脑红蛋白和细胞红蛋白：携氧蛋白质家族2个新成员

脑红蛋白(neuroglobin, Ngb)和细胞红蛋白(cytoglobin, Cygb)是新发现的2个携氧蛋白家族的成员.脑红蛋白主要存在于脑中,而细胞红蛋白在全身各个组织都含有,它们和另外2个携氧蛋白——血红蛋白和肌红蛋白的同源性<25%,但它们在种属之间的同源性很高(>95%).脊椎动物脑红蛋白基因定位于14q24,细胞红蛋白基因定位于17q25,都含有4个外显子和3个内含子.2种蛋白在生理条件下含有6个配位键,不同于血红蛋白和肌红蛋白的5个配位键结构.这2种新蛋白和氧都具有很高的亲和力,在缺氧条件下其基因及蛋白表达都有明显的提升,对细胞的存活有一定保护作用.对于脑红蛋白和细胞红蛋白的功能研究,有助于更好地了解机体氧代谢和氧利用过程,并为临床在缺氧损伤时的治疗提供新的观点和途径.     

小鼠大脑皮质星形胶质细胞原代培养与鉴定

为探讨简便、高效的大脑皮质星形胶质细胞体外培养方法,本研究取新生24 h内的ICR小鼠大脑皮层,采用物理方法将其分成约1 mm^3,震荡过滤后进行培养。通过拍照的方式记录原代培养1 d、3 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d和原代培养14 d后再传代培养14 d(记为P2-14 d)细胞形态;通过实时定量PCR和Western blotting比较原代培养1周、2周、3周、4周、5周和原代培养2周后再传代培养2周(即P2-2)的星形胶质细胞内胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)基因和蛋白水平变化。选取GFAP、S100-β和谷氨酸转运蛋白(excitatory amino acid transporter 1,EAAT1)标记星形胶质细胞,微管相关蛋白(microtubuleassociated protein 2,MAP-2)、离子钙接头蛋白-1(ionized calcium-binding adapter molecule 1,Iba-1)和髓鞘相关糖蛋白(myelin associated glycoprotein,MAG)抗体分别标记神经元、小胶质细胞和少突胶质细胞。通过免疫荧光染色鉴定细胞种类及纯度。研究结果显示细胞生长良好,原代培养4周星形胶质细胞内GFAP比2周、3周、5周和传代培养2周的细胞更加稳定。经免疫荧光鉴定,星形胶质细胞纯度在95%以上。本实验采用相对较简单经济的方法培养出高纯度且生理状态相对较稳定的原代星形胶质细胞,该细胞模型不仅可以用于星形胶质细胞生理功能研究,还可以用于中枢神经系统相关疾病的体外研究。     

RAP-PCR技术及其应用

RAP-PCR是以PCR为基础构建RNA指纹图谱,研究基因差异表达的有效方法.所显示的种系特异性差异可用于对基因的遗传作图;所揭示的组织特异性差异可用于研究特异基因的表达.该法可检测各种情形下RNA群体间的差异.本文简介其基本原理及在基因差异表达研究领域的最新应用。 Abstract:RAP-PCR is a useful method based on PCR to display fingerprint of RNA populations and to study differential gene expression.The strain-specific differences revealed should be useful for genetic mapping of genes.The tissue-spe-cific differences revealed might be useful for studying differential gene expression.In this review,we introduce the theory of RAP-PCR and its recent applications.     

小鼠小脑颗粒神经元的原代培养与鉴定

本研究通过体外分离培养及鉴定原代小鼠小脑颗粒神经元(cerebellar granule neurons,CGNs),为神经科学研究提供原代神经元细胞模型。取生后第7天的ICR乳鼠小脑,在解剖体视镜下剥离脑膜及血管,经刀片切碎、0.25%胰酶消化、移液器吹打、70μm尼龙滤网制备单细胞悬液,差速贴壁后接种于新鲜配置的培养基。倒置相差显微镜观察不同时间CGNs的形态变化。采用神经元的标记蛋白微管相关蛋白-2(microtubule associated protein 2,MAP2),星形胶质细胞的标记蛋白胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP),小胶质细胞的标记蛋白(type 3 complement receptor,CR3/CD11b)进行免疫荧光检测培养的原代CGNs纯度。原代培养CGNs接种20 min后即贴壁良好,培养24 h后细胞伸出突起,培养第7天神经元成熟,形成丰富的轴突,树突和胞间突触连接。经免疫荧光鉴定,CGNs纯度可达95%以上。成功体外分离培养出高纯度的原代CGNs,可应用于CGNs的体外研究。     

