细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5在中枢神经系统发育和神经退行性疾病中的作用

脯氨酸引导的丝/苏氨酸蛋白酶——细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase5,Cdk5)是细胞周期素依赖的蛋白酶家族中一个特殊成员。Cdk5不参与细胞周期调控,其活化需要与神经元内广泛表达的激活因子——p35或p39相结合。正常情况下,Cdk5的转录及活性受到体内相关机制的严格调控。在神经系统发育及成熟阶段,Cdk5通过磷酸化细胞骨架蛋白、信号分子以及调节蛋白等众多底物蛋白的特异性丝/苏氨酸位点,在神经元的迁移分化、存活和突触的发生、信息传递、可塑性等诸多方面发挥重要的作用。此外,在一些病理条件下,p35的病理性剪切和Cdk5/p25的形成所导致的Cdk5活性失调及其亚细胞分布改变则促进了神经元的凋亡或死亡,参与了阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)、亨廷顿氏病(Huntington’s disease,HD)以及脊髓侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)等众多神经退行性疾病的发生发展过程。本文综述了Cdk5在中枢神经系统发育和神经退行性疾病中的作用研究方面的进展。     

骨桥蛋白在神经退行性疾病中的作用

骨桥蛋白(OPN)是一种分子量约为60 KDa的糖基化磷蛋白,广泛分布于骨、脑、肾、肺以及肝等多种重要的脏器组织中.该蛋白通过与整合素、CD44V等受体结合,参与应激反应,癌症,骨重建,炎性反应以及感染等多种生理病理性进展.由于早期分泌OPN能够诱发细胞的激活,故OPN也被称为ETA-1(早期T淋巴细胞激活因子-1).目前发现,OPN存在两种形式:一种是分泌型骨桥蛋白(sOPN),另一种是胞内型骨桥蛋白(iOPN).在体内,二者通过不同的作用途径参与免疫调节过程.近年来,随着分子生物学的进展以及对神经退行性疾病研究的不断深入,发现OPN在神经退行性疾病中似乎发挥着双刃剑的作用,即在某些特定情况下,它能够激发神经毒性和神经元的死亡;而在其他情况下,它起到的是神经保护性作用.本文就OPN的结构特点、生物学功能以及在神经退行性病变中的作用进行简要归纳.     

IL-34在中枢神经系统疾病中的作用

白介素家族一直以来都受到广泛关注,其中白介素34 (interleukin-34, IL-34)是2008年发现的一种新型细胞因子,是巨噬细胞集落刺激因子1受体(macrophage colony-stimulating factor-1 receptor, CSF-1R)的第二个配体。IL-34是单核巨噬细胞系增殖、分化等一系列生命活动的关键调节剂。由于IL-34在脑内的特异性表达以及其对小胶质细胞增殖、发育、维持的关键性作用,越来越多的研究聚焦于IL-34在中枢神经系统疾病中的作用。IL-34在神经退行性疾病、脱髓鞘疾病、病毒感染和作为中枢系统疾病研究工具中的作用受到广泛关注。该文综述了IL-34的生物学特性,以及IL-34在中枢神经系统疾病研究中的重要作用。     

环状RNA及其在神经退行性疾病中的作用

随着高通量测序技术的出现,对转录组进一步的研究已经成为可能。新兴转录本环状RNA(circular RNA, circRNA)是一种无5’端帽子和3’端poly (A)尾结构的内源性共价环形非编码RNA分子。在过去的十年间,人们逐渐发现circRNA在基因表达过程中发挥重要作用,激发了人们的研究兴趣。此篇文章我们较为系统地整理了circRNA的一般特性、生物发生、作用机制,并重点阐述了circRNA在神经退行性疾病中的重要作用,这将有助于寻找疾病相关新的生物标志物,为进一步探究此类疾病的预防、诊断及治疗方案提供新思路。     

血红素加氧酶-1在中枢神经系统疾病中的作用

血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是一种应激蛋白,可将血红素降解为胆绿素、游离铁和一氧化碳。目前,国内外普遍认为HO-1在神经系统损伤后的应激反应中有至关重要的作用,其表达量与神经元凋亡和神经变性密切相关。本文对近年来HO-1在神经系统损伤性疾病中的现有研究结果进行了总结分析,旨在为相关研究的发展提供新的思路和方向。     

