溶酶体组织蛋白酶B、L和S在糖尿病肾病发生发展中的作用

溶酶体组织蛋白酶(cathepsins, Cats)是一类存在于细胞内和细胞外的具有多种生物活性的蛋白酶,是哺乳动物体内蛋白水解的主要参与者。除了能影响细胞外基质稳态、自噬、细胞凋亡过程外,还对肾小球通透性、内皮功能和炎症具有调节作用。多种Cats表达活性的失调参与急慢性肾脏疾病的发生发展。其中溶酶体组织蛋白酶B(cathepsins B, CatB)、溶酶体组织蛋白酶L(cathepsins L, CatL)及溶酶体组织蛋白酶S(cathepsinsS, CatS)作为糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)病理生理中的关键参与者受到了广泛的关注。目前,越来越多的证据表明CatB、L和S可能是诊断和治疗DN的新靶点。本文主要对CatB、L及S在DN的作用及相关机制进展进行综述。     

PI3K/AKT信号通路在常见神经退行性疾病中的机制研究进展

神经退行性疾病是一类以大脑和脊髓中特定的神经元损伤或丢失为主要病理特征的疾病。常见的神经退行性疾病包括阿尔兹海默症(AD)、帕金森症(PD)、肌萎缩侧索硬化(ALS)、亨廷顿病(HD)和多发性硬化(MS),给患者及其家庭带来了很大的困扰,也造成了很大的社会经济负担,已成为全球性的健康问题。近年来,PI3K/AKT信号路径作为一种参与多种细胞功能的信号通路,在多种神经退行性疾病中的作用被广泛研究。本文总结了PI3K/AKT信号通路在常见神经退行性疾病中的作用机制,并对其在不同神经退行性疾病及癌症中的作用异同进行了讨论,进而展望未来相应领域的理论研究及在药物开发中的应用趋势。     

RNA结合蛋白与神经退行性疾病

神经退行性疾病是一类导致神经元细胞退化、功能丧失的疾病。随着RNA结合蛋白TDP-43和FUS被发现与神经退行性疾病渐冻人症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)密切相关,人们越来越多地关注RNA结合蛋白与神经退行性疾病的关系。大多数RNA结合蛋白都存在一个类似于prion的结构域,这个结构域使其容易发生积聚,并与神经毒性的产生相关。RNA结合蛋白参与应激颗粒的形成,应激颗粒的形成可能与神经退行性疾病相关,这进一步揭示了RNA结合蛋白在这类疾病中可能发挥作用。     

m6A甲基化对老年神经退行性疾病的调控作用

衰老是机体对环境的生理和心理适应能力下降，最终导致死亡的自然过程，也是各种老年相关疾病发展的驱动因素，特别是神经退行性疾病。常见的老年神经退行性疾病包括阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease, AD)、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)等。而以AD和PD为代表的老年神经退行性疾病是21世纪老龄化社会面临的最大健康问题之一。m⁶A甲基化在多种修饰酶的作用下调控基因转录和翻译，也是最常见的RNA修饰类型。m⁶A修饰酶表达异常引起m⁶A甲基化水平失调，从而引起RNA表达紊乱是m⁶A甲基化参与调控疾病发展的基本机制。近期研究表明，METTL3、FTO在阿尔兹海默病、帕金森病等疾病中发生显著变化，它们通过影响神经炎症、细胞周期、氧化应激等过程参与上述疾病的发生发展。本文以AD和PD为例探讨了m⁶A修饰对老年神经退行性疾病的调控作用，这将为抗衰老和治疗老年相关疾病...     

Caspase-3：治疗神经退行性疾病的新靶点

Caspase-3是caspases家族（一类天冬氨酸特异性酶切半胱氨酸蛋白酶）中的成员,是哺乳动物细胞凋亡的关键蛋白酶.随着研究的深入,发现caspase-3在神经退行性疾病的病理过程中起着很重要的角色.Caspase-3在这些疾病的病理过程中,不仅仅是起着凋亡的效应器作用,还能直接与老年性痴呆症、帕金森氏症、亨廷顿舞蹈病、脊椎小脑失调等疾病的致病蛋白质分子相互作用,参与致病机制.因此,caspase-3是治疗神经退行性疾病的新靶点,寻找caspase-3高效高选择性的抑制剂将为治疗神经退行性疾病提供新的途径.     

溶酶体离子通道蛋白在神经退行性疾病发生发展中的作用及机制研究

溶酶体离子通道蛋白异常引起溶酶体功能障碍是导致阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病的重要因素.溶酶体离子通道蛋白调节溶酶体内离子稳态、溶酶体膜电压以及溶酶体的酸度.溶酶体离子通道蛋白的结构或功能缺陷会引起溶酶体降解功能障碍,导致神经退行性疾病的发生发展.在这篇综述中,我们总结了各种离子通道蛋白调节溶酶体功能的过程及机制,以及离子通道蛋白异常参与神经退行性疾病的过程和机制.调节离子通道蛋白改善溶酶体的功能、促进异常聚集蛋白的清除,是神经退行性疾病治疗的潜在途径.     

