奖励学习中的神经变化

一些个体在完成有具体目标的任务时能够比其他个体更成功地获得奖励．但有可能调控这种以奖励为目的的学习活动的神经变化却不是很清楚。Tye等人训练大鼠来自己管理一种蔗糖奖励,发现奖励学习依赖于杏仁核（大脑中一个对情绪学习很重要的区域）中增加的活动及突触力量。不同动物所达到的学习水平与突触力量增强的程度有很强关联。增强对奖励学习过程中大脑变化的了解．将有助于为自然奖励学习缺陷或失常的奖励学习症状如药物上瘾或饮食失调等制定治疗干预方案。     

丹参诱导鼠骨髓间充质干细胞分化为神经样细胞优化方案及电生理研究

分离培养大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs), 采用丹参对4～5代MSCs进行反复多次诱导分化及再分化, 将其诱导分化为神经样细胞, 倒置显微镜下连续观察形态学变化, 通过免疫荧光细胞化学检测神经样细胞巢蛋白(nestin)、神经丝蛋白 (neurofiliament, NF)、突触(小)泡蛋白(synaptophysin) 的表达, 采用细胞膜电位特异的荧光探针DiBAC4(3)标记细胞, 激光扫描共聚焦显微镜动态监测细胞受高钾刺激前后的荧光强度变化, 观察细胞电生理反应.结果显示: MSCs第1次经过丹参诱导2 h后, MSCs伸出突起, 向神经性细胞形态转变, 此时巢蛋白表达率为 (95.1±2.1)% (x±s, n=3), 基本不表达NF; 随着诱导分化及去分化过程的次数增加, 细胞分化为神经样细胞的时间缩短, 突起拉长并交互缠绕呈复杂网状, MSCs第4次经过丹参诱导1 h后, NF表达率(95.3±1.6)% (x±s, n=3), 并表达突触(小)泡蛋白, 5 h后突触(小)泡蛋白表达更为广泛; 激光共聚焦扫描显微镜显示第4次诱导5 h后的细胞在高钾刺激下发生去极化, 胞内荧光强度瞬时增强, 而MSCs空白对照对高钾刺激无反应.本优化诱导方案可以高效率地诱导MSCs分化为具有电生理特性的神经样细胞.     

棉铃虫幼虫脑和咽下神经节的三维结构构建

【目的】解剖棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner) 5龄幼虫脑和咽下神经节及其内部神经髓形态结构,并分析和构建幼虫脑和咽下神经节以及各神经髓的三维结构模型。【方法】采用免疫组织化学方法解剖脑和咽下神经节的内部神经髓结构,利用激光共聚焦显微镜获取脑和咽下神经节扫描图像,然后利用AMIRA 三维图像分析软件进行图像分析,从而构建脑和咽下神经节的三维结构模型,并测量脑和咽下神经节以及内部各神经髓的体积,并分析了相对比例。【结果】 棉铃虫5龄幼虫脑和咽下神经节由围咽神经索连接在一起。脑主要由前脑、中脑和后脑3部分组成。前脑内包括视叶、蕈形体和中央体等形态结构较明显的神经髓。此外,前脑还包括其他位于脑的左右两侧以及背侧和腹侧大量神经髓区域,约占脑总神经髓的59.65%。这些神经髓区域边界不明显。中脑主要包括1对触角叶;后脑位于脑的腹侧和触角叶的下方,体积较小。咽下神经节由3个神经节融合构成,从前到后分别为上颚神经节、下颚神经节和下唇神经节,由于融合的紧密程度高,3个神经节间的边界不明显。【结论】阐明了棉铃虫5龄幼虫脑和咽下神经节的神经髓形态结构,构建了脑和咽下神经节以及内部神经髓的三维结构模型。三维模型可以任意旋转,能从任何角度观察脑、咽下神经节和内部不同神经髓的结构及其它们之间的空间关系。本研究结果对研究棉铃虫脑和咽下神经节信息接收、处理及调控行为的机制奠定了解剖学基础。     

高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶基因编码区序列克隆与分析

高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,受到高原低氧以及洞穴低氧的双重低氧环境压力。经RNA 提取、RT-PCR、亚克隆与测序,本研究获得高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶(nNOS)的编码区序列,并对其分子特征进行了分析。结果显示:高原鼢鼠nNOS 基因编码区(CDS)全长4 290 bp,编码1 429 个氨基酸残基;CDS 与大鼠、小鼠、兔、狗、人的同源性分别为90% 、89% 、87% 、87% 、89% ;结构域上,高原鼢鼠nNOS 具有PDZ蛋白结构域、氧化域、还原域及钙调素结合位点等nNOSs 所具有的典型结构域;基于nNOS 的最大似然树和贝叶斯树均支持高原鼢鼠与大鼠、小鼠具有最近的亲缘关系,与形态或其它分子标记构建的进化关系相符;分子进化分析检测到高原鼢鼠nNOS 中存在3 个正选择位点---332 T、1200 G 和1334 P,但均未达到统计显著水平。本研究为揭示高原鼢鼠nNOS 的表达特征及其在低氧适应中的作用与调控机制研究奠定了初步基础。     

