神经元轴突信号调节髓鞘发育的研究进展

神经元轴突外包裹的髓鞘结构对于提高神经元传导速率,维持神经系统稳定性有重要作用。在中枢神经系统中,髓鞘主要由少突胶质细胞形成。成髓鞘过程在内源性和外源性因素的共同调节下进行,神经元轴突信号在这个过程中扮演重要角色。髓鞘发育过程依赖于轴突的促进信号和抑制信号的相互平衡:促进信号包括层粘连蛋白和神经调节素等,神经元电信号能启动并促进髓鞘再生;抑制信号包括细胞黏附分子以及Notch信号。本文综述了一些因子尤其是神经元信号在髓鞘发育中的作用,也讨论了脱髓鞘疾病中神经元如何参与髓鞘再生。这些总结有助于理解髓鞘发育的机制,也有助于脱髓鞘疾病的研究和治疗。     

脊髓损伤的病理改变及修复策略

脊髓损伤造成神经组织坏死,传导通路中断,损伤平面以下运动和感觉功能丧失,导致瘫痪甚至死亡.脊髓损伤的病理变化极其复杂,早期主要为分子基因水平的改变,亚急性期主要为细胞组织水平的变化.这些变化引发继发性损伤,致使组织坏死、神经元死亡、轴突断裂并形成由瘢痕组织包裹的囊性空洞,抑制轴突再生.目前临床上仅能通过手术减压或者使用药物对症干预,无法从根本上改善受损神经的功能.脊髓损伤后功能难以恢复有多方面的原因:炎症反应贯穿脊髓损伤全过程,炎症介质导致损伤区域的神经元及胶质细胞变性坏死,轴突因瓦勒变性而萎缩;神经元再生能力弱,轴突再生乏力,并且瘢痕组织导致轴突无法穿越损伤区域与远端的轴突形成联系.本文就脊髓损伤后的病理改变进行综述并探讨修复策略.     

少突胶质前体细胞分化调控在多发性硬化病理发生中的意义

多发性硬化是一类中枢神经系统炎症性脱髓鞘疾病,其发病原因目前尚未明确。深入地研究该疾病的发生发展机制将为临床预防及治疗提供更有效的帮助。髓鞘是中枢神经系统重要的生理结构,主要发挥保护轴突和加速神经冲动传导的作用。在成年中枢神经系统,髓鞘损伤后可以由少突胶质前体细胞经增殖、迁移和分化而重新形成,即髓鞘再生。然而,在慢性多发性硬化症患者的病灶中,由于少突胶质前体细胞分化障碍,导致髓鞘再生减弱,进而造成轴突损伤和神经元丢失,发生不可逆的神经功能障碍,是进展型多发性硬化发生的重要原因。因此,研究进展型多发性硬化患者病灶中少突胶质前体细胞的分化障碍及其相关信号机制对于临床治疗和药物开发具有重要意义。本综述将着眼于少突胶质前体细胞的分化调控机制,分析其在进展型多发性硬化病理发生中的作用和意义,并讨论了相关的潜在治疗靶点。     

髓鞘相关糖蛋白与神经系统的髓鞘发育和轴突生长

髓鞘相关糖蛋白（myelin-associated glycoprotein,MAG）是免疫球蛋白超家族成员,它由中枢神经系统的少突胶质细胞和外周神经系统的施万细胞表达。MAG定位于直接和轴突相接触的髓鞘膜的最里层,它通过介导胶质细胞与轴突的相互作用参与髓鞘的形成及其完整性的维持。同时MAG也是髓鞘来源的神经生长抑制因子的主要成分。在神经系统发育的不同阶段,MAG显示不同的功能：即发育期促进轴突生长,成熟期抑制轴突生长。其抑制作用主要由髓鞘来源的抑制分子的共同受体NgR介导,在神经营养因子受体p75NTR以及小GTP酶Rho等信号分子的共同参与下完成。     

神经元电活动调控中枢神经系统再髓鞘的研究进展

在中枢神经系统中,脱髓鞘病变后的机体可以实现一定程度的再髓鞘修复,但尚不足以诱导功能恢复。越来越多的研究表明,神经元电活动作为一种轴突信号,调控着发育性成髓鞘过程并且能够启动及促进轴突再髓鞘。通过激活神经元电活动促进轴突再髓鞘修复的策略已经成为治疗相关疾病的潜在突破口,但该再髓鞘过程中涉及到的少突胶质谱系及星形胶质细胞的变化及机制仍不够清楚。该文拟主要围绕神经元电活动调控轴突再髓鞘的相关机制进行综述,为今后研究提供参考。     

