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.     

8-Br-cGMP和cGMP对蟾蜍视杆光敏感通道作用的比较研究

在蟾蜍视网膜的视杆外段上进行片膜钳记录.在同一片膜中,8-Br-cGMP开启的通道,似乎是cGMP所开启的同一光敏感通道.在相同的片膜电位下,由同一片膜诱发同样大小的膜电流,所灌流的8-Br-cGMP溶液的浓度要大大低于cGMP溶液的浓度.再者,8-Br-cGMP被磷酸二酯酸水解的速率,比cGMP的要慢得多.结果表明,在开启视杆外段的光敏感通道的过程中,cGMP分子中的3＇,5＇-环一磷酸可能起主要作用.     

HCN通道在神经系统中的功能和作用

HCN通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels)是一种超极化激活的,选择性通透K 、Na ,直接受cAMP调控的离子通道,其在神经系统中有多方面的功能并与癫痫等神经疾病有关系.对HCN通道正常生理功能以及与疾病的关系的深入认识,必将对今后的研究和临床有深远的意义.     

遗忘的神经机制及其与神经系统疾病的相关性

遗忘是记忆系统的重要组成部分.一方面,生理条件下,正常的遗忘有助于维持大脑记忆系统稳态;另一方面,异常的遗忘与多种病理条件下记忆障碍的发生发展密切相关.或者说,遗忘是为了更好的记忆.对不愉快或者不必要记忆的遗忘有利于机体及时地获取新信息以适应环境的变化;而遗忘出现异常很可能会导致相关记忆障碍.例如,阿尔茨海默症(Alz...     

社会互动对神经系统疾病的影响:回顾介导社会效应的主要途径及神经激素基础

目前临床上针对神经系统疾病的治疗以药物为主,但伴随神经损伤后患者出现行为障碍的问题仍然未能得到有效解决。近年来,人们越来越意识到社会因素对人的身心健康至关重要,并提出社会互动(social interaction)可能发展成为一类新颖的康复策略以促进神经功能恢复。因此,本综述主要回顾社会因素对神经系统疾病(脑卒中、阿尔茨海默病)的影响,进一步证明社会互动可作为非药物干预候选者。另外,从社会互动的角度讨论其发挥积极效应的途径、神经激素基础及影响因素。     

酸敏感的背景钾通道TASK-1的功能及其相关调控

酸敏感的背景钾通道TASK-1[TWIK(tandem of P domains in a weak inwardly rectifying K channel)-related acid-sensitive K channels-1]是一类对细胞外生理状态pH敏感的开放-整流型漏钾离子通道。该通道在中枢神经系统和外周组织广泛表达,受多种物质调节。TASK-1通过改变神经元的电活动,来调节机体的多种生理功能。     

P2受体与神经系统疾病及药物作用新靶点

嘌呤受体是一类以核苷酸为激动剂的受体家族,分为P1和P2受体,广泛分布于神经系统,发挥不同的作用．如调节神经递质的释放、神经元的兴奋性、痛觉信息传递等。其中P2受体分布最为广泛,且与多种疾病的病理过程相关．其选择性激动剂和拮抗剂具有良好的临床应用前景。     

神经束蛋白的结构、表达和生物学功能

神经束蛋白(neurofascin, NF)是一种细胞表面蛋白,属于免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily, Ig SF)。目前,已知的神经束蛋白多肽亚型分为NF155、NF166、NF180和NF186,它们是通过选择性剪接产生的。这些亚型的表达、分布和生物学功能因时间和空间而各不相同,可独立作用或与细胞内外不同的蛋白质相互作用。例如:NF155通过招募、聚集caspr/contactin形成复合物以确保髓鞘的形成和稳定; NF166和NF180在未成熟的神经元中选择性地调节轴突生长; NF186在轴突起始段和郎飞结处高度聚集,并通过与锚蛋白G(ankyrin G)的相互作用保证轴突结构的稳定性。这些功能机制与许多神经系统疾病相关,如多发性硬化、急慢性炎性脱髓鞘神经病等。本文对神经束蛋白的结构、表达和生物学功能予以简述。     

