神经元限制性沉默因子研究进展

神经元限制性沉默因子（ＮＲＳＦ）是神经元发育中的一个负调探因子。它与靶序列神经元限制性沉默子（ＮＲＳＥ）相互作用,主要调控神经元特异性基因,防止神经元基因在非神经元组织中的异位表达以及防止神经发生中神经元表型的提前表达。最近的研究表明,ＮＲＳＦ还可调控神经元转录编码基因和某些非神经元基因,暗示它在胚胎发育中可能起着更为广泛的作用。     

促成年脊髓再生研究的新方向：提高成年神经元内在生长能力

成年动物脊髓损伤后神经元不能再生,其主要原因是由于抑制性损伤微环境的存在和损伤神经元内在的再生能力低下.阻断和/或中和髓鞘及瘢痕组织中的抑制成分以及它们共同的信号通路是目前促进脊髓损伤后再生的主要策略之一,但仅阻断微环境中的抑制信号而不改变神经元内在生长状态,不足以诱导广泛的再生.因此,目前对如何提高成年神经元内在的再生能力,如提高成年神经元内cAMP/PKA水平、阻断神经元内Rho/ROCK信号通路、调节转录因子等,使其不再对抑制环境中抑制分子起反应,已成为研究成年脊髓再生的热点之一,本文综述了该研究领域的研究成果及研究进展.     

兴奋性突触传入对皮层神经元形态发育的影响

目的:探讨离子型谷氨酸受体中的AMPA受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate receptor, AMPA受体)和NMDA受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor)对抑制性中间神经元以及兴奋性神经元的形态发育的影响。方法:采用原代培养皮层神经元,通过药物干预AMPA受体和/或NMDA受体的方法阻断神经元的离子型谷氨酸受体,并采用GAD67-GFP鼠的绿色荧光来显示混合细胞群中抑制性神经元、CaMKII免疫荧光染色显示兴奋性神经元。结果:当阻断AMPA和/或NMDA受体时,光镜下显示神经元网络的密度降低,且随着药物浓度的增加,神经元网络的变化更明显。对于GFP阳性的抑制性神经元,当阻断AMPA受体时,神经元突起分支数降低至对照组的约65%(低浓度)和55%(高浓度),突起长度缩短至对照组的大约43%(低浓度)和36%(高浓度);当阻断NMDA受体时,分支数降低至约70%(低浓度)和45%(高浓度),长度缩短至约43%(低浓度)和31%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约42%和38%。对于CaMKII阳性的兴奋性神经元,尽管变化程度稍弱,但其形态也出现类似变化。当阻断AMPA受体时,神经元的分支数降低至对照组的64%(高浓度),突起长度变化不大;当阻断NMDA受体时,分支数降低至约50%(高浓度),长度缩短至约77%(低浓度)和71%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约69%和62%。结论:在神经元发育的过程中,离子型谷氨酸受体介导的兴奋性突触传入可影响抑制性神经元和兴奋性神经元的形态发育,最终对神经环路的形成发挥重要的调控作用。     

BDNF及其下游通路与GABA能神经元发育相关性的研究进展

脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是一种具有神经营养作用的蛋白质,广泛分布于中枢神经系统内。BDNF及其下游信号通路在γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)能神经元存活、生长、分化、发育等方面均发挥重要的作用。GABA能神经元可以通过释放抑制性神经递质GABA调节神经元活性,进而维持神经环路的正常功能。多种疾病的发生发展都与GABA能神经元发育的异常密切相关。该文将就BDNF及其下游通路与GABA能神经元发育的相关性进行综述,希望为疾病的治疗提供新的方向。     

中脑多巴胺能神经元的轴突导向及其诱向因子

中脑多巴胺能神经元（mesodiencephalic dopamine,mdDA,neurons）由于涉及帕金森病、精神分裂症和药物成瘾等多种神经疾病的病理过程而历来受到人们的重视。研究中脑多巴胺能神经元的发育机制将给这些疾病的治疗带来希望。近来的研究表明多巴胺能神经元轴突的导向由各种诱向因子决定,诱向因子主要由相应投射部位的细胞所分泌,其中研究得最多的是ephrins,netrins,semaphorins,Slits及它们各自的受体。介绍胚胎期中脑多巴胺能神经元轴突导向过程及其主要诱向因子。     

