酰-tRNA合成酶催化tRNA的氨基酰化反应为生物体内的蛋白质合成提供原料.这类古老且保守的蛋白质分子在高等生物复杂的细胞分子网络中分化出的新功能是目前人们关注的焦点.近期在对一些患有神经退行性疾病的病人和小鼠模型的研究中发现,位于酪氨酰-tRNA合成酶、甘氨酰-tRNA合成酶和丙氨酰-tRNA合成酶上的突变,可分别导致DI腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Toothdisease,CMT)C型,腓骨肌萎缩症2D型及小脑浦肯雅(Purkinje)细胞丢失.初步的致病机理研究表明,致病突变对这3种酶的影响各不相同:酪氨酰-tRNA合成酶的氨基酰化催化能力受到影响,甘氨酰-tRNA合成酶受影响的可能是一种未知的新功能,而丙氨酰-tRNA合成酶受影响的则是它的编校功能.这些研究结果揭示了氨基酰-tRNA合成酶涉及神经退行性疾病的广泛性和其机制的复杂性,并将促进对神经退行性疾病这一类常见疾病的病理和治疗方法的研究.     

熊果苷和丙戊酸影响企鹅珍珠贝(Pteria penguin)贝壳色泽

企鹅珍珠贝(Pteria penguin)是我国最具潜力培育大型海水珍珠的优质母贝,其贝壳色泽及珍珠层颜色与黑色素(melanin)的合成水平有关。为了筛选安全有效的企鹅珍珠贝黑色素抑制剂和增强剂,探讨其有效使用浓度和作用时间,分析其毒副作用,实验分别采用不同浓度的熊果苷(arbutin)和丙戊酸(valproic acid)浸泡1月龄稚贝不同时间,观察3月龄,5月龄和7月龄幼贝壳色,并统计熊果苷和丙戊酸的使用对幼贝变色率、存活率、壳长、壳高、壳宽的影响。结果显示,2 mmol/L熊果苷处理稚贝1h或5 mmol/L丙戊酸处理1h即可显著提高壳色变异的比率(p0.05),且幼贝变色率随熊果苷和丙戊酸的浓度和作用时间的增加而增加。对熊果苷和丙戊酸的毒性检测发现,熊果苷达到10 mmol/L处理8h时,仍不会影响幼贝的存活率、壳长、壳高、壳宽(p0.05);但丙戊酸在浓度为5 mmol/L处理4h时,幼贝的存活率即显著下降,壳长、壳高和壳宽亦显著低于对照(p0.05)。研究表明,熊果苷和丙戊酸对企鹅珍珠贝幼贝而言分别是有效的黑色素抑制剂和增强剂,熊果苷在10 mmol/L处理8h以下都未检测到毒副作用,丙戊酸在5 mmol/L处理4h时即存在一定毒性。     

丙戊酸钠协同阿霉素抑制MUTZ-1细胞株增效作用的研究

目的:探讨丙戊酸钠协同阿霉素对MUTZ-1细胞株生长的抑制作用及其作用机制.方法:采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法观察药物对细胞生长的影响;发光比色法检测Caspase-3的活性.结果:小剂量丙戊酸钠可协同阿霉素抑制MUTZ-1细胞株生长,细胞生长抑制率在两药联合作用后比单独使用阿霉素明显增加,有剂量依赖性,与对照组相比有显著统计学意义.单药使用阿霉素时细胞的caspase-3活性上升,两药联合后caspase-3活性上升更明显.结论:小剂量的丙戊酸钠能增敏阿霉素诱导MUTZ-1细胞株发生凋亡,作用机制可能是通过上调caspase-3的活性来完成的.     

可变剪接在神经发育过程中对生物学功能的影响

可变剪接(alternative splicing)发生在前体m RNA向成熟m RNA的转换过程中,是转录后表达调控和产生蛋白质多样性的重要机制。可变剪接在真核生物中普遍存在,神经系统发育作为一个极其复杂且严密的过程,可变剪接对它的影响更明显。近年来,一些参与神经发育的可变剪接事件已经得到一定程度的验证,可以得知它的发生影响了突触生长、突触传递和神经干细胞的形成等生物学功能。同时,当可变剪接的模式发生改变时往往也会造成神经系统的功能异常。因此,本文就可变剪接的机制进行了简短的介绍,探索其在神经发育及神经疾病中的作用,并简单总结了相关数据库。     