甘丙肽及其受体在中枢神经系统疾病中的作用

中枢神经系统疾病因其发病机制复杂而难以找到药物作用的有效靶点。甘丙肽(galanin, GAL)因其广泛的中枢神经系统分布并与多种神经系统疾病密切相关而进入人们的视线。现已证明,GAL与三种G蛋白偶联受体(GALR1-3)结合后,通过抑制cAMP/PKA(GALR1、GALR3)和激活磷脂酶C(GALR2)等信号通路调节众多生理和病理过程。本文概述了近年来GAL及其受体在中枢神经系统疾病中的作用的研究进展,旨在为理解这些疾病的发病机制以及靶向药物的研发提供新的指导。     

TDP-43在神经退行性疾病中的功能和作用

核蛋白TAR DNA/RNA结合蛋43(TDP-43)目前被认为是肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、额颞叶变性(frontotemporal lobar degeneration,FTLD)等神经退行性疾病的病理学标记蛋白。在中枢神经系统中,TDP-43作为必要的转录调控因子,参与mRNA前体的剪接,维持RNA稳态和运输。在突变和过表达TDP-43的转基因啮齿类动物模型中,受损伤的神经元呈现出胞核和胞质中TDP-43泛素化、磷酸化聚集,以及细胞周期进程的改变。在此,着重阐述基于TDP-43突变或过表达建立神经退行性疾病动物模型的研究进展,探讨其发病机制、病理学改变及治疗方法。     

未折叠蛋白反应在神经退行性疾病中的作用

作为蛋白质分泌途径中蛋白质稳态的主要调节者,未折叠蛋白反应在正常和疾病中都起着至关重要的作用。本文简述了未折叠蛋白反应是否参与神经退行性疾病的发生发展。在许多体外和体内神经退行性病变模型中,未折叠蛋白反应的调节已显示出明显的应用前景。随着未折叠蛋白反应的研究不断深入,还出现了众多靶向未折叠蛋白反应的治疗策略。     

Hsp70在神经退行性疾病中的作用机制研究进展

热休克蛋白Hsp70 (heat shock protein 70, Hsp70)是一类广泛存在的分子伴侣。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、帕金森病(Parkinson’s disease)等神经退行性疾病共同的病理特征是错误折叠的蛋白质(包括Tau、α-突触核蛋白、TDP-43、朊蛋白和多聚谷氨酰胺蛋白)形成有毒性的寡聚体或淀粉样纤维。大量的研究表明,Hsp70可以调控这些蛋白质的代谢进程,包括将错误折叠的蛋白质重折叠、抑制蛋白质聚集以及降解错误折叠的蛋白质。Hsp70在发挥功能时需要相对应的辅助分子伴侣的帮助。该文详细论述了Hsp70抑制Tau蛋白病、α-突触核蛋白病、TDP-43蛋白病、传染性海绵状脑病以及多聚谷氨酰胺疾病的作用机制,重点阐述了Hsp70对神经退行性疾病中错误折叠蛋白质聚集和毒性的抑制作用,并讨论和展望了Hsp70在神经退行性疾病的治疗中存在的挑战和机遇。     

α—干扰素对中枢神经系统的作用

本文综述了免疫调节因子α－干扰素对中枢神经系统（ＣＮＳ）的作用。ＩＦＮα的中枢作用不仅改变了神经系统是免疫特免性的认识,而且打破了对ＩＦＮα功能的传统认识,同时提出了ＩＦＮα作用新的机制。     

钙粘蛋白在中枢神经系统中的作用

钙粘蛋白是一类跨膜糖蛋白 ,在起粘着作用时 ,其胞外区结合有钙离子 ,故称为钙粘蛋白。近年的研究表明 ,它不仅在生物的发育、组织形态的发生中起着重要作用 ,还在中枢神经系统中也有着重要作用 ,其中研究比较多的主要是经典钙粘蛋白和原钙粘蛋白。1 .经典钙粘蛋白已发现的经典钙粘蛋白有Ｅ 钙粘蛋白、Ｎ 钙粘蛋白、Ｒ 钙粘蛋白、Ｐ 钙粘蛋白等 ,它们由一段 5个串联重复单位 (ＥＣ1 5 ,每个重复单位约 1 0 0个氨基酸 )组成的胞外区、一个跨膜区和一个很保守的胞质区 (约 2 0 0个氨基酸 )构成[1、2 ] 。结合有钙离子的胞外区是细胞间嗜同种…     