中枢神经系统少突胶质细胞前体细胞产生的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)在脊椎动物中枢神经系统(central nervous system,CNS)中负责形成包裹神经元轴突的髓鞘,保证神经冲动沿轴突的快速传导,并为其提供营养支持。OLs发育异常及损伤会导致严重的神经系统疾病,比如脑白质营养不良(leukodystrophy)、多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)等。少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte progenitor cells,OPCs)在胚胎期由神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)产生,该过程受到一系列细胞内外因素的调控,对这一问题的研究也是神经系统研究的重要内容。现主要基于遗传学结果,简述关于OPCs产生的调控机制的最新研究进展。     

少突胶质细胞和视神经损伤

少突胶质细胞在中枢神经系统中具有重要和广泛的生理功能。视神经损伤后,出现髓鞘脱失、少突胶质细胞死亡和髓鞘再生等病理改变,产生的髓鞘碎片能抑制视神经轴索再生。少突胶质细胞的抑制特性由特定的抑制分子介导,目前已鉴定的抑制分子主要有Nogo、髓鞘相关糖蛋白（myelin—associated glycoprotein,MAG）、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白（oligodendrocyte myelin glycoprotein,OMgp）等,它们通过同一受体复合体传导抑制信号。阻滞抑制分子及其受体,或调整神经元的内在生长状态以克服抑制分子的抑制作用,可以促进视神经损伤后再生。本文就这方面的进展作一综述。     

髓鞘脂质的代谢与功能研究进展

髓鞘是包绕神经轴突的高度特化的膜性结构,其主要功能是保护轴突、绝缘和维持神经冲动的跳跃式传导。髓鞘膜富含脂质,其脂质构成与其他生物膜明显不同。由于髓鞘的形成需要高水平的脂质合成,多种脂代谢紊乱性疾病均可导致髓鞘的完整性被破坏。针对各种脂质合成通路关键分子的转基因小鼠研究有利于我们清楚地认识髓鞘脂质的功能。此外,成髓鞘神经胶质细胞对外源性脂质的摄取也可在髓鞘形成中发挥作用。了解髓鞘脂质的代谢与功能,将有助于我们深入认识脂质在髓鞘损伤和疾病中的作用,并且为脱髓鞘疾病的治疗提供新的策略。本文就脂质在髓鞘形成和维持过程中的代谢和功能相关研究进展作一综述。     

脊髓神经前体细胞由形成运动神经元转为形成少突胶质细胞的机制的研究进展

少突胶质细胞主要围绕神经元轴突形成髓鞘,能几十倍地加快神经冲动的传导速度,它的异常会严重影响人的行动和健康,因此对其发育的研究显得极为重要。最近的研究显示脊髓中绝大部分少突胶质细胞和运动神经元先后由相同的神经前体细胞区产生。然而,对脊髓神经干细胞如何有秩序地先后产生这两种不同细胞的具体机制还不清楚。基于近年来的研究进展,对运动神经元和少突胶质细胞发育上的关系以及其发育命运转变的机制进行探讨。     

大鼠脊髓胸段平面少突胶质细胞分布和形态学差异的研究

目的：观察大鼠脊髓胸段（T8-T10）平面中少突胶质细胞在白质和灰质中分布和形态学差异。方法：应用免疫荧光组织化学方法,利用少突胶质细胞特异性标志物一抗大鼠Nogo-A分子单克隆抗体,观察大鼠脊髓胸段平面白质和灰质中少突胶质细胞分布和形态学差异。结果：Nogo—A免疫阳性标记主要集中在少突胶质细胞的胞体、突起及其形成的髓鞘。在冠状切面中,白质中的少突胶质细胞广泛分布,而灰质中少突胶质细胞主要分布于神经元的周围;白质中少突胶质细胞胞体较灰质中少突胶质细胞的胞体大,且白质中少突胶质细胞突起及形成的髓鞘结构较灰质中明显。在矢状切面中,白质中少突胶质细胞多成”串珠状”排列,而灰质中少突胶质细胞则紧贴神经元。在脊髓近端背根结结构中,可以观察到少突胶质细胞形成的轴突呈”蜂窝状”结构。结论：应用抗大鼠Nogo—A分子单克隆抗体的免疫荧光组织化学染色方法能够较好展示少突胶质细胞分布特点和形态学差异,与少突胶质细胞类别（束内细胞,卫星细胞）和功能特点相适应,为进一步研究生理和病理条件下,少突胶质细胞的机能奠定基础。     

