大脑皮层发育及神经前体细胞

哺乳动物的大脑皮层是神经系统中最复杂的结构。现代医学对许多神经系统疾病往往束手无策。了解脑发育的过程和机制对认识神经系统如何正常行使功能,以及神经系统疾病的发生、发展、治疗具有重要意义。神经发育生物学的关键问题之一,即数量巨大的神经细胞如何从相对有限的神经前体细胞中有序产生。简要介绍了大脑皮层的发育过程及参与神经发生的各类神经前体细胞。     

糖基转移酶在神经系统中的作用

神经系统的发育及其正常功能的维持受到精确的控制,其调控异常导致的神经系统疾病成为危害健康的重要因素。研究神经系统的发育及其疾病发生的分子机制是生命科学的热点。糖基转移酶是一组催化糖链合成及糖链与蛋白质或者脂质形成复合物的酶类。糖基转移酶可以调节神经细胞表面多种蛋白质及脂质的糖基化,参与神经系统的发生及多种疾病发病过程的调控。对糖基转移酶在神经系统发育和疾病中的作用做一综述。     

体细胞变异对神经系统常见肿瘤和发育异常类疾病的致病性

在生物体发育过程中各种内源性及外源性因素均可造成DNA损伤,引起体细胞变异.研究表明体细胞变异对肿瘤具有致病性作用,而体细胞变异对神经系统发育异常类疾病的致病性鲜有报道.新一代测序技术的发展,尤其是全外显子测序,靶向深度测序的应用大大提高了低频体细胞变异检出的敏感性,使科研人员重新认识了体细胞变异在神经系统肿瘤和发育异常类疾病发生中的致病性.本文综述了体细胞变异在神经系统肿瘤和发育异常类疾病致病性方面的研究进展,旨在为今后研究该类疾病的遗传病因提供新的思路,同时也为新药开发提供理论依据.     

RNA m6A甲基化与神经发育

中枢神经系统控制高级神经活动,例如知觉、运动、语言和认知等。作为人体神经系统最重要的部分,其正常的发育及功能活动在人体发育过程中至关重要。更好地了解调节神经系统发育的基本分子途径以及对大脑的基本生物学理解,可以帮助诊断和治疗各种神经疾病。RNA分子m⁶A修饰状态的动态变化及其功能主要由m⁶A甲基转移酶、m⁶A去甲基化酶和m⁶A阅读蛋白等蛋白质复合物共同调控。本文对此进行了详细介绍,并详细概述m⁶A修饰对神经发育的影响,重点介绍表观转录组学在基因调控中的作用。此外,还强调m⁶A修饰在神经发育过程中的生物学意义,包括神经发生、神经分化、轴突导向、突触形成及突触可塑性等。根据不同的实验原理和实验技术,本文详细介绍了最近发展的几种检测m⁶A位点的技术,每种方法都有各自的优点,据此将能够更广泛和更深入地研究这一修饰,并选择合适的方法去研究课题。RNA m⁶A甲基化是神经科学领域的一个新前沿。近年来,随着m⁶A检测技术的发展,m⁶A甲基化在神经系统发育过程中及神经疾病发生中的作用研究逐渐成为热点,具有很大潜力,为神经发育和神经疾病的研究提供了新视角。     

腺苷酸脱氨酶介导的 RNA 编辑在神经系统疾病中的作用

在哺乳动物中枢神经系统中最常见的RNA编辑是由ADAR(腺苷酸脱氨酶)所介导的从腺苷酸(adnosine,A)到肌苷酸(inosine,I)的转录后修饰过程。许多研究表明RNA编辑对于维持中枢神经系统的稳态和动物正常的生理功能必不可少。因此,RNA编辑可能是神经发育、神经系统功能以及神经系统疾病之间关键性的联系。本综述旨在对目前ADAR介导的RNA编辑在中枢神经系统疾病中作用机制的相关研究加以归纳。     

鸢尾素在神经系统生理及病理状态下的研究进展

随着研究的深入,肌肉因子纤连蛋白Ⅲ型结构域蛋白5(FNDC5)的分泌蛋白鸢尾素(Irisin)在神经系统中的作用逐渐被阐明。鸢尾素不仅在神经分化及神经内分泌等生理功能中发挥重要作用,还参与神经系统疾病的病理变化过程并具有广阔的临床应用前景。本文对鸢尾素在神经系统发育、神经系统功能、阿尔茨海默病及脑卒中等方面中的研究进展进行综述,为鸢尾素的研究提供新思路。     

趋化因子及其受体在神经系统发育中的作用

趋化因子是具有趋化作用的一类细胞因子,参与白细胞迁移的调控,在炎症中诱导性表达,与炎症过程密切相关,最初的研究主要局限于免疫系统。近几年来研究发现,趋化因子不仅参与神经系统疾病的炎症过程,而且在神经细胞成熟、发育等生理情况下组成性表达,发挥重要的生理调节作用,这一有趣的现象日益成为关注的焦点。本文主要针对趋化因子及其受体在神经系统发育中的作用及相关机制的研究成果予以综述,将有助于深入理解趋化因子与神经系统发育的关系,为进一步的研究提供依据。     

