蓝氏贾第虫无义mRNA的降解

无义介导的mRNA降解途径（nonsense-mediated mRNA decay,NMD）作为细胞内的一种重要的mRNA质量监控机制,可以降解含有提前终止密码子（premature termination codon,PTC）的异常转录本,从而避免截短蛋白质对细胞的毒害,但其详细的分子机制有待进一步阐释。蓝氏贾第虫（Giardia lamblia)作为一种寄生性单细胞原生动物,进化地位特殊,对其NMD途径的研究有利于阐明基因表达调控的分子和进化机制。本研究通过酵母双杂交及体外pull-down实验分析了贾第虫NMD途径因子上游移码蛋白1(Giardia lamblia up-frameshift 1,GlUPF1)、贾第虫RNA结合蛋白（Giardia lamblia HRP1, GlHRP1）、贾第虫核糖核酸外切酶（Giardia lamblia Ski7p,GlSki7p、Giardia lamblia XRN1,GlXRN1）之间的相互作用关系。结果表明,GlUPF1全长与GlHRP1、GlXRN1(1~500 aa)、GlSki7p间均可发生相互作用。而且GlUPF1的CH结构域和C端结构域分别与GlHRP1、GlXRN1（1~500 aa）、GlSki7p相互作用。说明GlUPF1在贾第虫NMD途径中作为招募平台,在无义mRNA识别和降解过程中发挥重要作用。为此,结合本实验室之前的研究结果,我们提出原生动物贾第虫的NMD途径：在提前终止密码子处SURF(SMG1-UPF1-eRF1-eRF3)复合物形成后,GlUPF1被磷脂酰肌醇3-激酶(suppressor with morphogenetic effect on genitalia 1,SMG1)磷酸化修饰, NMD途径激活,随后GlUPF1与HRP1相互作用,将转录本标记为NMD底物;GlUPF1进而招募下游贾第虫5′-3′核糖核酸降解酶GlXRN1、贾第虫3′-5′ 核糖核酸降解因子GlSki7p,最终降解靶标mRNA。     

一个基于能量的突触可塑性模型

研究表明能量可能是支配神经元活动的统一原则,编码能力与能量成本的比率最大化被认为是突触连接在选择性压力下改变的关键原则之一,这意味着突触范围内能量的变化与突触可塑性有关。为此,建立一个基于能量的突触可塑性模型。当突触后膜瞬时功率高于功率阈值时突触权重增加,反之突触权重下降。该模型可再现脉冲频率依赖可塑性以及脉冲时间依赖可塑性这两种主要的突触可塑性实验结果,并且和其他公认的突触可塑性模型相比具有优越性。结果表明,能量是影响突触可塑性的关键因素,对进一步理解突触连接的选择性和神经网络动力学特征提供了一个新思路。     

血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平在不同H-Y分期帕金森病患者中的变化及与认知功能障碍的关系

摘要 目的：探讨血清脑源性神经营养因子前体蛋白（pro-BDNF）、α-突触核蛋白（α-syn）、活化T细胞趋化因子（RANTES）水平在不同Hoehn-Yahr（H-Y）分期帕金森病（PD）患者中的变化及与认知功能障碍的关系。方法：选取2019年11月～2021年11月成都市第三人民医院收治的92例PD患者,将其按照H-Y分期的差异分作早期组（H-Y分期1～2期）45例以及中晚期组（H-Y分期3～5期）47例,另取我院同期50例健康体检志愿者作为对照组。比较各组血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平,以Spearman相关性分析血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平与PD患者H-Y分期的相关性。采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估认知功能,并据此将所有患者分为认知功能障碍组和无认知功能障碍组,以单因素及多因素Logistic回归分析PD患者认知功能障碍的影响因素。结果：早期组和中晚期组的血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平均高于对照组,且中晚期组上述各项指标水平高于早期组（P＜0.05）。Spearman相关性分析结果显示,血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平均与PD患者H-Y分期呈正相关（P＜0.05）。单因素分析结果显示,PD患者是否发生认知功能障碍与其年龄、病程、受教育年限以及血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平有关（P＜0.05）。进一步多因素Logistic回归分析结果显示,年龄偏大、病程较长以及血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平升高均是PD患者认知功能障碍的危险因素,而受教育年限较长是认知功能障碍的保护因素（P＜0.05）。结论：血清pro-BDNF、α-syn、RANTES水平在PD患者中异常升高,且与H-Y分期呈正相关,还与患者认知功能障碍密切相关。     

综述与专论：α突触核蛋白作为帕金森病诊断标志物和治疗靶点

帕金森病(PD)是一种隐匿性和进行性发展的神经退行性疾病,在65岁以上人口中约占2%～3%,是第二大常见的神经退行性疾病。PD的致病因素尚未明确,但α突触核蛋白(α-synuclein)的错误折叠和聚集所形成的路易小体被认为是PD的典型病理学改变。由于缺乏可靠的生物标志物,PD的早期诊断较难。本文总结了PD患者不同样本中检测出的α突触核蛋白的最新进展,包括体液(脑脊液、血液、唾液)和周围组织(皮肤、嗅觉黏膜、唾液腺、肠道黏膜),以期进一步了解PD的生物标志物研究。此外,还综述了针对α突触核蛋白治疗PD的新进展。     

