骨钙素的中枢调控作用及其生物学机制

骨钙素(OCN)能调节多种外周组织器官的生理结构与功能,也发挥重要的中枢调控作用,与个体的学习和记忆等高级认知功能密切相关。研究表明,OCN穿过血脑屏障进入大脑,并与神经元或神经胶质细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员GPR158和GPR37结合,激活或抑制细胞内相关信号通路,改变神经元或神经胶质细胞的生理活性。OCN在脑内的作用主要包括调节5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸等神经递质合成与释放、增加脑源性神经营养因子表达、促进海马神经发生、增强海马神经元自噬及维持髓鞘稳态等。此外,OCN还能参与调控多种神经退行性疾病的病理生理学进程。在阿尔茨海默病(AD)中,OCN干预能够部分减少β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及Aβ诱发的细胞毒性等,改善学习和记忆能力缺陷;在帕金森氏病(PD)中,OCN干预能够部分抑制黑质和纹状体多巴胺能神经元丢失,增加酪氨酸羟化酶含量及降低神经炎症等,缓解运动功能障碍。本文通过解析GPR158和GPR37的结构与功能,分析OCN在脑内的作用及其生物学机制,探讨OCN对AD和PD等神经退行性疾病的影响,为进一步筛选促进脑健康的新型靶点提供依据。     

运动调控肠道菌群防治神经退行性疾病的研究进展

随着人口老龄化的发展,神经退行性疾病逐渐成为我国公共卫生领域的重大问题。肠道菌群的组成和丰度的改变与神经退行性疾病的发生发展密切相关,而体育锻炼被认为是肠道菌群的重要调节因素,并且不同的体育运动对肠道菌群的多样性和菌群结构均有较好的调控作用,因此运动、肠道微生物群和神经退行性疾病三者之间的动态相互作用也成为研究热点。多项研究结果均证实,运动可通过调控肠道菌群从而调节神经活性代谢物分泌、减少β淀粉样蛋白沉积、降低氧化应激水平和改善血脑屏障功能等,在神经退行性疾病防治方面发挥重要作用。本文以阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症三种神经退行性疾病为研究对象,主要阐述运动、肠道菌群和神经退行性疾病相关的研究进展,以期为运动预防神经退行性疾病提供新的思路和理论依据。     

综述:脑衰老与阿尔茨海默病症状出现前阶段

脑衰老可分为生理性增龄变化与病理性变化,后者与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)等神经退行性疾病的发生有关．生理性脑衰老与AD在发病早期具有相似的表现形式、病变特征、生化改变和发病机制．其共同的分子机制是异常蛋白质蓄积,提示两者有着相似的病理学基础,脑衰老可能是AD等神经退行性改变的最初级阶段,病理性脑衰老因素可能促进AD等神经退行性疾病的发生发展．临床前期AD(preclinical AD,PCAD)患者的脑、血液和脑脊液中可以检测到AD特定的生物标记物,但AD的临床症状并没有出现,因此也被称为“症状出现前AD(presymptomatic AD)”．PCAD和对照组比较,氧化应激指标和高度不溶性Aβ42并没有显著性升高,寻找早期PCAD发病过程中新的可用于临床早期诊断的生物标记物、药物靶点将成为我们的关注重点．     

小鼠小脑区域性特异表达基因的分离和筛选——乳化酚递减杂交

哺乳类脑组织有着极其复杂和众多的基因表达,许多遗传性神经退行性疾病起源于不同的脑功能区域的基因表达缺陷。分离和筛选小脑特异表达基因是认识小脑疾病的重要途径。本文采用递减杂交法,大脑前皮层和肝组织单链cDNA为驱动物与小脑双链cDNA进行乳化酚杂交,经过重组噬菌体λgt11 DNA连接选择,特异性地克隆那些仅在小脑中优势表达的cDNA。杂交后的小脑eDNA文库容量仅是起始文库容量的0.049%(2.5×10~3/5.15×10~6)。用小脑和肝cDNA探针与PERT cDNA进行克隆杂交和斑点印迹杂交,结果显示绝大多数克隆仅与小脑cDHA杂交阳性。选择10个克隆cDNA与小脑等5种组织mRNA做Northern杂交,有2个小脑特异表达克隆,6个小脑优势表达克隆。对其中PC7和PD8克隆cDNA做部分DNA序列分析,它们是以前未报道过的新基因。     