前边缘皮质生长激素抑制素神经元在吗啡引起的行为学改变中的作用

药物成瘾是一种由药物滥用所引起的慢性、复发性的精神疾病,主要特征是不计后果的强迫性用药。药物成瘾涉及多个脑区的神经可塑性改变。前边缘皮质(prelimbic cortex, PrL)是背内侧前额叶皮质的主要区域,有大量的锥体神经元,其兴奋性神经投射可以促进可卡因觅药行为。PrL还存在少量GABA能中间神经元,对PrL的兴奋性神经元功能、信息整合和传递起到重要的调控作用,而这一部分神经元在药物成瘾过程中的作用并不清楚。小清蛋白(parvalbumin, PV)和生长激素抑制素(somatostatin, SST)神经元是前额叶皮质中分布广泛的两类主要的抑制性GABA能中间神经元。本研究利用PV-Cre和SSTCre的转基因小鼠,结合化学遗传学的方法探究PrL中间神经元在吗啡引起的行为学改变中的作用。结果显示,特异性抑制PrL脑区SST神经元可以显著增加小鼠的焦虑水平,但不影响小鼠的运动能力;抑制PrL脑区SST神经元降低小鼠吗啡诱导的活动性增强及条件位置偏爱;而抑制PrL脑区PV神经元则对小鼠的运动能力、焦虑水平及吗啡引起的行为学改变均没有显著影响。本研究通过对PrL脑区PV及SST中间神经元在吗啡诱导的行为学改变中作用的研究,为成瘾药物作用的细胞及神经基础提供了依据。     

催产素减轻抑郁症状机制的研究进展

抑郁症是临床上常见的精神疾病.目前缺少治疗抑郁症的有效手段.催产素(oxytocin,OT)是一种由下丘脑室旁核和视上核神经元分泌的神经肽,参与生理和病理状态下多种复杂神经精神活动.近年来,许多临床和基础研究显示OT可通过多种机制减轻抑郁症状.本文就OT的生理作用,抑郁状态下OT分泌水平,OT对抑郁相关激素、脑区、环路和神经可塑性及OT对氧化应激反应的作用等最新研究进展做一综述,探究OT减轻抑郁症状的机制.     

局部5-氨基酮戊酸光动力学疗法在皮肤真菌感染中的应用

局部5-氨基酮戊酸光动力疗法是利用光敏剂和光辐射治疗疾病的方法,目前多用于皮肤肿瘤、某些癌前病变和病毒疣等的治疗.皮肤真菌感染是一种常见病,由皮肤癣菌或念珠菌引起,使用标准抗真菌药物疗法治疗皮肤真菌感染,周期长,费用高,易出现耐药性;目前急需新的治疗方法.本文回顾了局部5-氨基酮戊酸光动力学疗法在体内、体外条件下对皮肤真菌感染的作用.     

综述:中药治疗阿尔茨海默病的作用特点

阿尔茨海默病(AD)是一种多因素相关的复杂性疾病,目前临床治疗效果不佳．仅针对单靶点或单致病途径的药物不易取得好的疗效．另一个重要原因是干预时机太晚,当诊断出痴呆时患者脑内已有大量神经元死亡．因此,应当针对多靶点、多途径治疗,同时将治疗时机提前到痴呆发生前,才有可能在AD的药物干预领域实现新的突破．本文综述了作者近十多年来在中药治疗AD方面的研究工作,包括中药新复方参乌胶囊、中药提取物何首乌二苯乙烯苷、山茱萸环烯醚萜苷、淫羊藿黄酮和淫羊藿苷对多种拟AD动物模型和细胞模型的影响及其作用机制．这些中药的特点是作用在AD复杂发病机制的多靶点和多途径,尤其是具有神经保护和神经营养/再生作用,且对线粒体和突触具有明显的保护作用,可望用于AD的早期干预或轻度认知障碍期(MCI)的治疗,从而阻止或延缓痴呆的发生与进程．     

丙戊酸钠活化大鼠海马和额叶ERK-1/2信号传导通路

为探讨慢性服用丙戊酸钠对中枢神经系统细胞外调控激酶 (ERK) 1/ 2信号传导通路活性的影响 ,阐明丙戊酸钠治疗躁狂抑郁症作用的可能分子机制 ,将 4 0只雄性Wistar大鼠随机分为实验组和对照组 ,每组各 2 0只 .实验组大鼠用含丙戊酸钠的饲料喂养 ,对照组大鼠用常规饲料喂养 ,4周后取大鼠海马和额叶组织制备蛋白质样本 ,蛋白质印迹方法分析海马和额叶组织丝裂原活化的蛋白激酶激酶 (MEK)、ERK 1/ 2、MAPK活化的蛋白激酶 1(RSK1)、cAMP效应元件结合因子 (CREB)的磷酸化水平以及Bcl 2的表达水平 ,电泳迁移率变动分析(EMSA)方法分析海马和额叶组织激活蛋白 1(AP 1)的DNA结合活性 .与对照组比较 ,丙戊酸钠显著增强海马和额叶MEK、ERK 1/ 2、RSK1、CREB和AP1的活性 ,上调海马和额叶Bcl 2的表达 .结果表明 :慢性服用丙戊酸钠激活中枢神经系统ERK 1/ 2信号传导通路、上调中枢神经系统Bcl 2蛋白表达 ,这些作用可能与丙戊酸钠治疗躁狂抑郁症的作用有关