雌激素在中枢神经系统中的作用

雌激素对中枢神经系统神经元有多种作用（包括电生理、神经营养和代谢等的作用）。近年来,随着对雌激素作用基因组机制和非基因组机制的研究,人们逐渐加深了其在神经功能方面作用 的认识。目前发现,雌激素在调节下丘脑ＧnRH神经元功能活动、诱导和维持海马树状棘突,以及保护神经元等诸多方面都发挥着重要作用。流行病学提示,雌激素可以预防绝经妇女患早老性痴呆病（Alzheimer‘sDisease,AD)对神经功能有保护作用,由此可见,雌激素除调节生殖功能活动外,对中枢神经系统还有着更为广泛的作用。     

沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

蛋白质组学在神经退行性疾病中的研究进展

蛋白质组学是后基因组时代兴起的新型学科,是从整体水平对蛋白质的综合分析。阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等是最常见的神经退行性疾病。应用蛋白质组学对它们进行研究,不仅可从蛋白质水平上揭示疾病的本质,还有助于全面探讨其病理机制,建立诊断标准,发现药物治疗靶点。     

动物模型在神经退行性疾病中的应用

神经退行性疾病的主要临床症状表现为记忆丧失、认知障碍、运动能力丧失和感觉缺失等。随着人口老龄化的加剧,神经退行性疾病的发病率也逐渐上升。目前,人们对这类疾病的认知尚浅,因此,对应的治疗和干预方法也很紧缺。动物模型在神经退行性疾病中的广泛应用为我们提供了良好的实验材料,为研究发病机制及治疗方式提供了重要平台。该文总结了在阿尔兹海默症、帕金森症、亨廷顿病以及肌萎缩侧索硬化症这四种常见神经退行性疾病的相关研究中成功构建的动物模型,涉及动物包括秀丽隐杆线虫、黑腹果蝇、斑马鱼、啮齿类动物、小型猪和非人灵长类动物。     

乳酸在中枢神经系统中的作用及其与相关疾病的关系

一直以来,乳酸在脑中被视作代谢废物,对其功能认识严重滞后。近年来,越来越多的证据表明,乳酸在多种生理与病理过程中扮演重要角色。在神经细胞中,星形胶质细胞是产生和释放乳酸的主要细胞源,该细胞通过有氧糖酵解过程生成乳酸,随后经跨膜通道释放至胞外进入神经元为其供能。在中枢神经系统中,乳酸对稳态调节发挥着十分重要的作用。乳酸主要通过两种途径,即代谢途径(作为能量底物)与信号途径(作为信号分子)调控神经元的功能活动,广泛参与神经元能量代谢、兴奋性、可塑性、学习记忆及神经系统发育等生理过程调节,亦参与抑郁行为、阿尔兹海默病(AD)和脑损伤等病理过程的调节。在脑组织中,存在着乳酸特异性受体(GPR81),乳酸与其结合后调控胞内的第二信使。此外,还发现乳酸可通过未知受体调节神经元的兴奋性以及作为信号分子的其他作用。本文就乳酸作为能量底物和信号分子及其参与相关神经疾病的研究进展进行阐述,旨在为相关中枢神经系统疾病防治提供新思路。     

小胶质细胞异质性在神经退行性疾病发生发展中的作用

小胶质细胞是脑内的固有免疫细胞。无论是在生理还是病理条件下,小胶质细胞均存在异质性表现。随着单细胞RNA测序技术的发展及应用,人们发现,在不同神经退行性疾病模型中,不同表型的小胶质细胞具有不同的功能,这种表型的异质性主要取决于小胶质细胞的分子特异性。本文就单细胞研究中发现的小胶质细胞独特的分子特征和功能予以概述,深入理解疾病进程中小胶质细胞的分型将有助于我们对神经退行性疾病的发病机制及精准干预提供新的策略。     

Nrf2-ARE信号通路在神经退行性疾病中的作用研究进展

神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)是一类以神经元退行性病变为基础的慢性、进行性、不可逆的神经系统疾病的总称,主要包括阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森病(Parkinson's disease,PD)、亨廷顿舞蹈病(Huntington disease,HD)、肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、脊髓肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)、不同类型脊髓小脑共济失调(spinal cerebella ataxias,SCA)等。其病因和发病机制十分复杂,其中,氧化应激学说近年来受到了人们的广泛关注和普遍认可。而研究表明,Nrf2-ARE信号通路是体内抗氧化应答机制中最重要的通路之一,其能对氧化应激导致的神经细胞损伤产生保护作用,即阻止神经细胞的病变和凋亡,进而延缓神经退行性疾病的发生发展,因而有望成为神经退行性疾病的有效治疗靶标。本文就Nrf2-ARE信号通路结构特点及Nrf2-ARE信号通路在神经退行性疾病中的作用研究进展作一综述。