实时监测高通量低能量激光照射诱导GSK-3β的核质穿梭

糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶.哺乳动物细胞中主要存在GSK-3α与GSK-3β两种亚型.以前的研究认为GSK-3是一种单一的磷酸化糖原合成酶的激酶,可以抑制糖原的合成.最近的研究表明GSK-3可以磷酸化50多种底物,进而调节细胞的多种生理过程,包括细胞结构的改变、代谢,基因表达及细胞凋亡.本文主要研究在高通量低能量激光(high fluence low-power laser irradiation,HF-LPLI)照射下,GSK-3β在活细胞中的动态分布变化.应用荧光蛋白融合蛋白GFP-GSK-3β,在人神经胶质母细胞瘤细胞(U-87)中实时监测高通量低能量激光照射下GSK-3β的动态行为.实验结果显示,120 J/cm~2 的氦氖激光照射后,GSK-3β在9 h时进入细胞核,并维持在核内近2 h, 随后GSK-3β又从细胞核转位到细胞质中. 这表明高通量低能量激光照射激活了GSK-3β.同时,实验结果预示了高通量低能量激光照射可能激活GSK-3β并且参与调控了p53、β-catenin、Myc等相关的转录因子.进一步的研究将探讨在高通量低能量激光照射下,GSK-3β具体调控的转录因子以及调控机制.     

阿尔茨海默症中的线粒体自噬

线粒体自噬是细胞进化过程中产生的一种通过自噬选择性清除受损线粒体的机制,及时清除损伤的线粒体对维持细胞正常生理功能具有重要作用。在阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)患者的神经元中,当淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)和微管相关蛋白(microtubule associated protein,Tau)在线粒体中积累时,轻微损伤的线粒体通过分裂融合过程,保证部分子代线粒体内部环境的稳定,而严重损伤的子代线粒体则通过被自噬体包被,进行选择性线粒体自噬过程予以清除。当此系统功能受阻时,神经元中出现显著的线粒体运输、动力学异常等功能障碍,导致AD病理改变加重。因此,线粒体自噬在AD中扮演着重要角色。越来越多的证据提示,对线粒体自噬的调控可能为AD的治疗提供一种新方法。     

阿尔茨海默症的诊断与治疗研究进展

阿尔茨海默症(AD)即老年痴呆症,是以老年斑和神经元纤维缠结为主要病理特征的神经退行性疾病.AD的发病机制是多种发病素、多种通路和分子机制的相互参与,例如信号异常、炎症和免疫系统、脂质转运、细胞内吞作用、细胞凋亡、氧化损伤和应激反应、tau 病理学、神经元和突触的损失、能量代谢等.目前没有一种 AD 治疗方法能从根本上停止其病理的退行性改变,但仍有多种治疗策略.我们从生物标志物、遗传、神经影像、药物治疗、β淀粉样蛋白免疫治疗方面,对阿尔茨海默症的治疗研究进展进行了简要综述.     

低功率激光照射诱导的细胞外调节蛋白激酶的激活促进一氧化氮的产生

低功率激光(632.8 nm)照射(Low-power laser irradiation,LPLI)生物组织作为一种无损伤的物理疗法,可以加速细胞生长、血管再生及伤口愈合等过程。一氧化氮(Nitric oxide,NO)是伤口愈合的关键因素之一,其促进炎性细胞的趋化,增强胶原的合成和沉积,刺激细胞增殖和新生血管生成。我们研究发现LPLI可以促进NO的产生,并且抑制细胞外调节蛋白激酶(Extracellular signal-regulated protein kinases,ERK)的活性阻碍了NO的产生,证明LPLI通过活化ERK调控NO的生成。这一研究将为低功率激光照射加速伤口愈合在临床上的应用奠定基础。     

