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。     

Sox10和Olig2加速人源性诱导多能干细胞向少突胶质前体细胞分化

少突胶质细胞(OLs)有望用于治疗多发性硬化和先天性脑瘫等脱髓鞘疾病.近年来,一些研究者利用人的胚胎干细胞和神经干细胞作为起始细胞来获得少突胶质细胞前体细胞(OPCs).然而,神经干细胞的应用受到其来源的限制;现有的将胚胎干细胞分化为OPCs的方法耗时较长.因此,本研究探讨了一种通过在人诱导多能干细胞中过表达两个转录因子(Sox10和Olig2),从而有效获得OPCs的方法.通过这种方法,可以在14天内获得PDGFRα阳性的OPCs,并在56天内获得O4阳性的OPCs.获得的OPCs在和大鼠(Rattusnorvegicus)皮质神经元共培养时能分化为成熟的少突胶质细胞并包裹轴突形成髓鞘.该研究结果在自体细胞移植领域中具有一定的应用潜力.     

阿尔茨海默病与神经炎症:TNF-α的调控作用

阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其相关病变包括淀粉样蛋白β在脑内沉积形成老年斑、过度磷酸化的Tau蛋白在神经细胞内聚集形成的神经原纤维缠结、轴突变性等。越来越多的证据表明, AD的发病机制并不局限于神经元,也与脑组织的神经胶质细胞密切相关。神经胶质细胞中的小胶质细胞和星型胶质细胞在神经炎症过程中发挥多方面的作用,因此影响AD病理变化的发生、发展和转归。小胶质细胞和星型胶质细胞在神经炎症过程中分泌众多细胞因子和趋化因子,其中TNF-α可特异性结合细胞表面受体TNF-R1和TNF-R2,激活NF-κB、JNK(cJun)等信号通路,促进更多炎症细胞因子的表达,参与炎症诱导、细胞凋亡、APP和Tau蛋白的生成等病理过程。该文拟对神经胶质细胞及TNF-α调控神经炎症在阿尔茨海默病中的作用及机制进行综述。     

自分泌运动因子AMF对人胶质母细胞瘤U251细胞迁移、侵袭的影响及相关机制研究

为了探讨自分泌运动因子(autocrine motility factor,AMF)对人胶质母细胞瘤U251细胞迁移、侵袭影响及其相关分子机制,该实验采用了RT-PCR及免疫印迹法检测RNA干扰AMF后U251细胞中AMF的表达变化;细胞划痕实验、Transwell实验分别观察了AMF干扰前后U251细胞迁移、侵袭能力的变化;免疫印记检测AMF干扰前后细胞中总Akt、p-Akt、Sox2、基质金属蛋白酶-2(matrix metalloprotein-2,MMP-2)及MMP-9蛋白水平的变化。研究结果表明,AMF成功干扰后U251细胞的迁移和侵袭能力受到抑制,p-Akt、Sox2、MMP-2和MMP-9蛋白表达水平降低。该研究表明,AMF敲低可以通过下调PI3K/Akt信号通路活性及Sox2、MMP-2和MMP-9蛋白水平,抑制人胶质母细胞瘤U251细胞迁移和侵袭。     

Sox基因家族对成年神经发生的 转录调控作用

成年神经发生是脑内一个复杂而高度调控的重要生物学过程,维持了脑内可塑性和相关功能。近年来,成年神经发生受内在因素和外在因素的影响。其中,内在因素中的转录因子参与基因转录,协调成年神经发生过程中遗传程序的表达。Sox基因家族编码的Sox蛋白作为重要的转录调控因子对成年神经发生起着重要的转录调控作用。因此,本文就Sox基因家族中参与成年神经发生的关键因子展开综述,为人们理解成年脑内神经发生的分子调控机制提供新的见解。     

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。     

DNA甲基化在中枢神经系统发育中的研究进展

DNA甲基化是最早被发现的表观遗传修饰之一。近年来,大量的研究显示DNA甲基化在中枢神经系统(CNS)发育中发挥了重要作用。不同种类的DNA甲基转移酶(Dnmt)和DNA甲基结合蛋白(MBD)在CNS发育的不同阶段发挥不同的作用。DNA甲基化促进神经干细胞向神经元方向分化,抑制其向胶质细胞分化。Dnmt和MBD主要在神经元中表达,而在胶质细胞不表达或表达较少。DNA甲基化调节神经发生和突触的形成,参与学习记忆。星型胶质细胞的标志物GFAP去甲基化促进早期神经上皮分化为星型胶质细胞。少突胶质细胞相关基因MAG和Sox10等也受甲基化的调节。本文主要从以上方面综述了DNA甲基化在中枢神经系统发育中的作用。     