名刊封面

《科学》2007．3．2“剑入鞘”——神经元细胞的迁移嘴侧迁移流(ros- tral migratory stream, RMS)是啮齿类动物室管膜下区的神经元细胞迁移列嗅球的主要途径。但是人类的神经元细胞迁移的路线及相应的RMS一直是个谜。最近,新西兰科学家通过细胞特异性标记技术将神经元前体细胞、增殖细胞和成熟的神经元细胞进行标记后,运用磁共振影像等技术发现人类神经元细胞的迁移路线。它们从充满液体的侧脑室(封面中粉红色结构)出发,沿着一条高度局限化的迁移通道(侧脑室的延伸结构,封面中为橘红色带状结构)朝嗅球迁移,如同“剑入鞘”一般插入嗅球结构。     

神经发育过程中的基因表达调控机制以及相关的神经发育性疾病（英文）

在中枢神经系统的发育过程中,内在的基因和外在的环境因素相互作用以确保神经元发育的各个阶段(如神经细胞的增殖、分化、迁移,轴突延伸,树突成长,功能性突触的形成等)有序进行。这一过程需要众多的基因表达调控机制对不同基因的表达水平进行精确的时空调节。这些调控机制包括了序列特异性DNA结合蛋白(转录因子等)、组蛋白修饰、DNA甲基化、以及微小RNA(mi RNA)等。它们形成了一个调控网络,在神经发育的不同阶段以及不同的环境刺激因素的情况下,从染色质的结构、基因的转录和蛋白质的翻译等不同层次上实现基因表达的精确调控。神经元发育过程中基因表达失调与一些神经发育性疾病相关,例如自闭症谱系障碍,Rett综合征,脆性X综合征以及其他遗传性疾病。深入研究神经元发育过程中基因表达调控机制可望能够给这些神经发育性疾病的诊断和治疗提供新的思路。     

核受体相关因子1的研究进展

核受体相关因子 1(nuclearreceptor relatedfactor 1,Nurr1)是一种转录因子 ,属于核受体超家族成员 ,主要表达于中脑黑质与腹侧被盖区 ,作为基因转录调控蛋白而参与了中脑多巴胺能神经元的发育与存活、长时记忆、肝再生及炎症等多种生理和病理过程。本文总结和讨论了有关Nurr1的编码基因、分子结构、组织表达及生物学功能等方面研究的新近进展     

Nurr1及其在帕金森病诊断与基因治疗中的应用

Nurr1是属于核受体超家族的一种转录因子,对多巴胺能神经元的分化、存活和功能维持起重要作用,其功能异常与帕金森病密切相关。本文将从Nurr1在中枢神经系统的分布、Nurr1与多巴胺能神经元发育、Nurr1与帕金森病发病的关系及其在帕金森病的诊断与基因治疗中的应用等方面作一简要综述。     

《神经科学期刊》：研究发现神经递质与神经肽受体基因特异表达

近日，《神经科学期刊》（TheJournalofNeuroscience）发表了中科院上海生命科学研究院神经所神经发育及其调控机理研究组的论文”Tlxl／3andPtflacontroltheexpressionofdistinctsetsoftransmitterandpeptidereceptorgenesinthedevelopingdorsalspinalcord”。该研究结果揭示了决定神经元命运的转录因子同时也决定了神经元中特异表达的神经递质与神经肽受体的表达。这为认识神经元的发育调控及神经环路的形成机制提供了新的视角。     