鞘内注射脐带间充质干细胞治疗神经系统疾病的安全性和疗效研究

目的：探讨腰穿鞘内注射脐带间充质干细胞治疗神经系统疾病的安全性和疗效并且分析腰穿治疗过程中遇到的各种技术 难题。方法：2008 年12 月至2011年5 月88 例伴有神经系统疾病的患者给予鞘内注射干细胞治疗,并且评价其在治疗过程中的 技术难题,采用HAI评分系统对这些患者神经功能的恢复情况进行评估,定期观察患者的临床症状、生物学指标和影像学检查观 察其治疗前后的变化。结果：88 例患者中具有技术难题的患者有20 例,主要表现为在鞘内注射脐带间充质干细胞的过程中需要 行全麻补充、腰穿定位困难等,18 例患者在治疗过程中出现副作用（头痛、低热、腰痛和下肢痛）,但这些副作用在48 小时内经过 系统治疗后完全缓解。随访1 年,50 例患者神经功能得到一定改善,包括15 例脊髓损伤患者、10 例脑瘫患者、10例脑外伤后综合 征患者、5 例脑梗死后综合征患者、5 例脊髓小脑共济失调患者和5 例运动神经元病患者。结论：鞘内注射脐带间充质干细胞治疗 神经系统疾病是安全和有效的,由于随访时间较短,有必要对这种治疗模式进行扩大的、双盲、安慰剂对照研究来进一步推广其 临床应用。     

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。     

SELEX技术在神经系统疾病研究中的应用

配体指数级富集系统进化（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）技术是一种组合化学技术,可经过反复筛选扩增得到针对靶分子的高亲和力和高特异性的适配子.适配子通过识别、结合特定靶分子并对其进行功能调控从而达到对疾病诊断和治疗的目的 .近年来SELEX技术在神经系统功能和疾病研究中的应用越来越多.现已经筛选出针对朊蛋白、肌腱蛋白-C、β-淀粉样肽、乙酰胆碱受体的自身抗体等靶标的适配子,促进了对朊病毒病、脑肿瘤、阿茨海默病、重症肌无力等神经系统疾病的诊断和治疗研究,为这些疾病的诊治提供了新的研究工具.     

神经粘附分子CHL1在神经系统中的研究进展

粘附分子通过介导细胞间相互作用发挥其在发育、再生和突触修饰等方面的重要作用.神经细胞粘附分子CHL1(close homologue of L1)是近年发现的粘附分子,属于粘附分子免疫球蛋白超家族,集中表达于神经系统,通过亲异性作用(heterophilic interaction)介导细胞与细胞、细胞与胞外基质的相互作用,进而参与神经系统的发育、轴突的生长、迁移及导向等过程.     

Caspase与神经系统疾病

近年来,细胞凋亡发生机制的研究已取得众多进展。研究表明,许多神经系统疾病与caspase家族有着密切联系。现将细胞凋亡的最新研究结果及其与神经系统疾病的关系,尤其是caspase家族在神经系统疾病中的主导地位作简单综述,希望由此了解神经元细胞凋亡的内在机制并达到治疗目的。     

SHH信号通路在海马神经可塑性及相关神经系统疾病中的作用

音猬因子（sonic hedgehog,SHH）是一种分泌蛋白质,可在发育过程中控制神经祖细胞、神经元和神经胶质细胞的形成。研究发现,海马是学习和记忆中至关重要的大脑区域,SHH在海马神经元回路的形成和可塑性中发挥重要作用,可介导海马神经的发生和突触的可塑性调节。海马神经元树突中SHH受体的激活是跨神经元信号通路的组成部分,该信号通路可加速轴突的生长并增强谷氨酸从突触前末端的释放。SHH信号通路转导受损可导致中枢神经系统损伤和相关疾病（如自闭症、抑郁症和神经退行性疾病等）发生。因此,控制SHH信号通路转导,如使用SHH通路抑制剂或激动剂可能有助于相关疾病的治疗。综述了SHH信号通路的海马神经可塑性及其在中枢神经系统发育和相关疾病中的影响,以期为阐明SHH信号转导受损导致的海马神经受损和中枢神经系统相关疾病的机制奠定一定的理论依据。     

Transgenic Zebrafish for Studying Nervous System Development and Regeneration

1 tubulin gene expression is induced in the developing and regenerating CNS of vertebrates. Therefore, 1 tubulin gene expression may serve as a good probe for mechanisms underlying CNS development and regeneration. One approach to identify these mechanisms is to work backwards from the genome. This requires identification of 1 tubulin DNA sequences that mediate its developmental and regeneration-dependent expression pattern. Therefore, we generated transgenic zebrafish harboring a fragment of the 1 tubulin gene driving green fluorescent protein expression (GFP). In these fish, and similar to the endogenous gene, transgene expression was dramatically induced in the developing and regenerating nervous system. Although transgene expression generally declined during maturation of the nervous system, robust GFP expression was maintained in progenitor cells in the retinal periphery, lining brain ventricles and surrounding the central canal of the spinal cord. When these cells were cultured in vitro they divided and gave rise to new neurons. We also show that optic nerve crush in adult fish re-induced transgene expression in retinal ganglion cells. These studies identified a relatively small region of the 1 tubulin promoter that mediates its regulated expression pattern in developing and adult fish. This promoter will be extremely useful to investigators interested in targeting gene expression to the developing or regenerating nervous system. As adult transgenic fish maintain transgene expression in neural progenitors, these fish also provide a valuable resource of labeled adult neural progenitor cells that can be studied in vivo or in vitro. Finally, these fish should provide a unique in vivo system for investigating mechanisms mediating CNS development and regeneration.     

