神经系统内水通道蛋白4的功能研究进展

水通道蛋白4 (aquaporin 4,AQP4) 是中枢神经系统内重要的水通道蛋白之一,除了在海马、视上核和室旁核等部位的少数神经元上有分布外,主要表达在星形胶质细胞和室管膜上皮细胞中.近期的研究发现,AQP4除了参与脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)分泌、吸收等中枢神经系统内水代谢平衡的调节外,还有许多令人感兴趣的功能表现.AQP4能够影响星形胶质细胞的迁移和胶质疤痕的愈合;影响神经信号的传导;还能够调节星形胶质细胞对K 和谷氨酸的重摄取;改变神经元神经递质的释放;参与突触以及细胞间隙连接的形成等.上述发现表明AQP4不仅是影响中枢神经系统内水和电解质平衡的关键因素,而且是决定星形胶质细胞结构功能的重要分子基础之一.因此AQP4为众多脑疾病的治疗提供具有重要价值的潜在药物作用靶点,调控AQP4的表达与功能将成为治疗许多神经系统疾病的新策略.     

BAX敲除对小鼠大脑皮层和海马星形胶质细胞分布的影响

星形胶质细胞是大脑中一类高度异质的重要大胶质细胞,不仅在脑的发育和功能中起到重要作用,也参与多种神经病理生理学过程.多项研究表明B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,BAX)依赖性凋亡通路参与调控正常发育过程中脑内神经元的数量与分布,但是对其调控星形胶...     

兴奋性氨基酸转运体2在神经退行性变中的作用

谷氨酸是脑内必需的兴奋性神经递质之一,兴奋性氨基酸转运体（Excitatory amino acid transporterEAAT）2是最主要的谷氨酸转运体,负责脑内90%以上的谷氨酸再摄取,调节突触间隙的谷氨酸浓度。EAAT2功能紊乱导致胞外谷氨酸过量积聚,在多种神经退行性疾病的发病过程中起重要作用,如阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化等。对于人EAAT2启动子的研究发现,NF-kB在星形胶质细胞中对EAAT2表达起关键作用。通过筛选1 040种FDA批准的化合物,发现多种β-内酰胺类抗生素如头孢曲松钠等是EAAT2的转录激活剂,可以增加EAAT2的蛋白表达水平,产生神经保护作用。     

星形胶质细胞引起神经元超激发的作用机制分析

实验发现,星形胶质细胞表面膜上有多种神经递质受体,能积极参与脑内的信号传导,并与多种神经性疾病相关.在锥体神经元和星形胶质细胞的耦合网络中,星形胶质细胞能接受外部刺激.本文研究了在神经元和胶质细胞耦合系统中,将谷氨酸刺激加载在星形胶质细胞上的情况,发现神经元出现超激发现象,而神经元超激发是癫痫疾病的一个重要特征之一;并...     

P40蛋白在大肠杆菌内的表达及初步纯化

P40蛋白是我们新发现的 p40基因编码的一种含有 357个氨基酸残基的蛋白质 (另文发表 ) .有关专家们预言 ,随着人类基因组计划的完成 ,基因后时代即蛋白时代即将来临 .拥有新基因并不是我们的最终目的 ,只是在我们的科研工作中开拓了一个新领域 .对新基因功能的研究必需获得其编码的蛋白质 .p40基因是我们从正常人脑内克隆的一个脑内高表达的新基因 .脑是人体内功能最为奥秘的器官 ,对脑内新基因的发现和功能研究是揭示脑功能的必经之路 .获得 P40蛋白是我们研究 p40基因的第一步 .该蛋白可用于免疫动物以获得多克隆抗体 ,为今后的研究工作 …     

阿魏酸对脂多糖诱导的小鼠小胶质细胞炎性反应的抑制作用

阿魏酸是川芎、当归等中药的有效成分之一,具有较强的抗氧化活性和抗炎作用。小胶质细胞是脑内常驻的免疫效应细胞,极易被激活而导致脑内发生慢性神经性炎症反应,与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发生发展密切相关。该研究采用脂多糖(LPS)刺激小胶质细胞(BV-2)活化,研究阿魏酸对炎症反应的抑制作用。结果表明,2.5～22.5μg/mL的阿魏酸浓度依赖性的抑制一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)、白介素-1β(IL-1β)等炎症因子的产生,以及一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶-2(COX-2)蛋白的表达,其作用机制可能与其抑制Toll样受体4(TLR4)表达有关。     