乙酰胆碱对培养大鼠皮层神经元兴奋性及抑制性突触电流的相反作用

在分散培养的新生大鼠皮层神经元标本上,用全细胞电压箝技术分析了自发兴奋性及抑制性突触后电流的性质并观察了乙酰胆碱对它们的影响。     

N-WASP通过polyPro和VCA结构域调控大脑皮层神经元迁移

在大脑皮层发育过程中,神经元迁移是一个动态的复杂过程,与细胞骨架构建和重塑的调控息息相关。N-WASP蛋白是Wiskott-Aldrich综合征蛋白家族(WASP-WAVE family)的一个重要成员,又名WAS-like蛋白(WASL),直接参与细胞骨架中肌动蛋白丝状分支的动态调控。本研究通过蛋白免疫印迹检测发现N-WASP表达于小鼠胚胎发育时期(E12.5~E18.5)的大脑皮层中,并且其表达水平随着发育逐渐降低。利用在体子宫内胚胎电转实验,结果发现过表达或者敲低N-WASP均会造成不同程度的大脑皮层神经元迁移障碍,说明N-WASP在大脑皮层神经元迁移中起到关键作用。N-WASP蛋白主要包含4个结构域：WH1、GBD、polyPro和VCA。为进一步研究N-WASP各结构域在神经元迁移中的调控功能,设计了一系列的显性负性突变实验。通过过表达结构域删除的N-WASP蛋白,发现ΔpolyPro、ΔVCA和ΔWH1均能造成神经元迁移障碍。但是,过表达不能结合Cdc42的N-WASP蛋白(H208D突变体)却不能造成明显的神经元迁移障碍。另外,单独过表达N-WASP的结构域polyPro或VCA能够造成神经元迁移障碍,而过表达WH1结构域却不能影响迁移。最后,通过过表达polyPro和VCA结构域同时删除的N-WASP (WH1-GBD),发现WH1-GBD结构域对神经元迁移没有明显影响。上述结果表明N-WASP蛋白主要是通过polyPro和VCA两个结构域调控大脑皮层神经元的迁移过程。     

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。     

人离体新皮层神经元的神经生物学特性

活检得到的人离体新皮层神经元的神经生物学研究表明,人新皮层神经元包括快锋电位和规则锋电位两种细胞类型,并存在局部抑制性突触环路和局部兴奋性突触环路,以兴奋性和抑制性氨基酸为重要的神经递质。另外,神经元的神经生物学特性还与胞外钙镁离子浓度有关。     

神经元迁移的细胞和分子机制

在脑的发育过程中,神经元的正确迁移是正常脑组织发生的一个必不可少的环节。在过去的几十年中,通过不同的学科方法,对于神经元迁移的机制有了较好的理解。在细胞水平上,神经元迁移需要3个重复事件的精确调控;在分子水平,与神经元迁移相关的胞外信号分子已经被鉴定,而且大量的胞内信号通路也已经被阐明。     

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。     

多能的SoxB1家族基因

SoxB1基因家族编码一类含有HMG DNA结合结构域的转录因子。目前,已经鉴定出的SoxB1家族成员包括脊椎动物中共有的Sox1a/b、Sox2、Sox3以及硬骨鱼类中特有的Sox19a/19b,它们在性别决定、神经元特化、＂干＂性细胞自我更新及全能性维持、胚层发育等过程中发挥重要作用。向小鼠成纤维细胞中导入四个关键因子Sox2、Oct4、c-Myc及Klf4,可以成功地将体细胞诱导成具有分化全能性的干细胞,证明了SoxB1因子在发育过程中不可或缺的重要性,也极大地推动了关于SoxB1家族基因的研究。该文将围绕SoxB1基因的最新研究进展作一综述。     

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…     

Sox11基因对发育期小鼠大脑皮层神经元迁移的影响

目的: 以小鼠为实验动物研究精神分裂症易感基因Sox11对皮层神经元迁移的影响。方法: 应用实时荧光定量PCR、原位杂交等技术明确发育期 (E14.5, P0, P7, P14) Sox11于大脑皮层的表达模式;应用质粒构建、转染、胚胎电转、免疫荧光染色等技术,对不同时期 (E17.5, P0, P4, P7) 的小鼠分别转染对照shRNA质粒、mSox11 shRNA质粒和mSox11 shRNA干扰恢复后质粒,研究Sox11在神经元放射性迁移中的作用。结果: 与对照组神经元相比,转染mSox11 shRNA的神经元迁移明显延迟。当对照组神经元有一部分已经到达新皮层的表层时,大部分转染mSox11 shRNA的神经元仍停留在新皮层中间区;使用大鼠Sox11基因 (rSox11) 过表达载体对小鼠Sox11基因的干扰进行恢复后,神经元迁移完成后的分布情况与对照基本一致。小鼠Sox11干扰后和干扰恢复后,室管膜下区 (SVZ)、中间区 (IZ) 和皮层板 (CP) 内迁移神经元分布具有显著性差异 (P＜0.01)。结论: Sox11可以促进皮层神经元的迁移,提示Sox11在小鼠皮层神经元迁移过程中发挥重要功能。     

放射状胶质细胞发育与分化的研究新进展

放射状胶质细胞(radial glia/RG或radial glial cell/RGC)产生于神经上皮,在中枢神经系统发育过程中起重要作用,包括发育早期和出生后作为干细胞产生神经元或胶质细胞,发育中晚期提供放射状纤维支架引导神经元的正确迁移等。本文就放射状胶质细胞的产生、特性、功能等研究新进展做一综述。