肠道菌群与神经精神系统疾病研究进展

过去,我们认为大脑通过激素、神经系统调控胃肠道功能。现在,越来越多的研究聚焦于脑肠轴(brain-gut-axis)。该通路的重要参与者——肠道菌群(gut microbiota)也可以通过肠道神经系统、神经内分泌系统以及神经免疫系统调控大脑功能,进而影响疾病的发生发展,如癫痫、阿尔茨海默症、自闭症、情绪障碍等。总而言之,肠道菌群可能是情绪、认知、疼痛、饮食习惯、睡眠等的关键调节者,并且可能参与了从情感性疾病到神经系统疾病(如癫痫、阿尔茨海默症和自闭症等)的发生发展。研究肠道菌群与人类癫痫、神经退行性疾病以及精神疾病的相互作用关系及其机制,对重新认识神经精神相关疾病的发生发展、优化治疗措施至关重要。     

小胶质细胞介导的吞噬作用在神经退行性疾病中的研究进展

随着人口老龄化进程加剧,阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病迄今为止已经成为一种全球性的健康危机之一。目前的研究进展表明,小胶质细胞与神经元的相互作用对中枢神经系统的稳态维持至关重要。神经退行性疾病研究,包括大规模全基因组关联分析或者脑影像学研究都提示,小胶质细胞在疾病早期大量激活。小胶质细胞是脑内一类吞噬细胞,新的细胞吞噬途径——细胞啃噬(trogocytosis)的发现为揭示小胶质细胞与存活神经元之间存在的密切关系提供了新的视角。本文将重点对神经退行性疾病发病过程中小胶质细胞介导的吞噬及啃噬作用以及分子机制的研究进展作一简要评述。     

Caveolin与脑功能关系的研究进展

Caveolin作为细胞质膜微囊——Caveolae的标志蛋白,参与Caveolae的形成、定位,并具有介导膜泡运输、维持细胞胆固醇稳态和调控信号转导等功能.近年来发现,Caveolin与脑功能的生理或病理变化有关,在神经发育、突触可塑性以及神经退行性疾病中起着重要的作用.结合最新的研究进展和前期实验结果,简单介绍Caveolin的结构和功能,并对其在脑功能中的调控作用作一阐述与展望.     

化学和物理干预治疗阿尔茨海默病的机制

阿尔茨海默病（Alzheimers’ disease, AD）是一种常见的以进行性认知障碍和记忆减退为主要特征的中枢神经退行性疾病，发病人数多，波及范围广，已成为老年医学中最严峻的问题之一。临床上AD的药物治疗效果有限，且存在一定的局限性与副作用。目前，物理干预AD的治疗方法正逐渐受到人们的关注和重视，研究表明，物理干预如嗅觉干预、光疗法、脑电刺激、声光刺激、温度干预等能通过提高神经发生、神经保护、调控神经元兴奋性和可塑性、提高脑血流量、改善代谢、减少Aβ沉积和Tau蛋白过度磷酸化等，从而改善AD症状与认知功能。本文综述了不同物理干预对AD的作用机制以及疗效，为物理干预用于实施预防和延缓AD提供理论基础。     

微生物-肠-脑轴的研究进展

肠道微生物群能够调节宿主肠道稳态,同时参与调节宿主神经系统功能和行为。肠道菌群失调可能导致宿主神经系统功能障碍,从而引发神经退行性疾病。因此,研究微生物在肠?脑轴中发挥的作用及其机制,靶向调控肠道微生物菌群结构和功能,将为神经系统疾病的诊断与治疗提供新的手段。近年来,有关肠道微生物与机体神经系统间的互作研究受到了广泛关注,然而其具体的调控机制还未明晰。因此,本文综述了肠道微生物对宿主神经健康的调节作用,以及肠道微生物与宿主间的互作在调节神经功能、行为的潜力等研究进展,为更好地了解肠道微生物在调控宿主神经系统功能和行为的作用机制提供参考。     

果蝇模型在研究铁代谢相关神经退行性疾病发病机制中的应用(英文)