NASBA——一种新型禽流感病毒检测方法

NASBA(nucleic acid sequence-based amplification)是一项持续等温的核酸扩增技术,特别适合于以RNA为模版的扩增,与其它常用禽流感病毒检测方法(病毒培养法、免疫学方法和PCR)相比,具有灵敏度高、特异性强、操作简便等特点。就NASBA的操作原理及其在禽流感病毒检测中的成功应用进行综述。NASBA不仅成为禽流感病毒检测的有力工具,而且对于其它恶性传染病的监测、检测同样具有重要价值和意义。     

多聚磷酸相关蛋白结构及生物学功能

多聚磷酸（polyphosphate,polyP）是由几个到数百个磷酸基通过高能磷酸酐键连接而成的链状多聚体,存在于所有细胞生物中.多聚磷酸相关蛋白包括多聚磷酸相关酶和多聚磷酸结合蛋白.多聚磷酸相关酶如多聚磷酸激酶（polyphosphate kinase,PPK）催化polyPn生成polyPn+1的可逆反应;外切聚磷酸酶（exopolyphosphatase,PPX）、内切聚磷酸酶（endopolyphosphatase,PPN）能将polyP水解成磷酸残基;多聚磷酸依赖的激酶将polyP的磷转移到生物小分子上,如葡萄糖和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide,NAD）,使其分别磷酸化为6 磷酸葡萄糖和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP）.多聚磷酸结合蛋白可与多聚磷酸结合,发挥各种生物学功能.本文将简要介绍多聚磷酸相关蛋白的结构与主要生物学功能,以阐述多聚磷酸参与的细胞内生化过程.     

综述与专论: 星形胶质细胞调节性容积减小（RVD）的关键膜蛋白研究进展

星形胶质细胞承担着维持脑部内环境稳态的重要功能,包括维持脑的水电解质平衡。然而,在缺血性脑卒中等多种疾病中,星形胶质细胞会首先出现明显的细胞水肿,进而促进脑水肿的发生,加重脑损伤。调节性容积减小（RVD）是星形胶质细胞面对水肿时快速减小自身部分容积的代偿反应。最新研究进展发现,水通道蛋白（AQP）和体积调节性阴离子通道（VRAC）是RVD过程的关键参与者。VRAC是LRRC8家族成员构成的异多聚体,星形胶质细胞水肿时,VRAC激活,介导阴离子和有机渗透性物质快速向细胞外转运,是RVD的主要驱动力。AQP是一种6次跨膜蛋白,具有选择性的双向水通道,是星形胶质细胞快速水肿的结构基础,同时也是RVD过程中水转移至胞外的“快速通道”。进一步了解VRAC和AQP的结构、功能及其在RVD中发挥的作用,有助于最终解析星形胶质细胞RVD的发生机制并为脑水肿的治疗提供潜在靶点。     

脑缺氧缺血后激活的信号转导通路

 脑缺氧缺血后,神经元和星形胶质细胞中调节细胞存活与死亡的信号转导通路被激活,主要包括：MAPK信号转导通路,PI3-K/Akt信号转导通路,JAK-STAT信号转导通路和转录因子NF- κB参与的信号转导通路等.在缺氧缺血的神经元和星形胶质细胞中,同一信号转导通路的激活表现出不同的时程变化,作用也不尽相同,这可能是这两种细胞对抗缺氧缺血损伤能力差异的基础.深入分析比较信号转导通路的细节差异,将为我们理解损伤/保护机理,寻求保护神经细胞的策略提供实验依据     

编者按: 神奇的“胶水”细胞

胶质细胞是一类神经系统中区别于神经元的一大类细胞，其数量是神经元的10~50倍。而且在相当长的一段时间胶质细胞也被认为是神经系统中的一种“胶水”，仅起到黏结神经元和填充神经系统的作用。随着近几十年神经科学的发展，神经生物学家们发现，胶质细胞的功能多种多样，并参与记忆、认知、神经发育性和退行性疾病，甚至衰老等高级功能。通过PubMed查询，中国胶质细胞相关论文的十年增长率为270%，远远高于全球平均增长率140%，说明中国在胶质细胞方面的研究势头非常强劲。本期《生物化学与生物物理进展》刊出了围绕胶质细胞的20余篇论文。涵盖胶质细胞的生理功能和病理功能的各个方面。本期的刊行将有利于推动国内胶质细胞科学研究，并为中国脑计划提供参考。     

Arthur Kornberg教授:科技创新的伟大科学家

当我们所撰写的综述"多聚磷酸盐在原核和真核生物中的研究进展"一文得以发表时,诺贝尔生理学或医学奖获得者、伟大的生物化学家、我们的老朋友Arthur Kornberg教授(图1)已经不幸地离开我们了.2007年10月26日晚Kornberg教授在斯坦福大学医院因呼吸衰竭病逝,享年89岁.虽然已到了退休的年龄,但他依然坚持在他创建的Stanford大学医学院生物化学系从事研究工作.