星形胶质细胞在阿尔茨海默病中的功能变化及分子机制

星形胶质细胞在脑内数量最多,分布最广,对神经元有营养支持的作用,并且能够调控神经元的活性。越来越多的证据表明星形胶质细胞激活参与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的发生和发展。在AD病理情况下,星形胶质细胞在多种因子如β淀粉样蛋白(beta-amyloid,Aβ)和促炎细胞因子的作用下被激活,激活的星形胶质细胞进一步释放一氧化氮(Nitric oxide,NO)和多种炎性因子增强炎症级联反应。功能失常的星形胶质细胞会促进Aβ的产生,减弱对Aβ的摄取和清除,导致Aβ聚集沉积形成老年斑。激活的星形胶质细胞释放的炎症因子还能显著增加神经元内tau蛋白的异常过度磷酸化,产生神经纤维缠结。本文对星形胶质细胞在AD中参与神经变性的功能变化和分子机制进行总结,为星形胶质细胞作为靶点预防及治疗AD提供一定的理论依据。     

脑微血管内皮细胞条件培养液对MIP-1β诱导大鼠小胶质细胞迁移影响的机制

目的:研究经通络方药作用后的脑微血管内皮细胞条件培养液对MIP-1β诱导的大鼠小胶质细胞迁移的影响,以及由MIP-1β在小胶质细胞上的受体-CCR5介导细胞信号转导通路的调控作用.方法:将通络方药作用后的大鼠脑微血管内皮细胞条件培养液加入到由5nM MIP-1β刺激6h后的原代大鼠小胶质细胞中,利用Transwell细胞迁移系统来观察小胶质细胞迁移,用Western blot法检测小胶质细胞CCR5,p-p38,P-JNK表达情况.结果:脑微血管内皮细胞条件培养液能够显著减少小胶质细胞迁移到Transwell下层的细胞数量(P<0.01),降低小胶质细胞上MIP-1β的受体CCR5表达,同时抑制了其下游信号蛋白p38和JNK的磷酸化.结论:通络方药作用后的脑微血管内皮细胞务件培养液可抑制由MIP-1β诱导的大鼠小胶质细胞迁移,其作用发挥可能是通过抑制MIP-1β的受体CCR5表达,降低了其下游通路上p38和JNK蛋白磷酸化程度实现.     

脂多糖LPS诱导的神经炎症对小鼠认知功能的影响及相关机制分析

为研究脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)对小鼠认知功能的影响,本研究将18只C57BL/6小鼠随机分为两组,即正常对照组和LPS处理组,每组各9只小鼠。在腹腔注射LPS 24 h后行水迷宫实验检测小鼠行为学变化。此外,本研究采用Western blotting和免疫组化检测小鼠脑内小胶质细胞特异性标记物离子通道相关钙衔接蛋白(ionized calcium binding adapter,IBA1)的表达,TUNEL凋亡法检测小鼠脑内神经元凋亡情况。实验结果发现LPS处理后小鼠认知功能下降。Western blotting和免疫组化结果均提示LPS处理后小鼠脑中IBA1表达量增加,小胶质细胞激活;TUNEL提示LPS处理后小鼠脑内出现大量凋亡神经元,由此推断LPS可能通过激活小胶质细胞,扩大神经炎症反应,增加神经元凋亡导致小鼠认知功能下降。     

大脑的正常发育依赖于小胶质细胞介导的突触修饰

小胶质细胞(MG)在脑受损时能主动移向损伤脑区并吞食、清除死亡神经元的碎片,但其在未受损脑区中发挥的作用尚不清楚。Paolicelli等发现MG在个体发育过程中会吞食、清除突触,而且这种突触修饰在大脑正常发育中是必需的,该研究成果发表在最新一期的《Science》杂志上。他们首先用免疫组化荧光双标技术发现小鼠海马内少数PSD95阳性产物与MG共存,三维重建的结果显示这些PSD95完全或部分位于MG胞浆内,而突触前蛋白SNAP25也有类似现象,这表明MG能够吞食未     

显示小胶质细胞的三种组织化学方法之比较

小胶质细胞是中枢神经系统内的一种特殊的胶质细胞,属于单核吞噬细胞系统,功能上最突出的特点是具有免疫监视、抗原递呈和参与调节损伤修复的作用。关于小胶质细胞功能的研究已经成为近年的热点。要观察小胶质细胞的形态和分布,需要通过相应的组织化学手段,比如免疫组织化学术或者碳酸氨银反应来显示该细胞。我们在技术工作的实践中发现,很多单位在进行小胶质细胞的形态学观察时,并未正确使用这些方法,难免出现染色结果不佳的情况。     

