人离体新皮层神经元的神经生物学特性

活检得到的人离体新皮层神经元的神经生物学研究表明,人新皮层神经元包括快锋电位和规则锋电位两种细胞类型,并存在局部抑制性突触环路和局部兴奋性突触环路,以兴奋性和抑制性氨基酸为重要的神经递质。另外,神经元的神经生物学特性还与胞外钙镁离子浓度有关。     

锌及锌转运蛋白ZnT3在小鼠海马苔藓纤维的一致性分布

目的 研究游离锌离子和锌转运蛋白ZnT3在小鼠海马的定位以及二的分布是否具有一致性。方法 应用锌TSQ荧光技术、锌金属自显影技术检测含锌神经元内的游离锌离子;应用免疫电镜技术检测ZnT3在含锌神经元轴突终末的分布。结果 游离锌离子和ZnT3免疫反应产物的分布在海马苔藓纤维内的分布具有一致性。在齿状回和CA3区的苔藓纤维内,锌和ZnT3蛋白定位于轴突终末的突触小泡。富含锌离子的含锌神经元轴突终末与CA3区锥体细胞的胞体和树突形成突触。尚可见锌离子存在于突触间隙内。结论 ZnT3向突触小泡内转运锌离子使锌离子聚积在含锌神经元轴突终末的突触小泡内,发挥锌离子的神经生物学功能。     

神经解剖学和神经生理学中的基本概念简述(七)

学习和记忆细胞水平的变化从细胞水平来看,学习和记忆应该包括特殊神经元间,突触通讯效能的变化。增减突触通讯效能的可能机制如下: 1.突触前神经末梢的增长或萎缩。 2.突触小泡数目多少的变化。 3.突触前部分合成或破坏递质的速率变     

大鼠脊髓胶状质内GABA能神经元突触联系的超微结构研究

本文用免疫电镜方法对脊髓胶状质内ＧＡＢＡ能神经元的突触联系进行了超微结构研究。结果表明;脊髓胶状质内有许多ＧＡＢＡ能神经元胞体和末梢分布;标记的ＧＡＢＡ能神经末梢可作为突触前成分与未标记的ＧＡＢＡ形成输一树突触。未标记的末梢可与标记的ＧＡＢＡ末梢形成输一轴突触。此外,标记的ＧＡＢＡ能神经末梢还可作为突触前成分与标记的ＧＡＢＡ能轴突、树突或胞体形成输－轴、轴－树或轴－体突触,即自调节突触。上述结果揭示：ＧＡＢＡ能末梢可对脊髓胶状质内其它神经元产生抑制或脱抑制作用。值得注意的是胶状质内含ＧＡｎＡ的神经结构可形成各种形式的自调节突触,并借此实现其对脊髓功能的复杂调节。     

学习和记忆相关基因:Calsyntenins家族

Calsyntenins（Cstn）是一个独特的将胞外蛋白水解活性与胞内Ca^2＋信号转导相连在一起的家族,属于钙结合蛋白,与钙离子结合,参与信号转导和细胞交流。它包括3个成员,分别为calsyntenin-1、calsyntenin-2和calsyntenin-3,皆为突触后膜蛋白,主要在脑的神经元中表达,但表达模式各自不同,而且其蛋白也表现出高度的结构多样性。Calsyntenin-1位于中枢神经系统（CNS）突触后膜,是一个突触后膜蛋白水解的蛋白质。有一个结合钙的胞质酸性结构域,是一个通过胞外蛋白水解来调节突触后钙的动力调节子。Calsyntenin-1调节突触后膜下或胞内Ca^2＋储存库中的Ca^2＋瞬变,从而参与长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）,与学习和记忆功能紧密相关。尤其是最近研究发现,β淀粉样蛋白前体（APP）和calsyntenins共同作用增加了β淀粉样蛋白（Aβ）的分泌,从而造成神经系统紊乱,促进阿尔采末病（AD）的发生,这对于AD发病机制的揭示和开发新一代治疗AD的药物具有重要的意义。     

PSD—95对NMDA受体信号转导的整合作用

PSD－95是新近在谷氨酸能突触的突触后致密物（PSD）中发现的一种特殊蛋白质,含有3个N末端的PDZ结构域,一个SH3结构域和一个C末端的GK结构域。PSD－95通过不同结构域与其它蛋白相互作用,不仅能够串集NMDA受体及其信号通路中的相关蛋白分子,组成受体－信号分子－调节分子－靶分子复合物,还可通过突触前后粘附分子的相互作用,参与突触连接的形成和维持,在介导和整合NMDA受体信号转导中具有关键性作用。     

Syntaxin-1通过激活突触递质传递加速早期突触的形成

Syntaxin-1是一种多结构域蛋白,通过与synaptobrevin-2和SNAP-25形成SNARE复合体调节囊泡融合.然而,syntaxin-1在突触形成过程中是否发挥作用,目前尚不清楚.本研究显示syntaxin-1的表达水平与突触形成过程高度相关.Syntaxin-1的R151A和I155A突变影响其在突触形成中的促进作用,而Habc结构域或跨膜结构域在突触形成中无显著作用.结果表明,syntaxin-1通过激活突触囊泡释放来加速突触的形成.     

钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶II向突触转运的动物模型和在体实验方法

钙 钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(calcium /calmodulindependentproteinkinaseII ,CaMKII)在兴奋性突触长时程增强 (longtermpotentiation ,LTP)和其他形式的突触可塑性等生理现象中起重要作用。用观察神经元胞体内某种分子参与突触后致密物 (postsynapticdensities ,PSD)的组成可以判断此分子是否参与LTP等突触可塑性过程。体外实验发现 ,用绿色荧光蛋白 (greenfluorescentprotein ,GFP)标记的CaMKII分子可在神经元受到谷氨酸或者直接电刺激后形成突触后膜密度簇 (PDSclusters)。最近 ,纽约州大学学者MichelleR .Gleason等进一…     

脊髓胶状质内生长抑素免疫反应阳性结构与一级传入纤维之间的突触连接

本文用单纯免疫电镜及免疫电镜与溃变(后根切断术)相结合的方法,研究了一级传入纤维与脊髓胶状质内生长抑素(SOM)阳性结构之间的突触连结。结果在脊髓胶状质内观察到SOM阳性的胞体、轴突、树突及溃变的轴突,以上结构间形成了几种不同类型的突触连结:(1)Ⅰ型或Ⅱ型突触球的中央成份(CⅠ或CⅡ末梢)是溃变的或是SOM免疫反应阳性的,它们与周围的树突形成轴树突触、轴轴突触或树轴突触,其中有一些周围的树突还是SOM阳性的。(2)某些简单的轴突(不参与构成突触球的轴突)呈暗型溃变,并与SOM阳性的树突形成轴树突触。(3)简单的SOM阳性的致密型轴突与含SOM的树突或核周质形成轴树或轴体突触。(4)简单的SOM阳性的亮型轴突与含SOM的树突形成轴树突触。这些突触关系提示脊髓胶状质内SOM阳性树突和胞体可直接从一级传入纤维或脊髓后角固有神经元接受冲动,其中有一些一级传入纤维和脊髓后角固有神经元也是SOM阳性的。这表明在脊髓固有神经元与一级传入纤维之间及脊髓固有神经元本身都存在着自调节突触。本实验结果为SOM参与感觉信息的调节提供了超微结构证据。     

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     

突触亚显微结构的研究进展

突触是由突触前成分、突触后成分和突触间隙所构成的一种具有传导功能的特殊装置。随着对突触的亚显微结构的深入研究,不仅神经元与神经元之间可形成突触,而且,一个神经元本身亦可形成自身突触。从目前资料看,无论是外围神经系统的,还是中枢神经系统的突触,都具有相似的膜循环过程。     

突触可塑性与脑疾病的神经发育基础

大脑神经回路高度有序的神经元活动是高级脑功能的基础,神经元之间的突触联结是神经回路的关键功能节点。神经突触根据神经元活动调整其传递效能的能力,亦即突触可塑性,被认为是神经回路发育和学习与记忆功能的基础。其异常则可能导致如抑郁症和阿尔茨海默病等精神、神经疾病。将介绍这两种疾病与突触可塑性的关系,聚焦于相关分子和细胞机制以及新的研究、治疗手段等进展。     

突触的可塑性与学习,记忆机制

位于哺乳动物海马、小脑皮层的不同类型的可塑性突触,分别具有突触传递的长时程强化(LTP)或抑制(LTD)现象,它们可能是某些经典条件反射形成的基础。以LTD型突触为记忆装置的小脑局部神经网络,具有典型的适应控制能力。突触可塑性的另一类表现是突触前纤维长芽,有证据表明,伴随大脑—红核系统条件反射的建立,在红核神经元胞体附近有新的突触形成,这可能是长期记忆的基础。     