铁代谢紊乱一直被视为是许多神经退行性疾病共同的病理特征,如阿尔茨海默氏症(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)以及弗里德赖希共济失调(Friedreich’s ataxia,FRDA)等均与脑铁代谢紊乱密切相关。随着分子生物学的进展,迄今为止也已经发现许多参与铁运输、储存和调控的基因与神经退行性病变的发生和发展有关,然而铁代谢紊乱在疾病发病过程中的致病机制仍不十分清楚。近年来许多研究者利用各种转基因动物模型来研究铁代谢相关神经退行性疾病的发病机制,但是啮齿类动物模型由于模型构建系统周期较长且比较复杂,从而限制了铁相关蛋白在神经退行性疾病中作用机制的研究进展。果蝇具有生活周期短暂、染色体数目少以及表型易于观察等优点,同时果蝇与人在很多基因和通路上都高度保守,且神经系统也可表现出与人相似的复杂的功能,因此被广泛地应用在铁代谢相关神经退行性疾病发病机制的研究中。果蝇还以其独特的分子遗传学优势,更容易构建缺失、插入、敲除或转基因模型,可在不同神经退行性病理情况下进行遗传学筛选铁相关的调控基因,从而为解决铁代谢紊乱在疾病发病过程中的致病机制提供更多的线索。因此在果蝇模型中发现可以中止甚至是逆转神经元退化进程的铁相关基因,以期为神经退行性疾病的研究和治疗提供策略。     

以果蝇模型研究人类神经退行性疾病

人类神经退行性疾病是一类以神经元退行性病变导致个体行为异常乃至死亡为主要特征的疾病.果蝇以其独特的分子遗传学优势成为研究人类神经退行性疾病的理想模型.通过对果蝇模型的研究不仅可以揭示神经退行性疾病发生的细胞分子通路,还可以研究对疾病有调控作用的基因及其表达产物,寻找可能的药物作用靶点并进行药物筛选,为防治人类神经退行性疾病提供新的方法和有效的药物.     

小胶质细胞代谢重编程在神经退行性疾病中的作用

小胶质细胞作为大脑重要的固有免疫细胞,在神经免疫反应中发挥重要作用。小胶质细胞具有高度可塑性,可根据不同信号刺激表现出不同功能表型,而小胶质细胞代谢重编程可解释不同代谢途径对小胶质细胞功能表型和极化状态的调控影响。本文将重点讨论代谢重编程对小胶质细胞可塑性和功能的影响及其与神经退行性疾病之间的关系。     

自主性神经效应器功能的调控有四个水平

自主性神经效应器(neuroeffector)功能的调控分四个水平:(1)脑;(2)脊髓;(3)自主性神经节;(4)神经效应器接点。在脑内存在与心血管调控、体温调节、消化管运动和分泌以及视觉功能等有关的特殊区域。在这些中枢中,根据感觉传入和来自高级中枢的调制作用对自主性传出进行整合.脑特殊区域的传出神经元,至少与交感和盆腔副交感的自主性功能有关的神经元,与脊髓内的节前自主神经元形成突触联系。这些突触联系对脊髓反射的调控部位,可能还接受来自脊髓其它节段和高级中枢的传入冲动进行调制,但     

多巴胺与神经退行性疾病研究进展

多巴胺调控人类的情绪和认识能力,包括思想、感觉、理解、推理等,同时,它也在人类的运动功能中发挥重要作用。研究表明多巴胺的合成、储存、释放、降解和重摄取等失衡均与中枢神经系统的多种退行性疾病有密切联系,同时许多治疗疾病的有效药物也围绕多巴胺的研究而产生,如多巴胺替代疗法改善帕金森病的运动症状,多巴胺受体阻断剂可改善舞蹈病的运动症状以及调节多种疾病的精神症状,在临床上都取得了可喜的疗效。然而目前未发现与多巴胺代谢直接相关的基因突变,因此未来需要继续深入研究在神经退行性疾病中造成多巴胺代谢失常的机制,旨在为临床新药物靶点和新治疗手段的研发提供线索。     

运动技能学习的小脑环路机制

小脑在调控平衡、协调和姿势等运动功能以及认知和情绪等非运动功能方面均发挥关键作用。小脑发育障碍和病理性环路出现在多种运动障碍疾病以及伴有运动技能学习障碍的神经发育性疾病中。本文综述了运动技能学习的定义、特征和可能涉及的脑区，总结了参与调控运动技能学习的小脑环路特征，以及小脑发育异常与运动技能学习障碍的关联性。     

