老年痴呆症的突触和神经环路机制

老年痴呆症的主要临床表现为认知功能严重受损,其原因可能是皮层与海马内的突触结构或功能障碍及神经环路活动异常所致。可溶性Aβ尤其是Aβ寡聚体(而不是沉积在脑组织中的淀粉样斑块)可能首先选择性地攻击GABA能抑制性神经元,使海马或皮层内兴奋性神经元由于所受抑制减弱而过度兴奋,进而导致神经环路或网络活动异常。神经网络异常又通过一系列的代偿反应引起突触传递和突触可塑性受损。正常生理水平的tau通过不同的机制在介导Aβ的突触及神经环路毒性中扮演重要角色。     

神经环路再生研究进展

神经系统损伤会导致神经环路的缺损,造成此神经环路所调节的功能丧失或紊乱,并给病人的正常生活造成极大的障碍。所以,重建受损神经环路并恢复其功能是治疗神经系统损伤的重要目标。近年来,针对新生神经元替代缺失细胞并整合入损伤神经环路机制方面取得了一系列研究进展。高等哺乳动物利用内源性新生神经元或外源移植神经干细胞可以实现一定的神经环路重建和功能恢复,同时低等脊椎动物可以通过自发的神经发生来实现神经系统损伤后较为完美的再生,而对这些模式动物的研究也揭示了很多可以促进再生的因子和神经环路连接重建的机制。该文对这些方面的研究进展做了简要的综述。     

皮层-基底神经节环路功能性连接与PD运动防治的神经可塑性机制研究进展

帕金森病(Parkinson's Disease,PD)是一种以运动功能障碍为主要临床症状的神经退行性疾病,皮层-基底神经节环路功能性连接异常是PD运动障碍发生发展的病理基础。运动疗法防治PD的神经可塑性机制可能与该环路的结构与功能重塑有关。本文拟以皮层-基底神经节环路为切入点,分别从皮层-基底神经节环路功能性连接与运动调控、皮层-基底神经节环路功能性连接异常与PD、皮层-基底神经节环路功能性连接重塑与PD运动防治三方面对该领域的相关研究进行综述。     

运动技能学习的小脑环路机制

小脑在调控平衡、协调和姿势等运动功能以及认知和情绪等非运动功能方面均发挥关键作用。小脑发育障碍和病理性环路出现在多种运动障碍疾病以及伴有运动技能学习障碍的神经发育性疾病中。本文综述了运动技能学习的定义、特征和可能涉及的脑区,总结了参与调控运动技能学习的小脑环路特征,以及小脑发育异常与运动技能学习障碍的关联性。     

习惯化用药及其策略转换的神经环路调控机制

目标导向和习惯化行为策略转换缺陷是习惯化觅药行为形成的主要原因.以往认为,前额叶皮层对负责目标导向系统的背内侧纹状体控制能力的减弱介导了习惯化行为.然而,最新研究发现,背外侧纹状体(DLS)的直接通路和间接通路可选择性调控目标导向和习惯化系统.并且,运动皮层对DLS的投射可通过双向调节多巴胺D1受体(D1DR)和D2受体(D2DR)神经元突触可塑性,调控直接通路和间接通路间的协同或拮抗作用.近期研究还发现,杏仁核作为调控情绪的关键脑区,可通过中央杏仁核与基底外侧杏仁核间的功能迁移,从而介导习惯化觅药行为中伏隔核与DLS间的功能连接.此外,纹状体内D1DR和D2DR神经元对习惯化觅药行为的调控存在竞争关系.鉴于此,本文将重点讨论伴随习惯化用药形成发生行为策略转换缺陷相关的细胞特异性和环路特异性的脑功能异常机制.     