He-Ne激光抗衰老效应的初步探讨

目的:探讨氦氖激光对人胚肺二倍体成纤维细胞(Human fetal lung diploid fibroblasts,2BS)对细胞衰老的影响。方法:采用低功率氦氖激光(λ=632.8nm,p=5mW)对年轻2BS细胞进行照射处理,用实时荧光定量PCR( Fluorescence Real time Quantitative PCR,q-PCR)方法检测细胞端粒DNA相对长度的变化来反映细胞的衰老情况。结果:经激光照射后生长到老年的细胞端粒长度较未经激光照射而生长到老年的细胞端粒长度长。结论:经适当的激光照射后,细胞端粒D N A因衰老而变短的趋势得到减缓。从而为从基因水平上探讨低功率激光延缓细胞衰老的激光生物学效应提供实验依据。     

He-Ne激光对大鼠离体颈上神经节后神经元膜电导的影响

应用细胞内生物电记录技术 ,观测不同功率、不同照射时间的 He- Ne激光 (脉冲频率 1Hz)对大鼠离体颈上神经节后神经元快兴奋性突触后电位 (f- EPSP)期间膜电导的影响。功率密度为 2 m W/ cm2 的 He- Ne激光在照射初期 (1min～ 2 min)引起快兴奋性突触后电位 (f- EPSP)幅值增大 ,同时膜电导增大 ;而在激光照射后期 (后 3m in～8m in)引起节后神经元膜电导减少。功率密度为 5 m W/ cm2 的 He- Ne激光照射期膜电导无明显变化 .结果表明 :功率密度为 2 m W/ cm2 的 He- Ne激光照射初期引起膜电导 (Gl=34.6± 5 .4 n S)较照射前 (Gf=2 6 .8± 6 .2 n S)有明显增大 (P<0 .0 5 ) ,照射后期膜电导减少。提示 :He- Ne激光照射可能是通过两时相效应改变节后神经元膜电导来影响交感神经节内兴奋传递过程。这可能是低功率激光对神经细胞的一种作用机制。     

He—Ne激光照射对离体小鼠巨噬细胞膜电位的影响

低功率Ｈｅ－Ｎｅ激光照射引起细胞膜电位的改变,为激光照射治疗提供理论依据。方法不同能量密度的Ｈｅ－Ｎｅ激光照射离体在噬细胞,用图像分析系统检测Ｃｙａｎｉｎｅ荧光染色的巨噬细胞膜电位的变化。     

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。     

低功率He-Ne激光照射下细胞内活性氧自由基的产生和游离Ca^2＋浓度的研究

在临床应用中,低功率He-Ne激光(632.8 nm)能促进骨骼肌修复,加速创伤愈合,降低牙齿的超敏感性,减缓疼痛等.大量研究表明:低功率He-Ne激光能调节细胞的众多行为,如细胞增殖、分泌、迁移、粘附、蛋白质合成和基因表达等.但低功率He-Ne激光调节细胞行为的分子机制并未阐明,考察低功率He-Ne激光照射后细胞内活性氧自由基的产生水平和游离ca2 浓度是否会发生变化,通过激光扫描共聚焦显微镜,分别利用H:DCFDA和Fluo-3/AM这两种荧光探针,检测到经He-Ne激光照射后,肺腺癌细胞内活性氧自由基的水平上调以及游离Ca2 浓度增加.该研究为低功率He-Ne激光的生物光刺激效应提供了可能的分子机理.     

纤溶酶系统与阿尔茨海默症

阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)是一种中枢神经系统进行性的退变疾病,其病因目前尚未确定。越来越多的遗传学和生物化学证据显示β淀粉样蛋白(amyloid β,Aβ)是AD发病的主要病理因子。本文介绍了大脑纤溶酶系统与Aβ相互作用的分子机理,通过上调大脑中纤溶酶的表达,可以清除Aβ,这可能为防治AD提供了新的治疗靶点。最新研究结果表明PAI-1的小分子抑制剂和他汀类药物可以通过纤溶酶系统来调控Aβ的降解,这类药物有望成为治疗和预防AD的新药。     