果蝇胶质细胞在神经系统的功能研究进展

胶质细胞是一类广泛存在于神经系统的细胞,但其在神经系统的功能作用尚不太清楚。果蝇神经系统中也存在多种的胶质细胞,包括表面胶质细胞(Surface glia)、皮质胶质细胞(Cortex glia)、类星形胶质细胞(Astrocyte-like glia)、神经节包裹型胶质细胞(Ensheathing glia)和轴突包裹型胶质细胞(Wrapping glia)。本综述介绍果蝇胶质细胞研究的近期进展,研究表明果蝇胶质细胞能激活神经干细胞分裂,维持神经干细胞的存活,促进视叶神经上皮细胞的增殖。胶质细胞还能维持神经元的存活,以及促进轴突的形成、聚束和正常的投射。此外,胶质细胞还具有清除凋亡神经细胞的作用。     

核因子-κB的激活参与施万细胞的髓鞘形成过程

许旺细胞 (Schwanncells)在外周神经元信号支配下参与其轴突髓鞘形成 ,此过程机制尚不明。美国Vanderbilt大学的BruceD .Carter等最近用多种方法证实 :在施万细胞形成髓鞘的过程中 ,核因子 κB(NF κB)起决定性作用。他们在大鼠髂神经元体外培养中发现 ,髓鞘形成特异性相关基因Oct 6和Krox 2 0的表达受NF κB的调控。Oct 6和Krox 2 0的基因产物分别是具有POU结构域和锌指结构域的转录因子 ,髓磷脂碱性蛋白(myelinbasicprotein ,MBP)是它们的靶基因。Oct 6在髓鞘形成的起始阶段 ,即胚胎期 16天开始表达 ,至出生后 15天消失 ,而此…     

综述与专论: 机械敏感性离子通道TMEM63A在髓鞘形成障碍相关疾病中的作用

跨膜蛋白63A（transmembrane protein 63,TMEM63A）是一种机械敏感性离子通道（mechanosensitive ion channel,MSC）,在髓鞘形成过程中发挥重要作用。TMEM63A于2019年与髓鞘形成低下性脑白质营养不良19型（hypomyelinating leukodystrophy 19,HLD19）相关联,确定为HLD19的致病基因。髓鞘是神经系统中由少突胶质细胞形成的兼具营养轴突和加速动作电位传导的结构,髓鞘形成障碍可表现为髓鞘形成低下、髓鞘囊性化和髓鞘变性。髓鞘中脂质含量丰富,不同脂质参与髓鞘形成、修复和胶质细胞与轴突识别等重要过程。TMEM63A变异导致的HLD19为髓鞘形成低下性疾病。TMEM63A变异可引起渗透压改变,细胞上TMEM63A跨膜蛋白受机械刺激产生电流,从而影响少突胶质细胞分化、成熟,导致髓鞘形成异常;同时,TMEM63A变异也可引起细胞膜脂质的分布异常,影响脂质正常功能,异常的脂质通过参与不同的髓鞘形成环节最终导致了髓鞘形成障碍。     

中枢神经系统轴突再生抑制蛋白

中枢神经系统 (CNS)轴突再生的主要障碍之一是存在抑制再生的蛋白 ,迄今 ,已在少突胶质细胞 /髓鞘中相继发现至少三个重要的轴突再生抑制蛋白 ,即髓鞘相关糖蛋白 (MAG)、Nogo A和少突胶质细胞 /髓鞘糖蛋白 (OMgp)。最近的研究又证实 ,这三个不同的抑制成分可能主要通过与一个共同的受体Nogo6 6受体 (NgR)结合而发挥作用。这些研究成果扩充了对CNS损伤后轴突再生障碍的理解 ,也为探讨CNS损伤的治疗新策略提供了新的思路。     

雪旺氏细胞与中枢神经再生

雪旺氏细胞是周围神经系统的胶质细胞,具有非常活跃的生理功能,它能表达数种神经营养因子,防止受损神经元胞体的死亡,为轴突再生提供先决条件;SC分泌细胞外基质成分和细胞粘着分子,为轴突提供良好的再生环境,支持轴突再生并引导再生的轴突重新支配靶组织。离体实验表明,SCs本身及其分泌的生物活性物质能支持中枢神经突起的生长,将SCs作为移植材料进行移植能促进视神经、脊髓、隔-海马通路等再生。由于雪旺氏细胞有可能从自体获得,将为中枢神经损伤的修复开辟一条新途径。     