Gamma节律：认知障碍疾病的潜在诊断靶点

神经精神类疾病是威胁人类健康的重大疾病,具有高患病率的特点,且患者通常伴随有认知障碍.长期以来,临床针对神经精神疾病的诊断主要是根据患者的临床表现,缺乏统一的客观标准,治疗手段也具有一定的难度且会产生副作用.因此开发高效客观的诊疗方式是神经精神疾病研究和临床实践的重难点.脑电图是反映脑功能变化的一种临床检查方式,其特征性节律的检测可作为大脑损伤的指标. Gamma节律(γ节律)作为与认知相关的一个重要神经节律,在大脑高级功能中扮演重要角色.众多研究发现神经精神类疾病的患者和动物模型伴随有γ节律的紊乱,这预示着基于认知核心脑区γ节律的神经检测与调控可能实现精准诊疗.本文综述了面向神经退行性疾病和精神类疾病开展的γ节律研究进展,通过梳理以往研究中γ节律在调节认知、学习记忆时的特征规律和相关分子基础,提出γ节律可能成为未来临床检测神经精神疾病无创高效的客观靶标,并在此基础上对未来的研究进行了展望.     

雌激素对干细胞功能的调控及信号转导途径

心血管损伤、神经退行性变及骨代谢紊乱等病理过程存在明显的性别二态性．雌激素在缺血心肌功能恢复过程中发挥重要作用,其一方面调控骨髓问充质干细胞分泌生长激素及易化上皮前体细胞向缺血心肌部位迁移,另一方面还可抑制心肌成纤维细胞生长从而有效地提高了缺血部位血管新生并限制了病理性心肌重构．在神经发育过程中,雌激素能促进胚胎神经干细胞增殖及向特定类型神经元分化,提示雌激素在利用神经干细胞移植治疗某些神经退行性疾病中可能发挥作用．此外,雌激素通过调节成骨前体细胞及破骨细胞的活性来阻止骨质疏松的发生．可见,雌激素通过调控多种干／前体细胞的功能为上述疾病防治提供了新的策略,深入理解雌激素调控各种干／前体细胞功能的信号转导通路将为干细胞临床应用提供更坚实的理论依据．     

多巴胺能神经系统对睡眠-觉醒和认知的调控作用

人的精神活动高级而又复杂,至今仍是未解之谜。目前研究认为多巴胺作为脑内重要神经递质,参与调节人的精神活动和运动功能,尤其在睡眠的主动性神经调节过程,以及学习记忆等认知功能的神经环路中,多巴胺都发挥着不可替代的作用。本文将通过对多巴胺神经系统,睡眠,认知功能的概述,以及通过对多巴胺神经系统与睡眠-觉醒系统和认知功能的解剖学联系的简述,结合多巴胺神经元、多巴胺受体及多巴胺转运体等不同角度分别阐述其对睡眠-觉醒和认知功能的调控作用,以期揭开人类精神活动的产生机制的一层面纱,以及对多巴胺药物对神经退行性变疾病的治疗靶点提供一定的理论支持。     

小胶质细胞及相关神经退行性疾病

小胶质细胞(microglia,MG)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中重要的神经免疫细胞,它在中枢神经系统中广泛分布,对中枢神经系统起着重要的免疫监视作用。研究发现,神经退行性疾病如阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等与小胶质细胞有着密切的关系。因此,阐明小胶质细胞的致病机理对临床预防与治疗相关神经疾病有着重要的理论意义和实用价值。目前,对于小胶质细胞的功能及调节机制虽研究较多,但还不够系统,该文就近年来人们对小胶质细胞的致病机理及其相关神经退行性疾病的研究进展作一综述。     

Rab蛋白家族在神经类疾病中的作用

细胞内膜囊泡运输是一个复杂的通路网络,Rab GTPases是膜囊泡运输的主要调节剂,通常被认为是细胞内吞和分泌系统中各种细胞器和囊泡的特异性标记和识别物。与Rab蛋白相关的轴突运输、内体运输发生障碍是造成神经退行性疾病的重要原因之一。本文主要介绍了Rab蛋白在多种神经退行性疾病病理机制中的作用机理与调控机制,同时讨论了线粒体和胶质细胞功能异常与Rab蛋白之间的关联。深入探究Rab蛋白的作用机制对人类神经性疾病的早期诊断和治疗具有潜在的指导意义。