老年大鼠学习记忆减退的神经基础

对由Ｍｏｒｒｉｓ水迷宫分得的青年、老年记忆正常和记忆减退鼠的脑组织分别进行突触、ＡＣｈＥ纤维、突触素、小白蛋白神经元以及突触体钙离子浓度、膜流动性的定量分析。结果表明老年记忆减退鼠新皮质、海马结构突触素含量、突触、胆碱能纤维、小白蛋白阳性神经元密度及突触体膜流动笥较老年记忆正常和青年鼠明显降低。老年记忆正常鼠与青年鼠各项均无显著差异。本研究提示各研究指标的异常与老年学习记忆减退密切相关。     

智障相关基因调控神经突触的生长发育

智力障碍病人约占人群的1%~3%,给家庭、社会带来严重的心理和经济负担,因此深入研究智障的发病机理具有非常重要的理论和现实意义.目前已发现500多个基因突变后可导致智障,这些基因的功能虽复杂多样,但其中多个基因在神经突触形成和学习记忆等生物学过程中发挥重要作用.神经突触是神经元与靶细胞之间进行信息交流的特化结构,而在智障病人中常伴有突触发育和功能异常.本文以本课题组的研究工作为主线,围绕神经突触的发育简要综述最近几年在智力障碍研究方面所取得的重要进展,并重点介绍BMP信号通路,微管和微丝细胞骨架在智障相关的突触病理发生过程中的作用.     

锥体神经元的连接模式对突触后局部电位的依赖

脑皮层的功能连接模式与突触可塑性密切相关,受突触空间分布和刺激模式等多种因素的影响。尽管越来越多的证据表明突触可塑性不仅受突触后动作电位而且还受突触后局部树突电位的影响,但是目前尚不清楚神经元的功能连接模式是否和怎样依赖于突触后局部电位的。为此,本文建立了一个无需硬边界设置的、突触后局部膜电位依赖的可塑性模型。该模型具有突触强度的自平衡能力并且能够再现多种突触可塑性实验结果。基于该模型对两个锥体神经元的功能连接模式进行仿真的结果表明,当突触后局部电位都处于亚阈值时两个神经元无功能连接,如果一个神经元的突触后膜电位高于阈值电位则产生向该神经元的单向连接,当两个神经元的突触后膜电位都超过阈值电位时则产生双向连接,说明突触后局部膜电位分布是神经元功能连接模式形成的关键。研究结果加深了神经网络连接模式形成机制的理解,对学习和记忆的研究具有重要意义。     

长时程突触可塑性中的突触标识

神经元长时程突触可塑性是学习和记忆的基础,神经元长时程突触可塑性的维持依赖于基因的转录和蛋白质合成.然而,这些转录产物和新合成的蛋白质是如何从胞体运输到突触点,还不甚清楚.近年来的研究显示,当长时程突触可塑性发生时,被激活的突触能通过建立突触标记(synaptic tag)来识别、捕捉和利用其所需要的基因产物,以维持突触可塑性的长时程变化.这一过程或现象被称为突触标识(synaptic tagging).本文就近年来突触标识的研究进展作一概述.     

神经元细胞器和囊泡运输

神经元是高度极化的细胞,典型的神经元由胞体、轴突及树突构成。神经元的胞体和神经末梢之间的物质和信息传递以及神经元之间的通讯都依赖于胞内的细胞器和囊泡运输。神经元中的运输系统对于神经元形态和功能的建成和维持以及突触的功能和可塑性至关重要。胞内运输的调控机制是细胞神经生物学领域的重大科学问题。该文重点总结了近年来关于神经元内细胞器和囊泡运输的研究进展,并对神经活性依赖的运输调控机制进行了初步探讨。此外,该文还简要介绍了神经元胞内运输与人类疾病之间的关系。     

胶质细胞在突触形成及突触传导中的作用

近年来,对胶质细胞功能的研究迅速发展.诸多研究都表明胶质细胞不仅为神经元功能发挥提供良好环境,而且还直接影响突触形成及其功能完善.此外胶质细胞也可以通过自身释放化学递质与神经元形成突触联系,参与对神经元兴奋性及突触传导的调节.     

学习训练对谷氨酸单钠所致大鼠海马损伤的神经保护作用

目的：探讨学习训练对谷氨酸神经毒性的保护作用。方法：在SD大鼠生后第3～9d腹腔注射谷氨酸单钠复制谷氨酸毒性模型,在1月龄和2月龄时训练大鼠学会以明暗辨别来获得食物,3月龄时取脑,在光镜下计数海马内存活神经元数,电镜下观察海马CA1区的超微结构,并计数突触数,测量突触活性带长度。结果：学习训练组海马CA3区和CA4区内的存活神经元数、海马CA1区内的突触数和突触活性带长度均大于非学习组,结论：结果提示学习训练可在一定程度上减轻MSG对海马的损伤。