NG2-神经元突触联系在NG2细胞增殖分化过程中的变化

NG2细胞是广泛分布于CNS中表达NG2蛋白多糖的一种胶质细胞,也被称为少突胶质前体细胞（oligodendrocyteprecur—sorcells,oPc）。该细胞具有典型复杂的星形形态和长突起围绕于胞体周围,表达电压门控的K＋和Na＋通道、GABAA以及AMPA／红藻氨酸受体并接受神经元突触的信号输入。NG2细胞增殖分化是保证神经元轴突髓鞘化的首要前提,NG2的增殖分化不能仅依靠其自身调控,NG2-神经元突触联系可能也是调控NG2细胞增殖分化的信息中转站。伴随NG2细胞增殖分化神经元轴突的髓鞘化也不断形成,这些过程在围生期表现尤为明显;NG2细胞分化为少突胶质细胞后,其功能上具有”专一性”,所以可能存在NG2．神经元突触联系的作用被削弱的现象。因此,在NG2细胞增殖过程中,NG2细胞保持与神经元之间的功能性突触并将其传递给子代NG2细胞;而在NG2细胞分化的过程中,NG2细胞的突触信号输入迅速减少。NG2细胞不但是一种前体细胞,同时也是一种具有独特功能的胶质细胞,在中枢神经系统中发挥重要作用。本综述就NG2细胞在增殖分化过程中其突触信号的变化以及可能的意义进行阐述。     

NG2胶质细胞的起源、分布和异质性

NG2胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统中不同于星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞的一类新型胶质细胞。除分化为少突胶质细胞外,NG2胶质细胞还能分化成星形胶质细胞和神经细胞。NG2胶质细胞能对多种损伤和疾病作出反应,分化为少突胶质细胞,在脱髓鞘后髓鞘修复中起到重要作用。NG2胶质细胞具有异质性,阐明不同发育阶段和区域的差异有助于探寻NG2胶质细胞增殖和分化机制,为预防脱髓鞘和促进髓鞘再生奠定理论基础。本文主要概述NG2胶质细胞的结构、起源和分布,着重讨论NG2胶质细胞不同发育阶段和区域的异质性以及在髓鞘再生疾病中的地位。     

Olig2在cuprizone介导的脱髓鞘动物模型中的表达变化

目的探讨Olig2在cuprizone诱导的急性脱髓鞘动物模型中的表达变化规律。方法应用含0.2%cuprizone饲料饲育小鼠,通过调控饲育时间,造成神经脱髓鞘及髓鞘再生,使用免疫荧光染色和实时定量PCR(qRT-PCR)的方法,观察模型髓鞘脱失后及髓鞘再生2周后Olig2、少突胶质细胞碱性髓鞘蛋白(MBP)及星形胶质细胞神经胶质酸性蛋白(GFAP)的表达变化。结果 Cuprizone饲育6周后,动物胼胝体白质内髓鞘脱失严重,在恢复正常饲料后,髓鞘逐渐恢复正常结构。正常小鼠大脑Olig2低水平表达。髓鞘脱失后Olig2、GFAP表达增高,并可见Olig2+/GFAP+细胞,MBP表达明显降低。髓鞘再生2周后Olig2表达降低,MBP、GFAP表达增高。结论 Olig2基因在cuprizone诱导的脱髓鞘模型中的表达变化,提示Olig2可能参与祖细胞向有活性的星形胶质细胞的分化过程,并与胶质瘢痕的形成有关。     

编委推荐

正Nature Communications|朗飞结是小胶质细胞和神经元沟通的桥梁小胶质细胞是中枢神经系统的常驻免疫细胞,是健康大脑稳态和可塑性的关键参与者。在神经系统疾病(如多发性硬化症)中,活化的小胶质细胞会引起组织损伤,同时也有神经保护和促进髓鞘再生作用。即便如此,小胶质细胞和神经元之间通讯的机制目前仍不清楚。     

介导诱导性少突胶质细胞祖细胞生成的重编程因子的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes, OLs)是中枢神经系统(central nervous system, CNS)中主要的成髓鞘细胞,其功能障碍会引发一系列的神经性疾病,例如:多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)和脑白质营养不良。少突胶质细胞祖细胞(oligodendrocyte precursor cells, OPCs)的移植是治疗髓鞘相关疾病的一种潜在方法。在脑损伤后, OPCs可向OLs方向分化并对损伤部位的轴突进行髓鞘化,但是, OPCs在大脑中仅占5%～8%,这种髓鞘修复作用十分有限。通过体外重编程技术生成诱导性少突胶质细胞祖细胞(induced oligodendrocyte precursor cells, iOPCs)的策略可为髓鞘损伤疾病的治疗提供大量的细胞资源。但是该方法仍存在一系列亟待解决的问题,包括i OPCs生成效率较低、体外培养周期较长等。因此,该文从限定性转录因子、miRNA以及小分子物质等方面阐述了iOPCs的生成方法,并分析了iOPCs的现存问题和应用前景,旨在为其在疾病模型构建、药物开发和再生医学等方面的应用提供理论和技术参考。