HIV-Tat蛋白神经毒性机制的研究进展

HIV-Tat蛋白是人类免疫缺陷病毒-1型(HIV-1)基因编码的一种被称为反式转录激活因子,是HIV转录和复制所必须的一个很重要的调控蛋白。HIV感染细胞的早期即表达该蛋白,Tat蛋白能够由被感染细胞合成并释放到细胞外,脑脊液和血清中,能改变非感染细胞的结构和功能,特别是对神经元的结构与功能,从而促进艾滋病(AIDS)脑病的发生和发展,也就是说在中枢神经系统,HIV病毒对于神经系统的损伤多为间接损伤,主要依靠其合成蛋白,如Tat蛋白。Tat蛋白进入脑后,可以选择性地对中枢神经细胞产生毒性作用,引起神经元的凋亡,导致中枢神经系统发生病理性改变,如艾滋病痴呆(HAD)和艾滋病相关性脑炎(HIVE),然而HIV-Tat蛋白的神经毒性机制并不完全清楚。本综述将讨论HIV-Tat蛋白神经毒性及其可能的机制,为将来的研究和艾滋病脑病的防治提供更加有利的方向。     

脑内高锰是阿尔茨海默病的危险因素（英文）

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种神经系统退行性疾病。锰(manganese,Mn)是人体必需的微量元素。Mn可通过血-脑屏障和血-脑脊液屏障进入脑组织。脑内过量Mn蓄积将会破坏中枢神经系统(central nervous system,CNS)微环境稳态,造成严重的神经损伤。最新的研究提示过量Mn可损害动物的学习记忆功能,引起不可逆转的进行性认知功能减退,最终导致AD的发生。然而,Mn参与AD发病过程的机制仍不清楚,并且存在争议。本文综述了Mn对CNS、线粒体功能、p53表达和β淀粉样蛋白前体或β淀粉样蛋白的作用,并且分析了这些作用在Mn参与AD发病过程中的意义。     

松胞菌素B开放血脑屏障的研究进展

血脑屏障的是人体自然屏障之一。其主要作用是阻止有害物质通过颅内血管进入脑实质,并同时辅助排出脑内代谢物质等。对相当多的颅内恶性肿瘤术后患者,血脑屏障在一定程度上阻碍了化疗药物进入脑实质,从而影响化疗效果。因此近年来越来越多的学者将研究重点放在如何开放血脑屏障这个问题上。血脑屏障构成主要为毛细血管的内皮细胞、基膜周细胞和星状胶质细胞的足突,其中血管内皮细胞处于最重要的地位。原因归结于它自身的一个特殊结构--紧密连接。紧密连接是否完整,功能是否可以正常发挥关系到内皮细胞的完整性,因此对血脑屏障的开放有着举足轻重的作用。维持紧密连接结构中功能蛋白功能的能量物质为葡萄糖。脑血管中的葡萄糖进入脑实质需载体或通道,脑组织负责此过程的物质为葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)。本文作者通过松胞菌素B抑制葡萄糖转运蛋白1,降低能量供应从而影响紧密连接功能,最终引起血脑屏障开放角度做一综述。     

哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科

血脑屏障的是人体自然屏障之一。其主要作用是阻止有害物质通过颅内血管进入脑实质,并同时辅助排出脑内代谢物质等。对相当多的颅内恶性肿瘤术后患者,血脑屏障在一定程度上阻碍了化疗药物进入脑实质,从而影响化疗效果。因此近年来越来越多的学者将研究重点放在如何开放血脑屏障这个问题上。血脑屏障构成主要为毛细血管的内皮细胞、基膜周细胞和星状胶质细胞的足突,其中血管内皮细胞处于最重要的地位。原因归结于它自身的一个特殊结构--紧密连接。紧密连接是否完整,功能是否可以正常发挥关系到内皮细胞的完整性,因此对血脑屏障的开放有着举足轻重的作用。维持紧密连接结构中功能蛋白功能的能量物质为葡萄糖。脑血管中的葡萄糖进入脑实质需载体或通道,脑组织负责此过程的物质为葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)。本文作者通过松胞菌素B抑制葡萄糖转运蛋白1,降低能量供应从而影响紧密连接功能,最终引起血脑屏障开放角度做一综述。     

阿尔采末病中的炎症反应

阿尔采末病 (Alzheimer病 )是常见的老年病之一 ,其发病机制尚不明确 ,但已有大量相关的实验结果和假说 ,其中脑内的免疫炎症反应是一个重要的方面。小胶质细胞和星形胶质细胞是参与脑内炎症反应的主要免疫细胞。小胶质细胞可吞噬淀粉样蛋白 ,激活补体系统 ,释放大量炎性介质 ,激活星形胶质细胞。星形胶质细胞活化后参与淀粉样蛋白和其他病理沉积物的吞噬 ,也释放某些炎性细胞因子 ,部分反馈性抑制小胶质细胞活性。此外 ,脑内的炎症反应还与环氧酶、磷脂酶及自由基等密切相关。目前包括抑制胆碱脂酶活性、抗氧化、抑制淀粉样蛋白生成及聚集等在内的治疗方案均不能达到理想的疗效 ,而流行病学调查和临床实验回顾表明部分非甾体抗炎药可以降低其发病危险性 ,因此开发疗效更好、特异性更强、副作用低的抗炎药物是较有前景的方向     