成体海马神经发生在癫痫及其共患病中的作用

癫痫是一种临床常见的以反复性发作为主要特征的慢性脑病,且50%以上的成人癫痫患者存在至少一种的共患病,如焦虑、抑郁、睡眠障碍、认知障碍等.目前,临床癫痫最主要的治疗方式为使用抗癫痫药物控制发作症状,但治疗预后不佳,存在以下共性问题:患难治性癫痫比例高、副作用大、对症而非对因治疗、无法控制癫痫共患病等.因此,亟需深入解析癫痫发病的精准机制,寻找有效抗癫痫的治疗方式.近年来的研究结果表明,成体海马神经发生可能参与癫痫的形成,两者之间可能存在密切的联系.一方面,癫痫会引起成体海马神经发生的新生水平的异常改变,包括数量、形态和功能成熟与整合;另一方面,多种手段调节成体海马神经发生水平可以对癫痫产生不同的作用.此外,成体海马神经发生还与学习记忆障碍、焦虑、抑郁等常见癫痫共患病密切相关,提示其治疗癫痫共患病的可能性.本文对近年来癫痫中成体海马神经发生的异常改变及其在癫痫中的作用研究进行综述,深入探讨了成体海马神经发生与癫痫之间的关系及其对癫痫共患病的影响,为癫痫的机制研究和治疗策略研发提供新的思路和角度.     

阿尔茨海默症的诊断与治疗研究进展

阿尔茨海默症(AD)即老年痴呆症,是以老年斑和神经元纤维缠结为主要病理特征的神经退行性疾病.AD的发病机制是多种发病素、多种通路和分子机制的相互参与,例如信号异常、炎症和免疫系统、脂质转运、细胞内吞作用、细胞凋亡、氧化损伤和应激反应、tau 病理学、神经元和突触的损失、能量代谢等.目前没有一种 AD 治疗方法能从根本上停止其病理的退行性改变,但仍有多种治疗策略.我们从生物标志物、遗传、神经影像、药物治疗、β淀粉样蛋白免疫治疗方面,对阿尔茨海默症的治疗研究进展进行了简要综述.     

采用GCaMP活体钙成像解析神经环路调控机制的研究策略及意义

大脑中的神经元通过集体行为建立相互连接,构成多种神经环路进而执行不同的功能。神经环路的研究方向即寻找构成各神经环路的神经元细胞,研究这些神经元是如何产生通讯互动以此构成特定的环路及环路本身在中枢神经系统行使的生命活动。众多研究已经证实,在解析生理或病理条件下神经环路调控机制过程中,通过实时监测神经元内重要生物传感器钙离子的变化可精确反映大脑组织内神经元活动。GCaMP活体钙成像方法有助于从单细胞水平揭示生理或病理状态下不同环路的调控机制。本文系统综述了GCaMP活体钙成像作为一种示踪技术在神经环路研究中的应用及进展,为神经环路和神经药理学的研究提供了参考依据。     

食物成瘾及其神经环路调控机制

食物成瘾是指人们对某些特定食物（高度加工、可口、高热量的食物）的依赖性达到难以控制的程度,并表现出一系列成瘾样的行为学变化,具有强迫性、长期性和反复性的特点。食物成瘾可引起肥胖症,而且是大部分人不能维持减肥效果或坚持限制性饮食以保持健康体重的核心因素。深入理解食物成瘾及其神经生物学机制,将为干预食物成瘾以改善肥胖提供准确的靶点。食物成瘾的诊断标准是耶鲁大学食物成瘾量表,而食物成瘾的动物模型为小鼠食物自我管理模型。外侧下丘脑-腹侧被盖区-伏隔核神经环路、腹侧被盖区-前边缘皮质-伏隔核神经环路和外侧隔核-结节核神经环路是调控食物成瘾的关键神经环路机制。     