核不均一核糖核蛋白R基因沉默抑制非小细胞肺癌细胞恶性转化

核不均一核糖核蛋白R(hnRNPR)是一种与mRNA生物学功能密切相关的RNA结合蛋白质,与多种肿瘤细胞的恶性转化相关。然而,在非小细胞肺癌(NSCLC)中的作用机制尚不清楚。本研究通过检索公共数据库发现,hnRNPR蛋白主要在肺癌细胞核中表达,hnRNPR mRNA在非小细胞肺癌组织中高表达,并且与肺腺癌患者的生存率呈负相关;hnRNPR的表达与非小细胞肺癌患者的性别、T分期显著相关(P<0.05)。构建hnRNPR基因沉默的非小细胞肺癌稳定细胞株,检测细胞功能变化,结果显示,hnRNPR基因沉默抑制了细胞增殖、迁移和侵袭能力以及上皮-间质转化(EMT),并将细胞周期阻滞在G₁期(P＜0.01)。生物信息学分析显示,非小细胞肺癌中hnRNPR基因与9 310个基因的表达正相关(皮尔逊相关系数>0,P<0.05),与10 680个基因的表达负相关(皮尔逊相关系数<0,P<0.05)。综上所述,hnRNPR在非小细胞肺癌中高表达,可能作为剪接体的组分,通过调节相关基因的表达,促进了NSCLC细胞的恶性转化。     

Eph家族蛋白在学习记忆中作用的研究进展

作为大脑最基本和重要的功能之一,学习记忆始终是脑科学研究的热点领域。尽管相关研究已经取得了很大进展,但其具体机制尚不完全清楚。能产生促红细胞生成素的肝癌细胞(eryth-ropoietin-producing hepatocellular carcinoma cell,Eph)受体与其配体肝配蛋白被统称为Eph家族蛋白,其分布十分广泛且功能复杂。越来越多的研究表明,Eph家族蛋白能够调控包括突触发生及突触可塑性等多种细胞行为,在学习记忆中发挥不可或缺的作用。本文重点介绍Eph家族蛋白对学习记忆的作用并对其可能的作用机制进行概述。     

蛋白质在神经元突起的局部合成

神经元是有极性的细胞 ,从胞体发出树突和轴突分别作为其信息的接受端和输出端。这些远离胞体的突起可根据神经元活动或外界环境的变化进行不依赖胞体的蛋白质局部合成 ,从而在调节突触传递效率及神经元发育和再生方面起重要作用     

代谢型谷氨酸受体在突触可塑性中的作用研究进展

突触可塑性是近 30年来神经科学领域的研究热点之一 ,它主要包括长时程增强 (long termpotentiation ,LTP)和长时程抑制 (long termdepression ,LTD)。以往的研究已经证实 ,离子型谷氨酸受体 (iGluRs)中的NMDA受体和AMPA受体 ,在LTP和LTD的诱导和维持中通过阳离子内流 ,引起细胞内的级联反应而起作用。新近的研究发现 ,代谢型谷氨酸受体 (mGluRs)与G蛋白偶联 ,通过细胞内的多种信使系统介导慢突触传递。本文主要就mGluRs在不同脑区LTP和LTD中的作用进行综述     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制探讨

目的 :从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用并探讨其机制。方法 :　原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元。采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响。结果 :①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递 ,加吗啡后自发兴奋性突触后电流 (sEPSC)的发放频率增加了 ( 2 0 7.8± 2 0 .9) %。此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断 (P <0 .0 1) ;②吗啡对微小兴奋性突触后电流 (mEPSC)的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响 (P >0 .0 5 ) ;③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流 (sIPSC) ,纳洛酮可拮抗吗啡作用 (n =13 ,P <0 .0 1)。结论 :实验结果提示吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸—谷氨酸突触传递过程 ,而是可能由于抑制了抑制性中间神经元 ,间接产生的兴奋作用。     

突触长时程增强形成机制的研究进展

高等动物脑内突触传递的可塑性是近30年来神经科学研究的热点,突触传递长时程增强（long-term potentiation,LTP)是神经元可塑性的反映,其形成主要与突触后机制有关。过去关于LTP机制的研究主要集中于N－甲基－D门冬氨酸（NMDA）受体的特征及该受体被激活后的细胞内级联反应,现认为脑内存在只具有NMDA受体而不具有α－氨基羟甲基恶唑丙酸（AMPA）受体的“静寂突触（silent synapse)”,这一概念的提出,使人们认识到AMPA受体在LTP表达的突触后机制中的重要作用。