骨钙素的中枢调控作用及其生物学机制

骨钙素(OCN)能调节多种外周组织器官的生理结构与功能,也发挥重要的中枢调控作用,与个体的学习和记忆等高级认知功能密切相关。研究表明,OCN穿过血脑屏障进入大脑,并与神经元或神经胶质细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员GPR158和GPR37结合,激活或抑制细胞内相关信号通路,改变神经元或神经胶质细胞的生理活性。OCN在脑内的作用主要包括调节5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸等神经递质合成与释放、增加脑源性神经营养因子表达、促进海马神经发生、增强海马神经元自噬及维持髓鞘稳态等。此外,OCN还能参与调控多种神经退行性疾病的病理生理学进程。在阿尔茨海默病(AD)中,OCN干预能够部分减少β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及Aβ诱发的细胞毒性等,改善学习和记忆能力缺陷;在帕金森氏病(PD)中,OCN干预能够部分抑制黑质和纹状体多巴胺能神经元丢失,增加酪氨酸羟化酶含量及降低神经炎症等,缓解运动功能障碍。本文通过解析GPR158和GPR37的结构与功能,分析OCN在脑内的作用及其生物学机制,探讨OCN对AD和PD等神经退行性疾病的影响,为进一步筛选促进脑健康的新型靶点提供依据。     

无脊椎动物β－胸腺素的功能研究进展

β-胸腺素(β-thymosin)是肌动蛋白单体(G-actin)的锚定因子,它可以阻止后者多聚化形成微丝。当前关于β-胸腺素的研究主要集中在脊椎动物中,发现其在淋巴系统的发育、维持免疫系统的平衡、中枢神经系统的发育等生命过程中起着重要作用。人体中胸腺素β4(Thymosinβ4,Tβ4)参与了机体抗菌过程,并且能促进伤口愈合,组织、器官的修复重塑。在无脊椎动物中,也发现了β-胸腺素的存在,研究发现这类蛋白与Tβ4具有一定的相似性,但是在结构及功能上却比Tβ4更为复杂,详细讨论了β-胸腺素在无脊椎动物中的研究进展。     

神经免疫学基础研究的前沿与进展

神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用构成复杂网络。神经免疫学(neuroimmunology)是从分子、细胞、组织器官以及机体整体水平研究神经-内分泌-免疫调节网络的交叉学科。神经-免疫互作(neuro-immune interactions)贯穿机体生命周期的全过程，其功能紊乱导致多种疾病的发生发展。近年来我国在以中枢神经系统调控为主的神经-内分泌-免疫-代谢交叉领域前沿已取得了许多重大突破。一方面，揭示神经调控外周系统功能的新机制，首次发现“脑-脾”轴，明确了情绪通过中枢神经调节免疫的新机制；阐明神经元分泌的神经营养因子在调节脾脏免疫功能中的机制；完成了传统中医针刺治疗抗炎的神经机制解析，阐明了足三里穴位刺激通过脊髓特定神经元调节免疫功能。另一方面，在外周脏器反向调控神经功能方面也取得突破，在“肠-脑”轴参与动物呕吐、光调控血糖代谢等方面取得突破。这些成果夯实了我国在神经-内分泌-免疫-代谢交叉研究领域的研究基础。本文聚焦国内科学家在神经免疫学基础研究的最新进展，从“神经-免疫互作的基本单元”、“系统生理的神经-内分泌-免疫调控”、“神经-免疫互作与疾病”、“类淋巴系统(glym...     

马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液对正常大鼠脑内谷氨酸和GABA的影响

目的探讨星形胶质细胞对大鼠脑内谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)的影响及其在癫痫发病中的作用。方法将马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液(astrocyte-conditioned medium,ACM)注射入正常SD大鼠侧脑室,观察大鼠的行为变化,运用免疫组织化学及HPLC的方法,观察大鼠大脑皮质、海马内Glu和GABA免疫反应的变化及脑组织匀浆、脑脊液内Glu和GABA含量的变化。结果ACM组大鼠在注射ACM后30min出现癫痫行为,2h恢复正常。免疫组织化学显示:ACM作用后2h,大鼠大脑皮质及海马内Glu免疫反应阳性神经元数和平均光密度值明显增高,4h达高峰(P<0.05),12h恢复正常水平;ACM作用后2h,大鼠大脑皮质及海马GABA免疫反应阳性神经元数和平均光密度值明显减弱(P<0.05),12h恢复正常水平。HPLC方法显示:ACM作用后2h大鼠大脑皮质、海马及脑脊液中Glu含量均开始增加,4h达高峰(P<0.05);ACM作用后2h大脑皮质、海马及脑脊液中GABA含量均开始降低,4h达最低(P<0.05)。结论马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液可影响大鼠脑内Glu和GABA的表达,并导致动物痫性发作。