GABAB受体活性调控机制的研究进展

γ-氨基丁酸B型受体(GABAB receptor,GABABR)是由GABAB1(GB1)和GABAB2(GB2)亚基组成的异源二聚体,在中枢神经系统中介导持久而缓慢的神经抑制活动。GABAB受体活性受多种因素的调控,如受体的胞内运输、受体的内吞和再循环、受体与胞内蛋白相互作用等,在神经元维持突触可塑性、产生快速神经抑制信号等方面起着非常重要的作用,其活性失调则导致自发性癫痫、痉挛药物成瘾、精神分裂症等多种严重疾病。     

综述: 引发“战斗?鄄逃跑”反应的神经环路机制

"战斗-逃跑"反应是人和动物面临生存威胁时,产生的一系列应激行为和生理反应,该反应有助于个体提高战斗或逃跑的能力,以提高生存概率.过度或反复"战斗-逃跑"反应能诱发一类称为创伤后压力应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)的精神疾病.频繁的自然灾害和交通事故使我国人口受到PTSD的严重危害.要揭示PTSD的发病机理,首先需要深入地了解引发"战斗-逃跑"反应的脑内神经环路和机制.本文综述了该研究领域的进展和亮点工作,强调了该研究在国家相关领域中的重要性.     

猪脑类神经肽抑制因子的分离纯化和抗小鼠癫痫作用

本实验室以猪脑为原料,利用超滤,凝胶过滤层析和反相高效液相色谱等分离纯化方法,分离出一种小分子类神经肽抑制因子(Neuropeptide-like inhibitor,NPI),并进行生物活性和理化性质的初步研究。以MTT比色法检测NPI对噬铬细胞瘤(pheochromocytoma)PC12细胞生长的影响;建立戊四氮致小鼠急性癫痫模型,检测NPI体内活性;通过液相色谱法鉴定NPI相对分子量和氨基酸组成。结果表明NPI对PC12细胞生长具有抑制作用,并呈量效关系。动物模型实验显示小鼠初次惊厥时间明显延长(P<0.01),惊厥程度及死亡率明显下降(P<0.05),表明NPI具有体内抗惊厥活性。     

腺苷在癫痫发病机制中的作用以及腺苷相关癫痫治疗的研究进展

癫痫是慢性反复发作性的脑功能失调综合征,近年来,关于星形胶质细胞及腺苷和癫痫关系的研究逐渐成为热点。腺苷在中枢神经系统中广泛存在,其可以作为整合中枢兴奋性以及抑制性神经递质的调节因子,其诸多生理作用都是通过受体介导实现的。研究腺苷通过星形胶质细胞及腺苷激酶、谷氨酸、表观遗传基因修饰、伽马氨基丁酸受体等通路在抑制癫痫发病机制中的作用,将为治疗癫痫提供全新的治疗思路和措施。本文将针对腺苷抑制癫痫发生的机制以及目前与腺苷有关的癫痫治疗方法进行综述。如果在今后的研究工作中能够进一步明确腺苷在抑制癫痫中的作用机制,就有可能寻找新的干预靶点,对发展新的预防措施,指导预防药物研发,都具有重要意义。     

催产素减轻抑郁症状机制的研究进展

抑郁症是临床上常见的精神疾病.目前缺少治疗抑郁症的有效手段.催产素(oxytocin,OT)是一种由下丘脑室旁核和视上核神经元分泌的神经肽,参与生理和病理状态下多种复杂神经精神活动.近年来,许多临床和基础研究显示OT可通过多种机制减轻抑郁症状.本文就OT的生理作用,抑郁状态下OT分泌水平,OT对抑郁相关激素、脑区、环路和神经可塑性及OT对氧化应激反应的作用等最新研究进展做一综述,探究OT减轻抑郁症状的机制.     