外泌体在阿尔兹海默病发生发展及其治疗中的作用

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种记忆和认知功能进行性丧失的神经退行性疾病,目前仍缺乏对其发病机制的理解以及有效治疗手段。受损神经细胞衍生的外泌体可以将miRNA、β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)、淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)等转移到邻近神经元加速周边神经元的死亡;胶质细胞通过外泌体调节Aβ产生、寡聚化和Aβ降解;间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSCs)通过外泌体释放脑啡肽酶(neprilysin, NEP)、miRNA、鞘脂激活蛋白原,从而起到抑制神经炎症、促进Aβ降解、改善AD的作用。外泌体的研究是AD研究的热点之一,该文综述了外泌体的形成以及其在AD发生、发展和治疗中的作用。     

低剂量激光处理促进神经干细胞增殖

神经干细胞(neural stem cell,NSC)是脑内新生细胞的源泉,周期性地在脑内两个重要区域分裂:脑室和海马。当中枢神经系统(central nervous system,CNS)损伤后,受损神经元胞外微环境含有大量阻止神经再生的因子,导致神经干细胞增殖能力下降。低剂量激光处理(low-level laser treatment,LLLT)作为一种无损伤的新型物理疗法,能调节机体的多种生物学功能,为神经干细胞增殖提供一种潜在的治疗方法。我们研究发现低剂量弱激光处理可以促进小鼠海马区的神经干细胞增殖,并且促进神经干细胞分化为新生的神经元,这一研究可以成为神经再生的一种新手段,将为低剂量激光处理治疗阿尔兹海默症在临床上的应用奠定基础。     

内溶酶体–自噬溶酶体对阿尔茨海默症病理进程的影响

自噬是在细胞受到胞内应激或饥饿条件下,依赖于溶酶体将胞内异常蛋白质以及受损细胞器降解的过程。内体是由细胞内吞形成的单层膜结构细胞器,它可以内吞进入细胞的异常蛋白质将其送入自噬体或通过内溶酶体–自噬溶酶体途径降解。由于自噬体与内体在形态与功能上相互联系又有相似之处,从而构成内溶酶体–自噬溶酶体系统。在阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)患者的神经元中,两种异常蛋白质[β淀粉样物质(βamyloid,Aβ)和过度磷酸化的Tau蛋白]可以通过内溶酶体–自噬溶酶体系统清除;而当此系统功能受阻时,神经元中出现异常自噬体与内体形成的颗粒空泡变性体,导致AD病理改变加重。因此,内溶酶体–自噬溶酶体在阿尔茨海默病中扮演着重要角色。越来越多的研究结果提示,对内溶酶体–自噬溶酶体系统的调控可能为阿尔茨海默病的治疗提供新靶点和方向。     

海马神经元敲低MCU改善阿尔茨海默病小鼠学习记忆功能障碍

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种严重威胁老年人健康的神经退行性疾病,目前为止仍然缺乏有效的治疗方法。最新研究表明,线粒体功能紊乱是AD发展的直接原因。线粒体钙离子单向转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)位于线粒体内膜,是线粒体Ca2+摄取的主要通道。MCU表达异常可引起线粒体钙稳态失衡,最终导致线粒体功能紊乱。本研究旨在明确敲低MCU对AD海马神经元和模型小鼠学习记忆功能的影响。以慢病毒和腺相关病毒为载体转染sh RNA,分别干扰海马神经元(HT22细胞)和淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)/早老素1 (presenilin 1, PS1)/tau AD转基因小鼠海马MCU表达,用MTS法检测HT22细胞活性,用Y迷宫和Morris水迷宫实验检测APP/PS1/tau转基因小鼠学习记忆功能障碍的变化。结果显示,MCU低表达可以逆转β淀粉样蛋白1-42 (amyloid beta protein 1-42, Aβ1-42)或冈田酸(okadaic acid, OA)...     