毒蝇碱型乙酰胆碱受体经Ras—ERK—1／2信号通路上调Bcl—2和磷酸化Bad表达

毒蝇碱型乙酰胆碱受体 (muscarinicacetylcholinereceptor,mAChR)和Bcl 2家族蛋白均具有调控神经细胞凋亡和生存的作用 ,然而mAChR和Bcl 2家族蛋白之间的内在联系即信号转导通路仍然不清楚。为此 ,对mAChR调控神经母细胞瘤SH SY5Y细胞生存蛋白Bcl 2和磷酸化Bad的信号转导通路进行了研究。结果显示 :(1)mAChR激动剂卡巴可 (carbachol)不仅活化SH SY5Y细胞的MEK/ERK 1/ 2 ,而且上调Bcl 2和磷酸化Bad的表达 ;(2 )mAChR拮抗剂阿托品、MEK抑制剂PD980 5 9、PKC抑制剂bisindolymaleimide I和Src抑制剂PP1均能完全阻断或显著减弱卡巴可的上述作用 ,但G蛋白脱偶联剂百日咳毒素和PI 3激酶抑制剂wortmannin对卡巴可的上述作用无明显影响 ;(3)显性负突变Ras和Raf均能阻断卡巴可上调转染至SH SY5Y细胞内的Bcl 2启动子的转录调控活性。结果表明 :mAChR通过Gq/ 11、PKC和Src依赖的Ras ERK 1/ 2信号转导通路上调SH SY5Y细胞Bcl 2和磷酸化Bad蛋白表达。这一研究将有助于揭示神经递质、神经营养因子和神经营养药物等抑制神经细胞凋亡、促进神经细胞生存的分子机制。     

“癫痫”线虫解析突触维持新机制

正突触是神经元与其靶细胞之间形成的执行信号传递功能的特化结构,由信号输出的突触前膜(通常位于轴突)和信号输入的突触后膜(通常位于树突)组成.高等动物的突触浸润于复杂的微环境当中并受其影响.例如,在中枢神经系统中,神经胶质细胞,尤其是星形胶质细胞和小胶质细胞,可通过释放多种因子以及直接的细胞-细胞接触,来调控突触的形成和功能.低等生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)虽然没有发达的神经胶质细胞体系,但其神     

ROCK特异性抑制剂Y27632对缺氧后少突胶质前体细胞分化的影响

目的观察ROCK特异性抑制剂Y27632对缺氧损伤(Oxygen-glucose deprivation,OGD)后少突胶质前体细胞分化的影响。方法培养SD大鼠大脑皮层少突胶质前体细胞,实验分为对照组、对照+Y27632组、OGD组、OGD+Y27632组四组;对细胞进行OGD处理2h,取4d后时间点,进行免疫荧光组化染色和Western blot实验,检测细胞A2B5、NG2、O4及MBP蛋白表达情况。结果与对照组相比,OGD组表达少突胶质细胞特异性蛋白MBP量明显增多(P0.01);OGD+Y27632组比单纯OGD组表达少突胶质细胞特异性蛋白MBP的量显著增加(P0.01)。结论 OGD损伤可促进OPCs的分化,Y27632特异性抑制ROCK可以进一步促进OGD损伤后OPCs的分化,提示ROCK信号通路在缺氧诱导OPCs分化的过程中有重要的调控作用。     

ZO-1/ZONAB信号通路与细胞的增殖分化

闭合小带蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)相关性核酸结合蛋白(ZO-1-associated nucleic acid binding protein,ZONAB)是一种Y-box转录抑制因子。ZONAB结合于ZO-1的SH3(Src homology 3)结构域,并与多种调控细胞周期的基因、蛋白质、酶、转录因子等相互作用,共同构成ZO-1/ZONAB信号通路。研究证实,ZO-1/ZONAB信号通路参与多种细胞的增殖与分化、基因表达及器官发生等过程的调控,主要涉及肾小管、视网膜、角膜、肺泡上皮、神经胶质细胞及肿瘤等组织细胞。ZO-1/ZONAB信号通路调控细胞增殖分化的具体机制尚未完全阐明,但已在细胞再生、干细胞医学及肿瘤学等领域显示出潜在而巨大的研究价值。该文主要针对ZO-1/ZONAB信号通路与细胞增殖分化的最新研究进行综述。     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

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。     

心脏连接胶质细胞及其功能的发现

<正>神经胶质细胞在神经系统的发育、信号转导、突触传递以及代谢等多个方面都发挥重要作用^[1-4]。近期,美国诺特丹大学Cody J Smith研究团队^[5]应用时移共聚焦显微成像技术和命运谱系分析等多种研究方法在斑马鱼的心脏中发现了一种新型的神经胶质细胞,命名为连接胶质细胞（nexus glia）。这类胶质细胞可通过Meteorin蛋白介导的Jak/Stat3信号通路来调控自身的发育和分化,     