强直电刺激嗅内皮质-海马环路诱发CA1神经元的癫痫同步性膜电位振荡行为

目的和方法 :4 0 0～ 5 0 0 μm大鼠水平脑切片含有封闭的EC 海马环路。强直电刺激 (60Hz ,2s)海马Schaeffer侧支诱发癫痫放电 ,全细胞记录CA1胞体层单个神经元电活动 ,同步记录相应树突区细胞外场电位 ,探讨单个神经元膜电位振荡特性与细胞外癫痫电活动之间的关系。结果 :①强直电刺激诱发CA1神经元膜电位后放性振荡行为呈宽频特征 (3～ 10 0Hz)。以θ节律多见 ,跟随在刺激引起的膜电位去极化或超极化偏移 (paroxysmaldepolarizingorhyperpolaringshift,PDSorPHS)之后 ,振荡波的上升支和下降支分别由膜电位去极化 超极化或超极化 去极化成分构成 ;②逐渐增强的IPSP构成了膜电位振荡的起搏成分 ,继而反弹形成锋电位和阈下振荡 ,与细胞外癫痫样电活动同步 ,并促成癫痫放电由紧张性向阵挛性形式转变 ;③发现了电偶联电位 (spikelets)以及细胞之间的染料偶联现象。结论 :单个神经元作为振荡器可以启动群体神经元超同步化癫痫样电活动 ;缝隙连接可能参与了膜电位振荡的启动与场电位癫痫样电活动的同步作用。     

大脑皮层内活动依赖的神经环路结构可塑性研究进展

哺乳动物大脑皮层内的神经环路在神经发育、学习记忆、神经和精神疾病过程中表现出令人惊异的结构和功能可塑性。随着新的成像技术及分子生物学方法的应用,在细胞和突触水平上观察活体皮层内神经环路的动态结构变化成为可能,因此近十年来有关活动依赖的神经环路结构可塑性方面的研究进展迅速。该文综述了该方面的部分实验结果,重点阐述个体生长发育、丰富环境、感觉剥夺、病理状态以及学习和记忆等过程和条件下树突的结构可塑性特点,尤其是树突棘的形态和数量变化特征;并简单介绍轴突的结构可塑性,以及结构可塑性相关的分子和细胞机制,最后提出未来该领域内亟待解决的问题。     

梓醇对Aβ损伤SH-SY5Y细胞BDNF表达的影响及机制研究

摘要 目的：探讨梓醇对β-淀粉样肽（β-amyloid, Aβ）损伤SH-SY5Y细胞脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）表达的影响及调节BDNF表达的机制。方法：以全反式维甲酸诱导分化的神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y为研究对象，研究梓醇对Aβ 损伤细胞的作用。采用MTT实验测定细胞存活率，ELISA测定BDNF的含量，Western blot检测转录因子cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein, CREB）及其活化形式磷酸化CREB（pCREB）表达量，RT-PCR测定BDNF mRNA及转录子的表达水平；用RNA干扰的方法阻断CREB表达后，用RT-PCR测定BDNF mRNA表达量的变化。结果：梓醇预保护提高Aβ损伤SH-SY5Y细胞的存活率，显著增加细胞培养上清中BDNF含量和胞内BDNF mRNA水平，促进BDNF转录子IV及其关键调节转录因子pCREB的表达，干扰CREB表达后，梓醇上调BDNF mRNA表达的作用部分消失。结论：梓醇可能通过上调CREB磷酸化促进BDNF的表达，从而发挥神经保护作用。     

妊娠肝内胆汁淤积症发生的分子机制研究进展

妊娠肝内胆汁淤积症(Intrahepatic cholestasis of pregnancy,ICP)是发生在妊娠中晚期,以皮肤瘙痒、黄疸、血清胆汁酸升高,伴轻度肝功能损害为特征的妊娠并发症,严重影响母儿健康。ICP的发病机制尚未完全阐明,但有研究表明在遗传易感性妇女中,性激素及其代谢产物导致胆汁酸代谢异常与本病的发生密切相关。现就目前国内外有关ICP发病机制的研究进展做一综述,一方面为探寻更深层次的机制提供理论基础,另一方面为临床治疗ICP提供思路和方法。