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。     

神经元轴突生长的力生物学

神经系统作为一个复杂的体系,在其发育过程中轴突需要延伸较长的距离才能与下一级神经元或靶细胞形成突触。在这个复杂的移动过程中,神经元轴突在空间分布上形成了精确有序的结构。过去认为这种有序结构的形成主要由形态发生素的化学浓度梯度来指导,而最近的研究发现力学因素对调控轴突的延伸速度与方向发挥着重要的作用。因此,轴突的延伸本质上是一个力化学耦合过程。本文将结合自己过去的工作论述力学因素对轴突延伸的调控机制及相关的信号转导。这一领域的研究将为认识对神经系统疾病的发生以及神经再生提供重要的参考。     

神经迁移因子在血管系统中的表达与功能

神经迁移因子是近10年来在发育神经生物学中的研究热点,主要由ephrin、neuropilin、Slit和netrin四大家族成员构成,其主要功能是吸引或排斥神经元轴突的迁移,在神经系统中发挥着重要作用。现在,越来越多的实验证据表明：神经迁移因子的作用不仅仅局限在神经系统发育过程中,在血管发生或新生血管形成中同样具有不可替代的功能。     

Bmal1对小鼠胚胎期皮层神经元放射状迁移和轴突投射的影响

大脑皮层的发育是脑结构形成与功能建立的重要基础,在此过程中,皮层神经元放射状迁移及胼胝体区的轴突投射是必不可少的关键环节,该环节受基因转录的调控,但相关的分子机制目前仍不明确。转录因子BMAL1 (brain and muscle Arnt-like protein1)是体内重要的生物钟节律因子之一,最新研究发现其还参与调节海马神经祖细胞增殖,提示其与神经发育存在潜在的相关性。为明确Bmal1基因在大脑皮层发育中的具体作用,本研究首先通过RT-PCR和Real-timePCR检测Bmal1基因在神经系统中的表达情况。结果表明,Bmal1基因在神经系统中表达丰富,并且在发育期的大脑内呈现特定的表达规律:在胚胎后期和出生后早期脑内表达水平相对较高,以出生后第3 d为高峰。进一步通过联合使用小鼠子宫内胚胎电转和RNAi干扰方法敲减脑内神经元中Bmal1的表达水平,结果发现胚胎期皮层神经元的放射状迁移发生了延迟,延迟程度与RNAi的敲减效率呈正相关,存在一定的基因剂量-效应关系。进一步观察发现,在胚胎期脑内神经元中降低Bmal1表达水平以后,胼胝体轴突向对侧大脑半球的投射也出现了明显的缺陷。上述研究结果表明,BMAL1是大脑皮层神经元的放射状迁移以及轴突投射发育过程中的一个重要的调控分子,为从转录因子角度深入理解大脑皮层发育的分子调节机制和寻找调控靶点提供了新的线索。     

神经元再生障碍主要由其自身发育程序决定

神经元再生障碍主要由其自身发育程序决定麻省理工学院的陈东风等科学家通过视网膜与其轴突传入的中脑顶盖外植体的共培养，找到了成熟神经元轴突再生障碍的主要原因。他们指出，神经元轴突的生长及其支配靶器官的能力受其内在发育程序的调控，生存环境有一定影响，但不是...     

中枢神经系统少突胶质细胞前体细胞产生的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)在脊椎动物中枢神经系统(central nervous system,CNS)中负责形成包裹神经元轴突的髓鞘,保证神经冲动沿轴突的快速传导,并为其提供营养支持。OLs发育异常及损伤会导致严重的神经系统疾病,比如脑白质营养不良(leukodystrophy)、多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)等。少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte progenitor cells,OPCs)在胚胎期由神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)产生,该过程受到一系列细胞内外因素的调控,对这一问题的研究也是神经系统研究的重要内容。现主要基于遗传学结果,简述关于OPCs产生的调控机制的最新研究进展。     

