星形胶质细胞调控的谷氨酸代谢与癫痫的关系探讨

癫痫(Epilepsy)是一种常见的慢性神经系统疾病,长期反复发作会逐渐损害患者的认知功能并且导致多种共患疾病.癫痫发病机制复杂,其中谷氨酸代谢异常与癫痫发病关系密切.谷氨酸-谷氨酰胺循环是调节谷氨酸代谢的主要途径,谷氨酸转运体和星形胶质细胞在其中发挥重要作用.因此,本文主要探讨星形胶质细胞及谷氨酸转运体对癫痫的影响.     

谷氨酸-谷氨酰胺循环异常与孤独症谱系障碍研究进展

孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder,ASD）是一种多病因神经发育性疾病,人群患病率高,病因复杂多样,包括炎症、自身免疫、基因异常等,但具体发病机制尚不清楚。在哺乳动物中枢神经系统（central nervous system,CNS）中,谷氨酸是最主要的兴奋性神经递质,也是一种潜在的神经毒素,其引起的兴奋毒性可能导致神经细胞的死亡。而星形胶质细胞和神经元之间谷氨酸-谷氨酰胺的代谢偶联,防止了过量的谷氨酸扩散到周围神经元上,进而避免了神经元的过度兴奋,对神经元起到保护作用。有研究表明,谷氨酸-谷氨酰胺循环异常可能为ASD发生的核心机制。因此,对炎症、自身免疫、基因异常等孤独症谱系障碍经典病因与谷氨酸-谷氨酰胺循环之间的联系进行综述,以期为孤独症谱系障碍分型和治疗提供一种新思路。     

体外培养的哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢

综述体外培养哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢。大部分的葡萄糖通过糖酵解途径为细胞提供中间代谢物质和能量 ,最终生成乳酸 ,只有很少部分进入TCA循环和磷酸戊糖途径。谷氨酰胺通过谷氨酰胺酶生成谷氨酸 ,并进一步通过谷氨酸脱氢酶或转氨酶生成α -酮戊二酸进入TCA循环 ,为细胞提供中间代谢物质和能量。糖酵解和谷氨酰胺代谢 (glutaminolysis)受葡萄糖和谷氨酰胺的影响而相互调节。     

胶质细胞中葡萄糖转运机制研究进展

脑内神经元的能量主要依赖神经胶质细胞利用葡萄糖代谢产物乳酸供应;脑内星形胶质细胞和少突胶质细胞主要通过葡萄糖转运体途径和钠依赖性葡萄糖转运蛋白途径摄取葡萄糖,同时也可通过连接蛋白介导的缝隙连接或半通道途径形式在细胞间进行葡萄糖转运。这些途径的异常与某些神经系统疾病的病理生理学特性密切相关,故深入了解葡萄糖进入胶质细胞及其在胶质细胞之间的转运机制对脑代谢异常相关疾病的防治有重要的指导意义。     

星形胶质细胞的兴奋对神经元树突丝运动的调节机制

神经元树突上树突丝(filopodia)的形成及其运动,是神经元探索胞外环境、寻找突触前膜结构的一种方式.为研究星形胶质细胞的兴奋对神经元树突上树突丝运动的调节机制,在与神经元混合培养的星形胶质细胞中转染光敏感通道(channelrhodopsin-2).Channelrhodopsin-2是一种可表达于细胞膜表面的非选择性阳离子通道,可被特定模式的蓝光激活,导致大量钙离子内流并进一步诱发星形胶质细胞产生钙波,从而实现了选择性激活星形胶质细胞的目的.研究结果显示,在混合培养的神经元与星形胶质细胞模型中,激活的星形胶质细胞可以抑制神经元filopodia的运动,与外源性ATP、谷氨酸的作用效果一致.这表明星形胶质细胞激活后可能通过释放ATP和谷氨酸等递质来抑制神经元filopodia的运动.     

谷氨酸转运体GLAST mRNA在大鼠脑内表达的细胞定位

实验采用荧光双标技术研究谷氨酸转运体ＧＬＡＳＴ ｍ ＲＮＡ 在大鼠脑内表达的细胞定位, 研究表明, 在星形神经胶质细胞和神经元, ＧＬＡＳＴｍ ＲＮＡ 分别与神经胶质纤维蛋白（ＧＦＡＰ） 和神经元特异性烯醇化酶 （ＮＳＥ） 有表达共存, 提示ＧＬＡＳＴ ｍ ＲＮＡ在星形神经胶质细胞和神经元上都有表达。     

星形胶质细胞糖代谢对神经元的支持及保护作用

脑组织有着极其复杂的功能,这些功能的完成有赖于神经元细胞与胶质细胞之间的广泛合作。星形胶质细胞作为人脑内数量最多的细胞,其与神经元细胞之间的相互作用就显得十分重要。葡萄糖代谢途径包括糖酵解,有氧氧化及磷酸戊糖三条途径。其为脑组织维持其正常功能的前提。研究表明星形胶质细胞和神经元在糖代谢方面有着各自的特点,神经元在能量底物及抗氧化应激中对星形胶质细胞糖代谢途径存在一定的依赖性,干扰星形胶质细胞与神经元之间的代谢过程会导致疾病的发生。本综述主要从糖酵解及磷酸戊糖两条糖代谢途径阐述了星形胶质细胞与神经元的关系。这或许会对研究脑的代谢,脑疾病中神经元的损伤机制及如何保护神经元提供全新的视角,并可能为一些疾病的治疗开辟了新的途径。     