微生物-肠-脑轴与神经系统疾病的研究进展

肠道微生物对神经系统疾病 (如帕金森病、抑郁症和阿尔兹海默症等) 的治疗具有辅助治疗的作用。其主要通过神经通路、免疫通路以及微生物代谢物等途径在肠-脑轴的作用下影响大脑功能和宿主行为。因此,文中结合国内外的研究进展,就微生物-肠-脑轴在神经系统疾病中的主要作用进行探讨,以期为神经退行性疾病的治疗提供新思路。     

淀粉样前体蛋白基因多态性与阿尔兹海默病的关系

阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种发生于大脑的、以认知和记忆障碍为特征的神经退行性疾病。随着人类平均寿命的不断延长,AD成为人类健康的巨大威胁。它的主要病理特征是脑内出现老年斑即淀粉样沉积、神经纤维缠结和神经元丢失等。AD的病因复杂多样,21号染色体上的淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)基因突变和AD紧密相关。研究APP突变和AD的关系可为AD的机制研究和药物设计提供有价值的线索。     

脑能量代谢与线粒体功能关系的研究进展

线粒体是人体内的能量代谢工厂,而脑是人体内能量代谢最活跃的部位。神经元和胶质细胞是脑内主要的细胞。本文对线粒体在能量产生的作用进行综述,同时比较神经元和星形胶质细胞能量代谢的异同及密切联系,并对神经退行性变中能量代谢障碍与线粒体可塑性改变进行了回顾。以三种神经退行性疾病帕金森、阿尔兹海默和脊髓侧索硬化症为例说明线粒体在神经系统疾病和脑能量代谢之间的重要作用。从而进一步系统的认识,脑内的线粒体在生理和病理状态下对能量代谢的影响。深入了解其机制,为研究神经系统退行性疾病提供新的治疗策略。     

钙蛋白酶研究进展

钙蛋白酶(calpain)是一组保守的特异性依靠钙激活的中性半胱氨酸蛋白酶,在生物体内广泛表达。作为细胞内三大蛋白降解系统之一,calpain在细胞增殖、细胞骨架重构、细胞周期调控与凋亡、葡萄糖转运和细胞信号转导等的多种生理过程中发挥了关键作用。机体的许多疾病如神经退行性性疾病、肌萎缩症、糖尿病、白内障和肿瘤都与calpain相关。钙蛋白酶特异抑制剂或激活剂作为药物的研发是目前研究的焦点。本文主要综述了钙蛋白酶的结构与分布、活性调节以及相关疾病,为全面了解与研究钙蛋白酶提供基础理论参考。     

线粒体融合与分裂在中枢神经系统疾病中的研究进展

线粒体是一种高度动态的细胞器,通过不断的融合和分裂维持其动态平衡,参与生理病理功能调节。线粒体融合与分裂主要由融合分裂相关蛋白调控,如Drp1、Fis1、Mfn1、Mfn2、OPA1等,多种诱导因子通过调节线粒体融合分裂相关蛋白表达及活化进而调节线粒体形态和生理功能。现有研究表明线粒体融合分裂的异常可能是许多中枢神经系统疾病的发病机制之一。本文从线粒体融合分裂的分子调控机制及其在缺血性脑中风、帕金森综合征和阿尔兹海默症等中枢神经系统疾病中的研究进展方面进行综述,为相关疾病的防治提供一定参考和线索。     

动物模型在神经退行性疾病中的应用

神经退行性疾病的主要临床症状表现为记忆丧失、认知障碍、运动能力丧失和感觉缺失等。随着人口老龄化的加剧,神经退行性疾病的发病率也逐渐上升。目前,人们对这类疾病的认知尚浅,因此,对应的治疗和干预方法也很紧缺。动物模型在神经退行性疾病中的广泛应用为我们提供了良好的实验材料,为研究发病机制及治疗方式提供了重要平台。该文总结了在阿尔兹海默症、帕金森症、亨廷顿病以及肌萎缩侧索硬化症这四种常见神经退行性疾病的相关研究中成功构建的动物模型,涉及动物包括秀丽隐杆线虫、黑腹果蝇、斑马鱼、啮齿类动物、小型猪和非人灵长类动物。     

在体神经元胞外记录用于大脑皮层可塑性研究

神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药物和治疗神经退行性疾病提供新方法。本文基于经典的大鼠胡须配对模型建立了一套实验方案,通过在体细胞外记录实验的数据分析,比较修剪胡须后相同时间内神经元感受野不对称变化程度的差异,衡量不同生理条件下大鼠体感皮层神经元网络可塑性。本文以中年和青年大鼠体感皮层神经元网络可塑性比较为例,详细介绍了实验方法中的关键技术和操作,如皮层D2功能柱的定位和D2功能柱内不同层神经元的定位等,结果和我室以前相关研究证明了此实验方案的可行性。     