Nature Cell Biology发表神经所关于神经元轴突发育的新进展

2007年6月10日,NatureCellBiology杂志以长文（article）形式在线发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所罗振革实验室关于神经元极性建立和轴突发育的最新研究成果。研究发现影响早期胚胎发育的Wnt信号通过调节进化上保守的极性蛋白复合体PAR3-PAR6-aPKC促进神经元轴突发育。     

Bcl-2可促进离断的神经轴突再生

Ｂｃｌ２可促进离断的神经轴突再生哺乳类动物中枢神经系统的大多数神经元在发育的一定阶段即丧失再生其离断的轴突的能力，这既与神经元本身的状态有关，也与神经元外环境有关。研究表明，神经元特定的基因表达程序控制着神经轴突的再生能力。例如，体外实验表明，胚胎...     

神经元简易模型的制作与利用

神经元是神经系统结构和功能的基本单位。由神经元衍生的"一般概念"有神经元胞体、轴突、树突、神经末梢、神经纤维、神经、灰质、白质、神经中枢,进而到脑和脊髓等。学生通过制作神经元简易模型,利用该模型逐步组装模拟并阐释相关的"一般概念",借助概念图的绘制,可以更好地构建神经系统的概念体系。     

神经元极化的分子机制

神经元发育过程中轴突和树突的分化和形成是神经元极化建立的标志,也是建立神经信号转导的基础.近年来,神经元极化的分子机制有了重大突破,发现神经元细胞骨架微丝和微管的结构和功能的改变最终调节着极化的建立.其中,细胞内信号转导途径以及一些激酶参与了调节细胞骨架微丝和微管的结构和功能,最终使神经元极化建立.     

神经元胞浆转运与外周神经病

外周神经系统的神经元在结构和功能上有明显的特点:轴突的表面积或容积比胞体大上千倍,但轴浆中没有合成蛋白质的粗面内质网,核蛋白体也很少;轴突生长发育、代谢更新以及再生修复所需的结构物质必须由胞体合成,经轴浆转运到轴突的特定部位;轴突传导冲动、释放递质所需的能源、递质和有关的代谢酶,以及其他功能物质也有赖于胞体内合成与胞浆中转运。外周神经这种分化上的特异性,不仅说明胞浆转运有重要的生理意义,还说     

神经细胞粘附分子的研究进展

神经系统的正常发育依赖于细胞与局部环境间复杂的相互作用,这种相互作用受几种细胞粘附分子的介导,神经系统表达多种粘附分子,它们在神经管形成,神经元迁移,迁移后分化,以及成熟神经元结构维持中具有相当重要的作用。另外,细胞粘附分子还促进接触依赖性细胞间连接的形成。     

泛素-蛋白酶体系统参与神经元极性的形成

众所周知,神经元的轴突和树突在分子组成、形态和功能上都存在巨大差异。神经元维持自身轴突树突形态、功能分化的性质被称为神经元的极性。极性的建立不仅是神经元行使自身功能的必要条件,也是神经细胞之间形成正确回路联系的前提。     

Bcl-2促进哺乳动物脑中断裂轴突的再生

Ｂｃｌ┐２促进哺乳动物脑中断裂轴突的再生在胚胎发育的一定阶段以后,哺乳动物脑中大多数神经元的轴突都丧失了再生的能力,这是神经系统一个固有的特性,通常认为它是由某种遗传程序所控制。最近Ｃｈｅｎ等研究证明,原癌基因ｂｃｌ－２在轴突的生长和再生中起关键作用...     

