研究报告: EIF2B5表达下调的人星形胶质细胞与人神经元在内质网应激后细胞存活及miRNA表达的差异

目的 探讨白质消融性白质脑病中胶质细胞选择性受累而神经元受累轻微的原因。方法 将EIF2B5-RNAi表达载体转染至人星形胶质细胞和人神经元,检测基础状态下及内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）后细胞凋亡和活力,检测参与ERS调控的已知和未知miRNA,筛选EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞在ERS后miRNA变化。结果 与EIF2B5-RNAi人神经元相比,星形胶质细胞自发凋亡及细胞活力下降。较之神经元,更多miRNA参与星形胶质细胞ERS刺激后的调控,EIF2B5-RNAi组参与调控的miRNA数目显著减少。聚类分析发现,5条已知miRNA是通路连接的关键组分。结论 人星形胶质细胞在ERS后可能更加依赖众多促细胞增殖分化的miRNA修复,而EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞存在自发凋亡,ERS后严重减少的miRNA可能导致细胞无法存活。     

新生期反复惊厥对认知和海马CaMKⅡ表达的远期影响及干预研究

新生期惊厥活动可造成严重的神经后遗症,如成年期大脑对惊厥的易感和易损性提高,严重者产生认知功能损害.对发育期惊厥性脑损伤远期预后的研究,尤其是分子机制及其干预的研究具有重要的临床意义.探讨了新生期大鼠单次长程或反复惊厥对学习、记忆能力和海马突触后致密物质钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的远期影响及运动训练的干预作用.生后6天(P6)的SD大鼠随机分成单次长程惊厥组(SS)、反复惊厥组(RS)和对照组,每组12只.3组大鼠分别于P27～P31、P58～P61、P80～P82采用Morris水迷宫检测学习、记忆功能.P51～P56对SS组和RS组进行踏转轮训练.最后脑组织切片观察CaMKⅡmRNA在海马的表达.结果显示,第一次Morris水迷宫测试RS组第1天～第4天潜伏期明显高于对照组,具有显著性差异(P＜0.05),第二次水迷宫RS组第1天～第2天的逃避潜伏期较对照组仍显著延长,具有显著性差异(P＜0.05),第三次测试各组之间差异无统计学意义.搜寻策略显示,在第一次Morris测试时RS组第3天～第4天边缘式搜寻比例明显高于对照组,具有显著性差异(P＜0.01),同时RS组第3天～第4天趋向式搜寻比例明显低于对照组,具有显著性差异(P＜0.01),而第二次和第三次水迷宫测试3组间趋向式和直线式搜寻策略无明显差异.在记忆实验中,原平台象限游泳距离与总距离的比值,RS组第三次较对照组显著降低,有统计学意义(P＜0.05);另外RS组1～3天趋向式搜寻比例均明显低于对照组,有显著性差异(P＜0.05).CaMKⅡ原位杂交显示,各组CaMKⅡmRNA在海马均有明显表达,但是在齿状回和门区RS组表达明显低于对照组,具有统计学意义(P＜0.01).研究表明,新生期反复长程惊厥能够对学习和记忆功能产生远期的损害,可能与海马记忆分子CaMKⅡ表达下调有关,而单次长程惊厥对学习记忆无明显影响.早期运动训练能够明显改善反复惊厥所致的学习能力损害,但对记忆能力效果仍较差.     