β-淀粉样蛋白清除障碍在阿尔兹海默症发病中的作用

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)是以认知功能受损和记忆障碍为主要临床特征的神经退行性疾病,其病因复杂,缺乏有效的诊断、治疗和预防手段。β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)是含有39～43个氨基酸的多肽,由淀粉样前体蛋白加工产生并分泌至脑组织间液(interstitial fluid,ISF)。Aβ在脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)内聚集是AD形成和发展的关键因素,也是AD的特征之一。Aβ清除功能障碍将导致Aβ在特定脑区内聚集,其神经毒性造成突触损伤和神经元死亡,从而导致了AD的发生。本文综述了目前对于AD中脑内Aβ清除障碍的研究进展,力图为AD的预防和治疗提供一个新的研究方向。     

SUMO在阿尔茨海默症及其运动干预调节中的作用

阿尔茨海默症(Alzheimer's diseases, AD)是一种常见的神经退行性疾病,俗称老年性痴呆。脑内Aβ过度聚集、Tau蛋白过度磷酸化和神经元凋亡是AD的主要病理特征。小泛素样修饰蛋白(small ubiquitin-like modifier, SUMO)通过与底物蛋白结合参与蛋白质翻译后修饰,已被发现可通过以下方式参与AD的病理过程,主要有:(1) SUMO修饰BACE1,促进Aβ产生;(2) SUMO修饰Tau蛋白,促进其磷酸化并抑制其被泛素蛋白酶系统降解;(3) AD脑内SUMO化异常导致神经元过度凋亡。运动已被证实可改善AD病理特征,调节体内SUMO化水平,这提示运动缓解AD可能存在SUMO化机制。现通过综述SUMO与AD,以及运动对SUMO的影响,阐述SUMO介导的运动抗AD的可能机制。     

环路失稳-老年痴呆症癫痫样症状发生机制研究进展

β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)聚集是阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的典型病理特征之一。虽然病理水平的Aβ对兴奋性突触功能起抑制作用,但Aβ对抑制性中间神经元的抑制作用使局部神经网络发生兴奋与抑制的不平衡,从而产生自发性癫痫样活动。AD早期对兴奋性神经元的去抑制作用很可能是针对Aβ引起的兴奋性突触功能降低的一个代偿机制。试从环路失衡的角度对AD及其癫痫症状的发病机制进行综述,并讨论通过调节神经网络的兴奋性治疗AD的新思路。     

GSK-3β在阿尔茨海默症病理特征形成中的作用

糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是糖原合成酶激酶3的一种亚型。GSK-3β不仅参与淀粉样蛋白质前体(amyloid precursor protein,APP)代谢,还在tau蛋白过度磷酸化过程中发挥作用,GSK-3β表达及活性的异常会导致神经元细胞的凋亡。APP异常代谢和tau蛋白异常磷酸化是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发展的重要因素,因此GSK-3β可能与AD的病理变化密切相关,明确其在AD中的作用及其机制对AD的治疗有重要的意义。     

长链非编码RNA在阿尔茨海默病中的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是常见的神经退行性疾病,也是最为常见的一类老年痴呆类型.AD主要的病理变化包括淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)沉积、tau蛋白过度磷酸化、胆碱能神经元的缺失、神经炎症以及代谢障碍等.然而,有关AD具体的发病机制和分子谱尚不清楚,这给AD的诊断和治疗带来很...     

NLRP3炎症小体在阿尔兹海默症中的作用及潜在治疗靶点

阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease, AD)是常见的神经退行性疾病,严重影响患者的生存质量。目前尚无有效的针对性治疗措施。AD发病机制复杂,是环境、遗传和年龄影响因素共同作用的结果。大脑中β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)沉积、微管相关蛋白tau过度磷酸化形成的神经纤维缠结及神经元丢失是AD典型病理特征,大量研究证明,Aβ、tau蛋白聚集诱导核苷酸结合寡聚化结构域样受体含pyrin结构域蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor pyrin domain-containing 3,NLRP3)炎症小体活化是AD炎性机制的核心环节,且以其和上下游分子为靶点的抑制剂和化合物治疗在细胞和动物模型中均发挥神经保护作用,改善空间记忆功能障碍,但临床疗效和安全性仍待研究。因此,抑制NLRP3炎症小体的活化可能是AD的潜在治疗靶点。本文以NLRP3炎症小体的活化机制和影响因素及与AD关系进行综述,并总结以NLRP3炎症小体为靶点的AD治疗药物,以期为AD等NLRP3炎症小体相关疾病提供新的治疗方向...