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。     

副监护子CHIP与神经退行性疾病

CHIP属于连接酶类,具有E3泛素连接酶活性,参与能量代谢途径和新陈代谢。包括阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)、帕金森病(Parkinson'sdisease,PD)、亨廷顿病(Huntington'sdisease,HD)等在内的神经退行性疾病的主要病理学特征之一——细胞中异常蛋白的聚集,如tau蛋白和α-突触核蛋白等,副监护子CHIP与分子伴侣,如Hsc70/Hsp70、Hsp90等相互作用对这些异常蛋白的产生具有调节作用。最近研究表明,CHIP改变了Hsc70和Hsp90介导调节的信号通路中蛋白折叠和降解的平衡,参与细胞内蛋白质的质量控制;Hsp70/CHIP伴侣系统在tau蛋白生物学和tau蛋白病理学机制中具有重要作用;CHIP可以作为α-突触核蛋白蛋白酶体降解途径和溶酶体降解途径的分子开关。这些研究进展对于进一步揭示神经退行性疾病的发病机制和研制新一代治疗药物具有重要的作用。     

靶向脑衰老胶质细胞的运动防治PD研究进展

细胞衰老是一个体内平衡的生物过程,在推动机体衰老过程中起着关键作用。衰老细胞在神经系统中随着衰老和神经退行性疾病而积累,并且可能使人易患神经退行性疾病或加重其病程。帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种与年龄相关的神经退行性疾病。运动可通过提高衰老过程中脑细胞自噬水平,增强神经免疫信号分子以及脑内脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的表达有效预防或延缓脑细胞衰老甚至清除脑衰老细胞,维持脑健康。大量流行病学调查结果以及临床和基础研究证实,不同形式的运动锻炼/身体活动均可改善PD患者或者PD模型动物的症状或改善症状的发展。本文以脑衰老胶质细胞为切入点,充分阐明脑衰老胶质细胞在PD中的作用以及运动干预对PD脑衰老胶质细胞的影响,以便有效和安全地利用脑衰老胶质细胞作为潜在的治疗靶点,以期为运动干预减缓(和)或改善PD运动功能障碍的神经生物学机制研究提供新的思路,为探寻PD的非药物防治或辅助疗法提供理论基础。     

细胞自噬调控的分子机制研究进展

细胞自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,涉及细胞内长寿命蛋白和受损伤细胞器的降解,其在细胞内稳态、肿瘤、心力衰竭、衰老相关性疾病、神经退行性疾病以及传染病等多种生命进程中发挥着重要作用。泛素样蛋白系统、m TOR信号通路、micro RNA、caspase等均参与了细胞自噬调控过程。该文综述了细胞自噬过程、功能和分子调控机制的研究进展,以期有助于研究细胞自噬机理,为治疗心脏疾病(如动脉粥样硬化)、癌症(如乳腺癌)等提供理论基础。     

多巴胺代谢异常在帕金森病相关病理变化中的作用

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是常见的中枢神经系统退行性疾病之一,其主要病理学特征是中脑黑质部的多巴胺(dopamine,DA)能神经元选择性丢失。虽然已发现基因易感性、衰老、环境毒素等因素与PD发病有关,但导致DA能神经元退行性死亡的细胞分子机制仍不明确。DA代谢是DA能神经元中的重要生理过程,其过程与黑质DA能神经元丢失密切相关,DA代谢异常参与了PD神经元变性相关的诸多病理学过程,例如铁代谢异常、α-突触核蛋白异常聚集、内质网应激、蛋白质降解功能障碍、神经炎症反应等。本文就DA代谢异常在PD相关病理学过程中的作用进行综述。     

小脑参与神经退行性病变过程的研究进展

小脑与大脑之间存在丰富的神经网络连接,除了精确调控运动以外,还参与调控学习记忆、情感等高级脑功能。小脑不同区域的功能障碍还与阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、额颞叶痴呆和肌萎缩侧索硬化等神经退行性疾病特定临床症状发生之间相互关联。本文综述了小脑调控高级脑功能,以及小脑病变在几种神经退行性疾病的病理特征和临床症状发生方面的研究进展,以期为认识小脑神经退行性病变与高级脑功能受损之间的关系提供资料。     

与阿尔兹海默症相关的G 蛋白偶联受体研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)在大脑信号传递中至关重要,而在阿尔兹海默症(AD)中,G蛋白偶联受体通过调控α-、β-及γ-分泌酶分泌、淀粉样前体蛋白(APP)生成及β-淀粉样蛋白(Aβ)降解,直接影响β-淀粉样蛋白在神经系统信号级联反应;另外,阿尔兹海默症中β-淀粉样蛋白的生成可以扰乱G蛋白偶联受体功能.因此,阐明G蛋白偶联受体与阿尔兹海默症发病之间的关联有助于开发以G蛋白偶联受体为靶点的阿尔兹海默症治疗药物.