幼年大鼠青霉素点燃后慢性认知功能缺陷的分子机制研究

在建立发育期大鼠青霉素点燃模型的基础上,探讨点燃后至成年期不同发育阶段空间学习记忆能力改变,以及对海马记忆分子钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)、突触可塑性相关基因3(PRG-3)、抗惊厥脑肠肽胆囊收缩素(CCK)、锌离子转运体1(ZnT-1)和3(ZnT-3)表达的远期影响．生后29天(P29) 的SD大鼠随机分为青霉素点燃模型组(RS组,n=39)及生理盐水对照组(NS组,n=21)．RS组隔日腹腔注射青霉素,按体重5.60×10⁶ U/kg,连续6次,NS组以同样方法腹腔注射生理盐水．于末次惊厥后1.5、3、6和12 h透射电镜观察海马凋亡及自噬,于末次惊厥后1 h进行脑电记录,于末次惊厥后24 h 原位末端标记凋亡法(TUNNEL)检测海马凋亡细胞．分别于P51～P56、P81～P84、 P92～P95 进行3次Morris水迷宫实验,检测大鼠的学习记忆能力．最后,采用Timm染色观察海马苔藓纤维发芽,实时定量RT-PCR测定海马CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-1和ZnT-3的表达．结果如下：a．电镜显示末次惊厥后1.5～12 h可见大鼠海马本部神经元内溶酶体被激活,自噬小体形成,12 h自噬和凋亡同时存在;TUNNEL显示凋亡细胞明显增多(P < 0.05)．b．RS组末次惊厥后3～5 min脑电图记录显示额叶丛集放电,棘波和尖波阵发．c．Morris水迷宫实验显示,第1次测试各组逃避潜伏期均呈逐渐下降趋势,但RS组第5天潜伏期明显高于NS组,具有显著性差异(P < 0.05),RS组第2次水迷宫测试中第1天潜伏期明显高于NS组,具有统计学意义,第3次水迷宫第2天的潜伏期仍明显高于NS组,具有统计学意义．d．在Morris水迷宫搜寻策略分析中采用秩和检验,第1次水迷宫对照组在第4天和第5天成绩明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.01),第2次和第3次水迷宫中对照组3天成绩均明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.05)．e．Morris记忆实验显示：3次记忆测试平台象限路径与总路径之比,RS组3次记忆测试均明显低于NS组,有显著性差异(P < 0.05)．f．Timm染色显示,RS组海马齿状回内分子层和CA3区锥体细胞层可见明显异常增生苔藓纤维,对照组未见发芽．g．在实时定量RT-PCR试验中,方差分析显示RS组海马CaMKⅡα和ZnT-1表达明显低于NS组(P < 0.05),聚类分析和相关分析表明,NS组CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-3这4个基因具有共聚特征,并且各个基因之间具有显著相关性,而RS组仅海马CaMKⅡα和ZnT-1具有明显的共聚现象且呈正相关．本研究表明,幼年大鼠青霉素点燃后不仅能够造成海马神经元早期损伤(包括自噬和凋亡增加),而且产生远期的学习和记忆功能损害,并可能与海马记忆分子CaMKⅡ及ZnT-1表达下调有关．     

研究报告: TMEM163变异致髓鞘形成低下患者随访两例及iPSC构建

目的 探讨TMEM163变异导致髓鞘形成低下性脑白质营养不良（HLD）患者的临床特征及遗传学特点，归纳自然病程，以提高对该疾病认识，并构建患者来源诱导多能干细胞，为致病机制研究建立基础。方法 随访2009~2022年北京大学第一医院儿科就诊的2例TMEM163变异致病患儿，对临床表现、遗传学数据、蛋白质结构数据进行分析，总结临床遗传学特点，并采集患儿外周血构建诱导多能干细胞。结果 临床特点：2例患儿均具有早期运动语言发育迟缓、头颅磁共振成像显示脑白质髓鞘化不良，且症状随生长发育逐渐减轻的特点；均于婴儿期起病，以眼球震颤为首发症状，学龄期症状好转。遗传学特点：2例患儿均为TMEM163同一位点新发错义变异c.227T>G p.（L76R）、c.227T>C p.（L76P），均为国际上首例报道。病例2来源外周血单个核细胞成功重编程为诱导多能干细胞。结论 本研究为国际首次随访TMEM163变异致病髓鞘形成低下性脑白质营养不良患儿，完善了其自然病程，扩展了对髓鞘形成低下性脑白质营养不良临床表型认识，并首次构建了TMEM163 c.227T>C p.（L76P）变异患者来源诱导多能干细胞，为进一步致病机制研究打下基础。