Schwann细胞在髓鞘形成过程中的极性调控

周围神经系统髓鞘形成依赖Schwann细胞和神经元之间复杂的相互作用。细胞极性分子蛋白Par-3在Schwann细胞与轴突接触面密集分布,为BDNF/p75NTR介导的启动成髓提供分子支架。然而,Par-3在该界面聚集并呈不对称性分布的机制仍是一个谜。不少研究发现,JAM和nectin等细胞粘附分子与Par-3不对称性分布有关。另外,通过改变轴突信号如神经营养因子和神经素的水平,也能影响Schwann髓鞘的形成。本文综述和阐释在髓鞘形成过程中,Schwann细胞极性是如何被调控的。     

非突触信息传递方式

原始神经元在形成突触和传导性轴突之前,是把神经活性物质释放到含有淋巴血液的半开放循环系统中。通过这种类结缔组织,神经活性物质作用于邻近的效应器官和组织细胞,发挥调节作用。高等脊椎动物,神经元通过突触结构或/和神经内分泌方式进行调节。近年来发现,神经元可在无突触结构的情况下,以酷似上述第一种方式发挥调节作用,有人称之为“非突触信息传递方式”,它与经典的突触调节相并列,成为神经系统正常调节机能的重要组成部分。     

神经元分化的信号转导

神经细胞的分化是神经系统发育过程中的重要事件之一 ,它涉及神经元的迁移、轴突的定向生长、突触发生和选择性凋亡等一系列过程。这些分化过程是在特定的信号分子精确调控下 ,由胞内信号通路介导完成的。1 .神经生长因子 (ＮＧＦ)诱导的Ｒａｓ Ｒａｆ ＭＡＰＫ原癌基因产物信号通路ＮＧＦ是第一个被发现的神经营养因子 ,它能诱导多种神经细胞的轴突快速生长 ,也能促使ＰＣ1 2细胞向交感样神经元的转变。ＮＧＦ的主要作用受体为ＴｒｋＡ ,为受体酪氨酸激酶家族成员。活化的ＴｒｋＡ通过接头分子Ｓｈｃ激活膜内表面的原癌基因产物Ｒａｓ ,活…     

果蝇胶质细胞在神经系统的功能研究进展

胶质细胞是一类广泛存在于神经系统的细胞,但其在神经系统的功能作用尚不太清楚。果蝇神经系统中也存在多种的胶质细胞,包括表面胶质细胞(Surface glia)、皮质胶质细胞(Cortex glia)、类星形胶质细胞(Astrocyte-like glia)、神经节包裹型胶质细胞(Ensheathing glia)和轴突包裹型胶质细胞(Wrapping glia)。本综述介绍果蝇胶质细胞研究的近期进展,研究表明果蝇胶质细胞能激活神经干细胞分裂,维持神经干细胞的存活,促进视叶神经上皮细胞的增殖。胶质细胞还能维持神经元的存活,以及促进轴突的形成、聚束和正常的投射。此外,胶质细胞还具有清除凋亡神经细胞的作用。     

神经元电活动调控中枢神经系统再髓鞘的研究进展

在中枢神经系统中,脱髓鞘病变后的机体可以实现一定程度的再髓鞘修复,但尚不足以诱导功能恢复。越来越多的研究表明,神经元电活动作为一种轴突信号,调控着发育性成髓鞘过程并且能够启动及促进轴突再髓鞘。通过激活神经元电活动促进轴突再髓鞘修复的策略已经成为治疗相关疾病的潜在突破口,但该再髓鞘过程中涉及到的少突胶质谱系及星形胶质细胞的变化及机制仍不够清楚。该文拟主要围绕神经元电活动调控轴突再髓鞘的相关机制进行综述,为今后研究提供参考。     

肿瘤坏死因子α在中枢神经系统中的作用

概述了肿瘤坏死因子α（TNFα）及其受体在中枢神经系统（CNS）中的作用。TNFα在神经元和胶质细胞中的表达量与神经系统疾病的发病密切相关;TNFα与神经胶质增生、Alzheimer’s病、Parkinson病和多发性硬化症都有关系。然而;当CNS受损伤以后,TNFα能够促进神经营养因子的分泌,增强神经元的粘附和促进轴突的生长;这是它有利的一面。这种双重模式的效应与其受体亚型和激活不同的信号转导途径有关。所以,在CNS的发育中,TNFα可能是一个重要的调节因子。