神经元突触前可塑性的结构及分子基础

突触可塑性是神经元间信息传递的重要生理调控机制,它包括突触前可塑性和突触后可塑性.突触前可塑性是指通过对神经递质释放过程的干预、修饰,调节突触强度的过程.突触强度的变化,是通过影响量子的大小,活动区的个数和囊泡释放概率来实现的.而突触前囊泡活动尤为重要：从转运、搭靠、融合至内吞进入下一轮循环,每一步都是由一群互相作用的蛋白质共同完成的.     

人（Homo sapiens）海马神经元microRNA调控网络的构建及其基本性质研究

目的：建立人海马神经元中的分子相互作用调控网络,研究miRNA在这个网络中是如何与其他信号通路相互作用并形成更复杂的生物网络,以及miRNA对网络中其靶点的调控如何影响生物网络的性质。方法：通过对已发表文献实验数据的挖掘分析,获得了哺乳动物海马神经元中主要信号通路的580个组分的一组相互作用数据,以及海马神经元中的miRNA表达谱。使用PITA,Miranda,TargetScan三个miRNA靶点预测软件计算出了这580个组分中的345个miRNA靶点。使用cytoscape对这些相互作用数据建立网络并对其性质进行计算分析。结果：建成了海马神经元中一个包含633个节点1653条边的miRNA调控网络,该网络中转录因子,adapter,酶更多的受到miRNA调控。结论：人海马神经元中,miRNA主要通过对转录因子,adapter和酶进行调控,与其他信号通路相互作用形成了一个更加复杂的网络,新形成的网络的集群系数,网络异质性,网络中心化程度,平均最短路径长度,平均邻点数都发生了变化。     

微小RNA和长链非编码RNA介导的昼夜节律调控

非编码RNA(ncRNA)是生物体细胞内一类重要的调控分子,其介导的昼夜节律调控日益受到研究者的重视。本文主要以黑腹果蝇Drosophila melanogaster和哺乳动物的相关研究为背景,阐述了微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)对昼夜节律的调控。miRNA介导的昼夜节律调控包括:生物体内(尤其是钟神经元中)具有节律性表达的miRNA;输入系统和miRNA存在相互调控,这主要是通过光照这个授时因子起作用;miRNA可直接调控核心振荡器,还可以调控其他基因而间接影响到核心振荡器;miRNA对输出系统的调控主要集中在代谢取食节律、运动节律、睡眠节律等。昼夜节律可调控lncRNA的表达,同时lncRNA也可调控昼夜节律,且lncRNA对基因调控范围广,作用机制复杂,这些都具有广阔的研究前景。本文将有助于进一步深入研究ncRNA对昼夜节律的调控。     

NF-κB激活的GSNOR基因转录可抑制NGF诱导的PC12分化

<正>NO广泛参与神经系统神经元细胞周期、生长分化及突触形成等过程。S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)作为神经元中蛋白亚硝基化的主要调控因子对学习和记忆功能有重要影响,然而其在神经元的分化及突触形成过程中的作用机制尚不清楚。前期研究显示,NO可介导神经生长因子(nerve growth factor,NGF)诱导的神经细胞系PC12的分化及大鼠初级皮层和海马神经元的分化。NO可能通过经典NO/c GMP信号通路或c GMP非依赖性途径,即S-亚硝基化发挥其对神经元的调控功能。     

纹状体中等多棘神经元侧抑制效应与基底神经节运动功能调控

中等多棘神经元(medium spiny neurons,MSNs)是纹状体的主要投射神经元,其细胞膜上表达的不同类型多巴胺(dopamine,DA)受体,分别参与基底神经节直接与间接两条运动神经通路功能的调节。近年来发现,纹状体相邻MSNs之间还存在突触连接,这种突触结构对直接或间接通路的电活动产生侧抑制效应(lateral inhibition),并通过其前馈作用进一步调节基底神经节信息输出核团的兴奋性。因此,纹状体MSNs的侧抑制效应对运动的精确调节具有重要意义。本文拟从纹状体神经元构筑与侧抑制突触效应、纹状体MSNs侧抑制突触效应参与基底神经节调控的生理学机制、MSNs侧抑制效应异常与帕金森病(Parkinson's disease,PD)等方面对纹状体MSNs侧抑制效应与基底神经节功能调控的机制进行综述。     