O-GlcNAc糖基化修饰在神经发育和神经系统疾病中的作用

O-连接乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)糖基化转移酶Ogt催化的O-GlcNAc糖基化修饰是一种重要的翻译后修饰形式. O-GlcNAc糖基化修饰通过调控蛋白质的功能而参与了多种生物学过程,并与多种疾病密切相关. O-GlcNAc修饰广泛存在于神经系统中,并在发育和衰老过程中表现出动态变化.既往研究表明, O-GlcNAc修饰对胚胎和成体神经发生,神经元的成熟、存活、突触发育和小鼠的认知能力等都发挥重要的调控作用.在多种神经发育和退行性疾病中,许多关键蛋白的O-GlcNAc修饰水平表现出显著改变.本文综述了O-GlcNAc糖基化修饰在神经发育和神经系统疾病中作用和分子机制的研究进展.     

PPARγ在神经系统发育及相关疾病中的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)作为配体依赖型核内转录因子,是经典的脂代谢调控因子,参与机体脂肪生成、葡萄糖代谢、血管生成和炎症发生等多种生物过程。除了在脂肪酸代谢活跃部位高水平表达, PPARγ在神经系统也大量存在,近年来越来越多的研究开始关注PPARγ在神经系统中扮演的角色。本文综述了PPARγ在神经系统发育及相关疾病发生发展中的重要作用:PPARγ通过调控机体炎症反应因子参与神经系统炎症过程;在中枢神经系统或周围神经系统发生外因损伤时, PPARγ通过抑炎或促进再生表现出神经保护功能;在帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病中,调控PPARγ的表达可以起到延缓病程或临床治疗的效果;在视网膜病变中, PPARγ可以通过保护视网膜神经节细胞起到缓解作用。这些总结工作可以为PPARγ在神经系统发育和相关疾病进程中的调控机制研究及配体类药物开发提供参考资料。     

Semaphorins家族在肺发育与肺疾病中作用的研究进展

Semaphorins家族是一类经典的神经元轴突导向排斥性因子。最近大量研究表明,该家族除了在神经系统内发挥作用外,在肺发育与肺疾病中也起着重要作用。Semaphorins家族可通过调节肺泡上皮细胞、肺内皮细胞的增殖、黏附、迁移和凋亡,促进或抑制肺与血管的正常发育和病理过程。该文将对现阶段Semaphorins家族对肺发育过程中肺分支形成、血管形成和肺相关疾病作用的最新研究进展进行综述。     

小胶质细胞发育和功能的性别差异

小胶质细胞是神经系统的免疫细胞,参与调节神经系统的发育以及维持神经系统稳态。小胶质细胞的发育和功能存在显著的性别差异,可能是脑性分化的关键介质。该文总结了小胶质细胞在发育、免疫应答以及神经系统疾病中的性别特征,为研究脑性分化和神经系统疾病的性别差异提供理论参考。     

神经营养因子前体蛋白功能的研究进展

神经营养因子是一组在结构与功能上具有相关性的多肽性因子,它们通过前体蛋白的切割成为具有特定功能的成熟蛋白,为不同的神经细胞亚群提供营养支持,在中枢神经系统和周围神经系统的发育分化及病理生理中起着重要的作用.以前认为神经营养因子的前体不具有生理功能,最近的研究则表明,神经营养因子前体蛋白具有不同于神经营养因子的功能.研究发现,神经营养因子前体,至少神经生长因子和脑源性神经营养因子的前体大量存在于细胞外,它们通过与p75NTR和sortilin受体组成三聚体诱导神经细胞的凋亡.这一机制可能与神经发育时调节神经细胞的比例,神经损伤后神经细胞的死亡以及某些人类疾病的发生有密切联系.此外,神经营养因子前体还可能具有其他未知的新功能,对神经营养因子前体功能的深入研究将使人们对神经系统的发生、发育及神经系统疾病的发病机制有更加深入的了解,并有助于神经系统疾病新药物、新疗法的开发与研究.     

雌激素及其受体对不同年龄段神经系统作用的研究进展

雌激素的新近研究发现,雌激素的功能并不局限于生殖系统,它也能够通过其广泛分布的受体（ERα和ERβ）影响神经系统的发育与功能,且该作用受年龄的影响。本文综述了雌激素对发育期、青年期、更年期三个年龄段神经系统功能状态的影响。在发育期,雌激素影响神经细胞的存活和生长,与其神经保护作用有关;青年期其主要与情绪变化关系密切,该阶段不同诱因的抑郁和精神障碍的发生即与雌激素在体内水平变化有关;同时雌激素与其受体的水平变化对于更年期妇女AD发生,骨质损坏和绝经后抑郁也有一定的作用。了解对神经系统发育存活影响作用的机制,有利于在不同生命阶段的神经系统疾病治疗过程中采取相应的策略,达到更佳的治疗效果。     