活化的T细胞核内因子（NFAT）的调节及其在神经系统中的功能

活化的T细胞核内因子（nuclear factor of activated T-cells, NFAT）作为细胞信号转导通路中的一类重要的转录因子参与细胞功能的调节. NFAT的活化主要是通过细胞内钙/钙调神经磷酸酶（Ca2+/calcineurin）的刺激启动,它脱磷酸后发生核转位并与DNA的特定序列结合,同时通过与其它转录因子的协同作用,调节目的基因的特定表达. NFAT在免疫系统中所调节的基因表达已经得到了充分的研究. 近年实验研究发现,NFAT的转录因子家族在脊椎动物的神经系统中也发挥着非常重要的作用. 本文综述了NFAT家族蛋白的分类、结构、磷酸酶与激酶对其出入核的调节及在神经系统中的研究进展,使得能够更加全面地认识calcineurin/NFAT信号通路的作用. 此外,由于环孢菌素A（cyclosporin A）等药物在神经系统应用的局限性,对于NFAT调节深入研究,也将为筛选或者开发更为高效、低毒药物提供新的思路.     

组织工程的临床研究——组织工程连载之五

组织工程研究涉及的临床科室包括骨科、普外科、五官科、康复医学科、泌尿科、口腔颌面外科、神经外科、整形外科、胸外科、眼科、肝胆外科、血管外科;涉及的组织器官有:神经组织、肝脏组织、角膜组织、膀胱组织、血液、韧带、耳朵、生殖道、手、脂肪、乳房、心脏、肾脏、胰腺、管状组织(用于建造肠管、食管、气管、血管、肾和尿道等)等.其中皮肤组织、软骨组织、骨组织等的研究应用较为成熟.从最初工程化组织或器官的立项研究到最终批准临床应用,这是一个漫长的过程,需要众多不同学科的科研人员共同努力.随着基础研究和临床应用的深入发展,现代组织工程正在成为治疗组织、器官衰竭的有效疗法和辅助手段.     

非快速眼动睡眠期间神经同步活动与记忆巩固关系研究进展

神经同步活动被认为是神经系统信息处理的关键。脑内存在多种不同频段的局部同步活动和区域间同步活动,这些神经同步活动与多种行为和认知功能相关。记忆作为脑的高级认知功能,其形成和巩固的过程与神经同步活动关系密切。本文主要从体内非快速眼动(non-rapid eye movement, NREM)睡眠期间多个脑区间的神经振荡活动以及体外培养神经网络的同步爆发活动两个层面综述了神经同步活动与记忆巩固关系的研究进展,分析了当前研究存在的问题,并对今后的相关研究作出展望。     

自噬及其在细胞代谢和疾病中的作用

自噬是真核细胞中广泛存在的降解/再循环系统. 自噬在氨基酸和激素的调控下对蛋白质等大分子和细胞器进行降解,降解产物可作为新合成蛋白质和细胞器的原料. 作为Ⅱ型程序性细胞死亡,自噬与凋亡相互作用,参与维持机体的自稳态,在生物体正常发育及对某些环境胁迫的响应极为关键. 对自噬在生物体发育、老化以及在肿瘤、神经退行性病变、肌病和抵御微生物侵染中的作用进行了综述.     

成年大鼠海马神经前体细胞表达功能性的 L-型钙通道

为了建立一种能够获得高纯度成年大鼠海马神经前体细胞(HPCs)的体外贴壁培养方法,并鉴定HPCs上是否存在功能性L-型钙通道,分离Wistar成年大鼠海马组织,制成单细胞悬液,利用无血清培养技术,在添加碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)、N2和B27 supplement的DMEM/F12培养液中进行培养.连续传代,采用细胞免疫荧光法对第六代细胞进行鉴定,呈巢蛋白(nestin)阳性的细胞可达99.9%.把培养高纯度的细胞在分化培养基中诱导分化14天后,表现为神经元和星形胶质细胞的形态,且分别呈Ⅲ型β-微管蛋白(Tujl)阳性和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性.细胞免疫荧光和免疫印迹结果显示,HPCs表达L-型钙通道的Cav1.2α1C和Cav1.3α1D亚单位,共聚焦钙成像证明了功能性L-型钙通道的存在,并且利用全细胞膜片钳技术记录到了L-型钙电流.以上结果表明成年Wistar大鼠的海马HPCs可表达功能性的L-型钙通道.