斑马鱼神经底板处神经元的分布及特征

神经底板(floor plate, FP)位于神经管腹侧中线区,存在多种神经细胞类型,是调控神经管分化及维持体轴生长的重要信号中心。目前,对神经底板处神经元细胞的类型及分布研究并不深入。本研究以斑马鱼(Daniorerio)为模式动物,结合多种神经细胞的转基因品系,分析了斑马鱼幼鱼中神经底板细胞群的排列图式。研究发现,foxj1a、sox2、clusterin和gfap等多个基因在内侧中央底板(medial floor plate, MFP)单排细胞中表达。Kolmer-Agduhr神经元KA’与KA”又称为脑脊液接触神经元,定位在MFP附近,其中KA”神经元表达foxj1a和pkd2l1基因,与表达Gfap蛋白、Olig2蛋白或Sox2蛋白的阳性细胞间隔性插入MFP细胞腹侧间隙中。KA’神经元位于KA”背侧,表达foxj1a、pkd2l1和olig2基因,并与Sox2~+或Olig2~+阳性细胞间隔分布于MFP细胞胞体的两侧。药物处理实验结果表明：抑制Notch信号影响神经底板的发育,导致神经底板细胞排布异常,并引起幼鱼出现体轴上弯表型。本研究初步阐释了斑马鱼幼鱼早期神经底板处各种细...     

少突胶质细胞发育分化的转录调控

少突胶质细胞(OL)的成熟分化是中枢神经髓鞘形成的关键环节.在少突胶质细胞形成、增殖、分化、成熟的发育过程中,骨形态发生蛋白(BMP)、sonic hedgehog (Shh)、Notch等三种信号通路发挥了重要的调控作用.这些通路最终激活或抑制下游一系列特异性转录因子(TFs)而完成对OL谱系特异性标志基因表达的激活.各种TFs在特定条件下的时空表达和相互作用是OL发生、发育、分化的重要调控方式.     

bFGF通过抑制Nogo-A信号减少脊髓损伤后胶质瘢痕的形成

脊髓损伤后胶质瘢痕的形成是阻碍神经恢复的关键原因之一。碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)具有良好的神经保护及促进脊髓损伤的修复作用,然而其对于胶质瘢痕的影响及其机制仍不清楚。本研究通过采用血管动脉夹(30 g)夹闭雌性SD大鼠脊髓2min造成急性脊髓损伤模型并予以每天皮下注射bFGF(80μg/kg),探讨bFGF促进脊髓损伤的恢复作用是否涉及到胶质瘢痕调控和Nogo-A/NgR信号的相关机制。通过检测损伤后28 d,各组BBB评分和斜板试验,发现bFGF显著促进脊髓损伤后大鼠运动功能的恢复。HE及尼氏染色显示,bFGF处理组相对于生理盐水处理组,其神经元明显增多,空洞面积减少。同时,星形胶质细胞标记物GFAP免疫荧光结果表明,bFGF减少胶质瘢痕形成,抑制星形胶质细胞过度激活。同样,通过Western印迹检测发现,bFGF处理后,胶质瘢痕相关蛋白(如GFAP,neurocan)以及神经突生长抑制蛋白(Nogo-A)信号通路相关蛋白质表达量下降。上述结果表明,bFGF可能通过抑制Nogo-A信号蛋白的表达,从而抑制胶质瘢痕的形成,促进脊髓损伤的恢复。此机制研究为脊髓损伤的治疗和恢复提供全新的思路和药物靶点。     

牛Sry亚细胞定位及其对Sox9基因表达的影响

为鉴别牛Sry基因的下游目的基因,并确定Sry蛋白在细胞内的定位区域, 本试验构建pcDNA3.1-Sry表达载体和pEGFP-N1-Sry亚细胞定位表达载体, 在原代培养的生殖嵴细胞和卵巢颗粒细胞中进行Sry过表达,并对性别控制相关基因在Sry过表达前后的表达水平变化进行检测,包括Sf1 (Steroidogenic fator-1)、Gata4 (GATA binding protein 4)、Wt1 (Wilms'tumor gene)、Sox9 (Sry-related HMG box-9)、Amh (Anti Mullerian Hormone)和Dax1 (Dosage sensitive sex reversal locus-1);并在两种细胞中进行了Sry亚细胞定位研究.Sry在两种细胞中过表达后,在生殖嵴细胞中Sox9的表达水平被显著上调,但在卵巢颗粒细胞中未观察到Sox9基因被上调,而其他几个基因的表达水平未受Sry影响;亚细胞定位结果表明牛Sry主要分布在细胞核内.本试验说明牛Sry可能间接调控Sox9表达,或存在其他不需要Sry参与的调控通路调控Sox9表达;牛Sry蛋白起转录因子作用.     

干细胞因子和受体在神经系统中的表达及其生物学效应

干细胞因子（stem cell factor,SCF)是一种多功能细胞因子,其受体由原癌基因c-kit编码,称为c-kit受体（c-kitR)。SCF－c-kitR不论在胚胎发育期还是成年期的神经系统,均有广泛的表达。体内外大量研究提示：SCF/c0kitR信号系统在神经系统生长、分化过程中具有多种生物学效应,表现对神经嵴4细胞体外分化的影响,对神经胶质细胞（小胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞）的调控作用,并与神经内分泌功能相关。