Ephrin-A3逆向通路对海马星形胶质细胞谷氨酸摄取能力的影响

目的观察EphA4介导的ephrin-A3逆向通路激活对星形胶质细胞谷氨酸摄取能力的影响。方法采用原代培养的大鼠海马星形胶质细胞,使用免疫荧光双标法定位ephrin-A3在海马星形胶质细胞上的表达,Western blot法观察糖氧剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)后星形胶质细胞ephrin-A3表达水平的变化,随后实验分为三组:空白对照组(不含星形胶质细胞),药物对照组(加入IgG-Fc)和EphA4组(加入ephrin-A3逆向通路激动剂预聚集化的EphA4-Fc),分别在正常及缺血条件下的特定时间点以谷氨酸浓度测定试剂盒检测不同干预组星形胶质细胞谷氨酸摄取能力的变化。结果 ephrin-A3高表达于海马星形胶质细胞,并在缺血后出现蛋白表达水平一过性上调。与对照组相比,EphA4干预组星形胶质细胞谷氨酸摄取能力较对照组明显下降。结论 Ephrin-A3高表达于海马星形胶质细胞并参与调节星形胶质细胞谷氨酸摄取能力。     

人参皂甙抗缺氧缺血性脑损伤的谷氨酸相关机制

目的与方法：在离体海马脑片上观察人参皂甙对谷氨酸兴奋性毒性的拮抗作用,在培养的神经细胞和胶质细胞上分别观察人参皂甙对模拟缺血时谷氨酸释放和摄取的影响,以证明人参皂甙缺氧缺血性脑损伤与减少谷氨酸的兴奋神经毒性作用有关。结果：在人工脑脊液中导入谷氨酸（1mmol/L)20min,引起大鼠海马脑片OPS降低直至消失,恢复正常人工脑脊液灌流1h后OPS难以恢复。而使用人参皂甙可促进海马脑片OPS的恢复,作用以20μg/ml剂量组最好。在培养的小鼠皮质神经元和胶质细胞,模拟缺血时神经元谷氨酸释放量对照的数倍,而胶质细胞对谷氨酸的摄取显著减少。使用人参皂甙（20μg/ml）可明显抑制神经元谷氨酸的释放,并促进胶质细胞对谷氨酸的摄取。结论：人参皂甙减少谷氨酸的兴奋性神经毒性作用可能是其抗缺氧缺血性脑损伤的重要机制。     

星形神经胶质细胞摄取谷氨酸与环境因子和离子运输的关系

本文以星形神经胶质细胞为对象,用同位素示踪技术较详细地研究了介质中Na、、K~+和CL~-、不同浓度的卡因酸以及几种抑制剂对L-谷氨酸摄取的影响;并观察了L-谷氨酸对星形神经胶质细胞膜运输Na~+、K~+、Cl~-和Ca~(2+)等的作用.结果表明:L-谷氨酸的摄取依赖于介质中是否存在Na~+ ,在缺Na~+介质中对Cl~-的依赖性也较明显,但在正常Na~+浓度下,含Cl~_和缺Cl~_没有明显差别.当增加介质中K~+浓度引起膜的去极化时,则能降低L~_谷氨酸的摄取.反过来,L-谷氨酸的摄取也对Na~+、K~+、Cl~-等的运输起刺激作用.此外,卡因酸及所用的几种抑制剂对谷氨酸的摄取办有明显抑制作用.     

Embryo and Endosperm Function and Failure inSolanumSpecies and Hybrids

Although the importance of the endosperm as a food store inmany angiosperm seeds is well known, its significance duringearly embryogenesis has been neglected. In many interspecifichybrids, and in some other situations, embryos do not developfully and abort. It has often been stated that this is causedby the endosperm failing to conduct sufficient nutrients tothe embryo, but seldom has it been suggested that the endospermactively controls most of the early stages of morphogenesisof the embryo. Information gleaned from a broad survey of theliterature, combined with additional evidence presented here,obtained fromSolanum incanumand interspecific hybrids, indicatethat the endosperm is dynamic and very active in regulatingearly embryo development. This requires highly integrated geneticcontrol of rapidly changing metabolism in the endosperm. Ininterspecific hybrids, lack of coordination may cause unbalancedproduction of growth regulating substances by the endospermand hence abortion of the embryo, or even unregulated productionof nucleases and proteases resulting firstly in autolysis ofthe endosperm and then digestion of the embryo. The endospermmay thus serve to detect inappropriate hybridization of speciesor ploidy levels and so prevent waste of resources by producingseeds that would result in sterile hybrids or unthrifty subsequentgenerations. This discriminatory function of the endosperm hasdiminished during evolution and domestication of the crop plantSolanummelongenaL.Copyright 1998 Annals of Botany Company Solanum, embryo morphogenesis, endosperm, hybrid, seed development.     

环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

HIFs and tumors--causes and consequences

For most organisms oxygen is essential fo life. When oxygen levels drop below those required to maintain the minimum physiological oxygen requirement of an organism or tissue it is termed hypoxia. To counter act possible deleterious effects of such a state, an immediate molecular response is initiated causing adaptation responses aimed at cell survival. This response is mediated by the hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1), which is a heterodimer consisting of an alpha- and a beta-subunit. HIF-1 alpha protein is stabilized under hypoxic conditions and therefore confers selectivity to this response. Hypoxia is characteristic of tumors, mainly because of impaired blood supply resulting from abnormal growth. Over the past few years enormous progress has been made in the attempt to understand how the activation of the physiological response to hypoxia influences neoplastic growth. In this review some aspects of HIF-1 pathway activation in tumors and the consequences for pathophysiology and treatment of neoplasia are discussed.