N6-甲基化腺嘌呤RNA甲基化修饰在中枢神经系统中的作用研究进展

mRNA存在多种转录后修饰,这些修饰调控mRNA的稳定和剪接、翻译、转运等多个过程,进而影响细胞发育、机体免疫、学习认知等重要生理功能。其中m⁶A修饰是转录后修饰中最丰富的一种,广泛存在于mRNA中,调控mRNA的代谢活动,影响基因表达。m⁶A修饰的稳态对神经系统的发育和功能维持至关重要。近年研究发现,在神经退行性疾病、精神疾病和脑肿瘤中均存在m⁶A修饰的身影。因此本文对近几年m⁶A甲基化修饰在中枢神经系统发育、功能及相关疾病中的作用进行总结,为神经系统疾病提供潜在的临床治疗靶点。     

5-羟甲基胞嘧啶及其TET氧合酶在神经系统发育和相关疾病中的研究进展

神经系统的正常发育是多种因素相互协调作用的结果,一旦特定因素失衡将引起相关疾病的发生。近年来不断有研究发现,DNA去甲基化过程的一类中间产物5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine, 5hmC)作为一种新的表观遗传标记,在神经系统中高水平分布,并参与认知、记忆等重要的神经功能。5hmC的形成由氧合酶家族分子(ten-eleven translocation protein, TET)催化,在多种神经系统相关疾病中,5hmC水平和TETs分子的表达都发生改变,提示TET-5hmC表观遗传机制在复杂的神经系统发生发展过程中发挥了重要的调控作用。此外,作为基因表达调控的DNA标记物,5hmC的基因定位与基因表达水平的关系也是重要的研究方向。本文就近年来5hmC和TET家族蛋白分子在神经系统发育和相关疾病方面的重要研究发现进行了综述总结,希望为相关领域研究人员深入开展研究提供重要的思路,并为相关疾病设计治疗策略提供理论支持。     

综述: 糖基化对斑马鱼发育及再生作用的研究进展

对有机体发育和再生的研究一直是生命科学领域探索热点之一,斑马鱼由于具有发育速度快、胚胎透明便于观察以及其尾鳍、心脏、神经系统等组织器官可以再生等众多优点,已经成为应用最为广泛的模式生物之一．在斑马鱼发育及再生过程中,细胞发生增殖、分化、形态建成等代谢活动,而对其中调控机制的研究尚未完全明确,对其深入探究的意义不言而喻,可以为很多疾病的认识治疗、组织工程的发展奠定理论基础．研究已经表明,在此过程中,有很多蛋白质参与发育及再生的调节,而蛋白质糖基化是重要的蛋白质翻译后修饰,糖基化的变化会影响细胞识别、黏附、信号传导等,从而导致炎症、肿瘤等恶性疾病的发生．近年来,糖组学的发展为发育生物学和再生医学提供了新的思路和研究成果,本文就糖基化变化在斑马鱼的发育过程中发挥的作用做一综述,并对今后它对再生过程的作用进行展望．     

Sonic hedgehog信号通路在脑损伤中的作用

Sonic hedgehog(Shh)是神经系统发育和肿瘤发生发展中的重要调节因子。近年的研究显示,Shh在脑损伤疾病中发挥重要的作用。在脑损伤后,Shh的表达上调,通过其信号通路促进脑损伤后的修复过程。研究Shh信号通路有助于深入地了解脑损伤的病理过程,同时也为脑损伤的临床治疗提供新的途径。     

转录因子GATA-2在脊椎动物发育过程中的作用

GATA-2是对外胚层和中胚层发育至关重要的转录因子,它属于具有保守锌指结构的GATA转录因子家族.GATA家族包括6个成员:分别命名为GATA-1～GATA-6.最新研究表明,GATA-2不仅存在于胚胎器官,还对成体造血细胞系、神经系统、垂体和泌尿生殖系统中细胞的功能和维持都必不可少.本文旨在通过对GATA-2的功能研究进展进行综述,探讨GATA-2在生殖系统中的作用机制,以期更广泛地了解GATA-2基因在生物发育过程中的作用及对相关基因的调控机制,从而为攻克人类相关疾病提供理论依据.     

科研人员研究发现Netrin引起轴突生长和导向的新机制

在神经系统发育过程中,新生神经元的轴突要经历漫长的历程才能到达预定的脑区,然后与靶区神经元建立突触联系进而形成神经系统复杂的网络系统。因此,发育中轴突的生长和导向是形成正常神经系统功能的前提和保证;相反,轴突发育的异常会导致多种神经系统疾病,包括智力障碍和癫痫发作等。     

NRSF与神经系统发育调控

神经系统发育全程中,基因表达模式处于不断变化。这一动态过程是受到机体的精密调控的,NRSF是参与调控的重要分子之一。NRSF是一种含有锌指结构的转录因子,它与神经限制性沉默元件（NRSE／RE-11结合后能募集一些协同作用蛋白,通过组蛋白去乙酰化等机制抑制NRSE下游基因的转录。很多神经特异性基因和一些神经发育调节相关分子的基因序列中载有NRSE,NRSF正是通过动态调控这些基因的表达来调节神经系统发育。由于NRSF靶基因表达模式的变化是神经系统发育进程的重要分子基础,近年来对NRSF与神经系统发育调控的研究备受关注,通过阻断NRSF的异常作用来治疗神经退行性疾病己成为新的研究热点。