青春期的内分泌调控网络

哺乳动物青春期发育受内分泌机制调控,促性腺激素释放激素(GnRH)脉冲释放增加是青春期启动的标志。这种增加依赖于GnRH神经网络中跨突触的和胶质神经元的相互作用,包括神经元及胶质兴奋性输入的增加和跨突触抑制的减少。这个调控网络的分子机制还不清楚,但应包括多级网络调控。本文将从调控青春期启动的GnRH网络的各个层次对调控因素进行综述。     

锌离子对配体门控型离子通道的调节作用

在中枢神经系统(central nervous system,CNS)中,锌离子对配体门控型离子通道具有重要的调节作用。锌离子随着神经元的活动从突触前膜的囊泡中释放到突触间隙,对突触内受体进行调控。锌离子抑制N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)型谷氨酸受体的活性,而对非NMDA型谷氨酸受体的调控具有多样性。由γ氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)受体所介导的抑制性突触传递活动也受到锌离子的抑制;而锌离子对glycine受体则呈现出浓度依赖的双向调节效应。病理条件下,锌离子参与了兴奋性细胞毒作用所触发的神经元凋亡过程。本文主要阐述了在CNS中,锌离子对配体门控型离子通道所介导的突触传递活动的调控作用,以及这些调控作用的生理功能和病理意义。     

前扣带皮层NMDA受体-MAPK-CREB通路参与痛厌恶情绪的分子机制

疼痛包括感觉分辨和情绪体验两个基本成分。对疼痛感觉分辨成分的研究,在基因、分子、细胞和系统水平已获得重要进展,但对于疼痛的情绪、情感成分的研究相对滞后。越来越多的临床观察显示,疼痛特别是慢性疼痛所伴随的负性情绪状态,严重影响患者的身心健康。本文简要总结了痛厌恶情绪研究领域的主要进展,着重阐述了前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)参与痛厌恶情绪过程的神经机制,特别是ACC神经元NMDA受体和ERK-CREB信号通路的关键性作用。多种调控分子如突触相关蛋白SIP30和雌激素可通过突触前和突触后机制调控兴奋性氨基酸释放、NMDA受体功能和ACC锥体神经元突触可塑性参与痛厌恶情绪的形成。     

MicroRNA与细胞分化及发育

microRNA（miRNA）能调控基因表达是近年来在动植物体内发现的一种新的调控基因表达的方式.在动物体内,通过基因敲除方法所进行的研究表明了miRNA参与了胚胎早期发育、神经发育、肌肉发育和淋巴细胞发育等动物发育的各个方面.这些研究提示,miRNA是动物发育过程中的重要调控因子,而且与很多人类的疾病相关.本文介绍了近期miRNA在细胞分化及发育中的研究进展.     

突触前α7烟碱受体对海马神经元兴奋性突触传递的调控

采用盲法膜片钳技术观察突触前烟碱受体(nicotinic acetylcholinel receptors,nAChRs)对海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触传递的调控作用。结果显示,nAChRs激动剂碘化二甲基苯基哌嗪(dimethylphenyl—piperazinium iodide,DMPP)不能在CAl区锥体神经元上诱发出烟碱电流。DMPP对CAl区锥体神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic current,sEPSC)具有明显的增频和增幅作用,并呈现明显的浓度依赖关系。DMPP对微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)具有增频作用,但不具有增幅作用。上述DMPP增强突触传递的作用不能被nAChRs拮抗剂美加明、六烃季铵和双氢-β-刺桐丁所阻断,但可被α-银环蛇毒素阻断。上述结果提示,海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触前nAChRs含有对α-银环蛇毒素敏感的胡亚单位,其激活可增强海马CAl区锥体神经元突触前递质谷氨酸的释放,从而对兴奋性突触传递发挥调控作用。