隧道纳米管：神经系统中的新型细胞间交流结构(英文)

隧道纳米管(tunneling nanotubes,TNTs)是基于细胞骨架尤其是纤维状肌动蛋白形成的细胞间管道样结构,其功能主要是介导广泛的细胞间物质交换,包括各种信号分子、RNA、蛋白质、细胞器甚至病原体,在生理和病理过程中都发挥重要作用.各种细胞类型中均发现有TNTs的形成,尤其在神经元细胞和神经胶质细胞中得到广泛关注.神经元细胞间或神经元细胞与星形胶质细胞间形成的TNTs,能够介导电耦合,还参与神经退行性疾病相关致病蛋白质的转移和/或传播,进而在神经系统发育和疾病进展中发挥作用.本文简要总结了在神经系统细胞间形成TNTs的研究进展,包括调节其形成的分子机制、功能和在神经系统疾病治疗中的潜在优势.     

A Novel Subtype of Prostacyclin Receptor in the Central Nervous System

Recently, in the course of our search for the prostacyclin receptor in the brain, we found a novel subtype, designated as IP2, which was finely discriminated by use of the specific ligand (15R)-16-m-tolyl-17,18,19,20-tetranorisocarbacyclin (15R-TIC) and specifically localized in the rostral part of the brain. In the present study, the tritiated compound 15R-[15-(3)H]TIC was synthesized and utilized for more specific research on IP2. The specificity of binding to rat brain regions was confirmed by use of several prostacyclin derivatives including 15S-TIC. Mapping of 15R- and 15S-[3H]TIC binding in adjacent pairs of frozen sections of rat brain demonstrated a quite similar pattern of distribution in almost all rostral brain regions, indicating that the regions may contain only the IP2 subtype. On the other hand, 15R-[3H]TIC binding was very faint as compared with 15S-[3H]TIC binding in the caudal medullary region. High densities of 15R-[3H]TIC binding sites were shown in the dorsal part of the lateral septal nucleus, thalamic nuclei, limbic structures, and some of the cortical regions. Scatchard plot analysis showed two components of high-affinity 15R-[3H]TIC binding in the rostral regions, one with a K(D) value at approximately 1 nM and the other with approximately 30 nM. These results strengthen our previous finding that a different subtype of prostacyclin receptor is expressed in the CNS, and the map with 15R-[3H]TIC obtained here could guide further studies on the molecular and functional properties of the IP2.     

长链非编码RNA在神经系统发育及神经性疾病中的作用

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类转录本长度在200至数千个核苷酸序列,且不具有蛋白质编码潜能的非编码RNA。相较于研究较多的微小RNA（microRNA,miRNA）和干扰小RNA（small interfering,siRNA）等非编码小RNA,lncRNA的许多功能仍尚不清楚。但越来越多的研究发现,lncRNA可通过多种方式调控中枢神经系统发育,包括表观遗传组蛋白甲基化、转录辅因子调控、可变剪接调控等途经。而以上途经的异常均与多种人类重大疾病的发生密切相关,例如,阿尔兹海默症（Alzheimer’s disease,AD）、自闭症（autism spectrum disorder,ASD）、精神分裂症（schizophrenia,SZ）等。本文就lncRNA在表观遗传水平、转录水平、转录后水平和翻译水平上调控神经系统发育以及其在人类神经性疾病中的作用进行综述。     

综述与专论: 灵长类动物在人类神经系统疾病动物模型中的应用

灵长类动物遗传、行为、认知、生理、生化和解剖结构等生物学特性更接近人类,具有其他实验动物无法替代的高级脑功能结构及神经活动的优势,是研究人类神经系统疾病理想的模式动物,研究的结果更容易推广应用到人类。常被用来建立神经退行性疾病、精神性疾病等疾病的动物模型,研究其发病机制、病程的发生发展及治疗药物等,为人类神经科学及相关医学研究做出了不可替代的贡献。本文综述了近年来国内外灵长类动物在人类神经系统疾病动物模型研究中的应用进展,分析了该领域目前存在的困难和问题,探讨了未来的一些研究方向,以期为神系统经疾病的深入研究提供思路。