激光共聚焦扫描显微镜和透射电镜观察大鼠纹状体内谷氨酸能突触连接的对比观察

目的 探讨使用激光共聚焦扫描显微镜 (Laser scanning confocal microscope,LSCM)观察大鼠纹状体内谷氨酸能突触连接的方法的可行性.方法 12只正常大鼠分为两组,6只大鼠进行纹状体中等棘刺神经元的CM-DiI 单细胞标记,然后Ⅰ型囊泡膜谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporter 1,VGluT1 )免疫荧光标记,LSCM层扫后三维重建,观察VGluT1阳性位点在中等棘刺神经元树突上的分布.另外6只大鼠用TEM观察不对称性突触在纹状体神经元树突上的分布.对两种方法的结果进行比较.结果 用LSCM 和TEM方法观察到的纹状体神经元上谷氨酸能突触连接分布情况一致,没有统计学差异.但LSCM更具优越性的是,可以对图像进行三维重构,从而有利于对神经元之间突触连接的空间分布观察和定量分析.结论 神经细胞荧光标记技术结合LSCM观察是考察纹状体神经元上谷氨酸能突触连接的有效方法.     

2000年诺贝尔生理学或医学奖

2000年10月9日瑞典卡罗林斯卡医学院宣布将2000年诺贝尔生理学或医学奖共同授予瑞典阿尔维德.卡尔松、美国保罗.格林加德及埃里克.坎德尔,以表彰他们在"神经系统信号传导"方面的重大发现.人的大脑有上千亿个神经细胞,它们通过异常复杂的神经网络彼此联系.信息从一个神经细胞通过不同的化学递质传向另一个神经细胞,这种信号传导发生在神经细胞间特殊接触点突触上,一个神经细胞有几千个突触与其他的神经细胞相联系.三位诺贝尔生理学或医学奖的获得者在神经细胞间信号传导这一研究领域--慢突触传递上作出了开创性的发现.他们的发现对于理解大脑的正常工作原理,以及信号传导紊乱如何引发神经或精神疾病至关重要.借助于这三位科学家的发现导致了新药研究的重大进展.     

《神经元》：脑神经元能同时释放两神经递质

来自北京生命科学研究所,北京师范大学生科院,杜克大学等处的研究人员首次报道了脑神经元能同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典神经递质,并通过不同传输方式激活突触后神经细胞。这一研究成果公布在《神经元》（Neuron）杂志封面上。     

锂作为药物的作用机理

锂作为药物于数十年前出台 ,它彻底改革了精神病的治疗 ,然而神经科学家对锂的作用机理不甚了解 .先前曾有人提示锂保护神经细胞 .两年前马里兰国立精神卫生研究院Ｄｅ ＭａｗＣｈｕａｎｇ证明锂保护神经细胞抵御脑化疗药品谷氨酸致命的过度刺激 .以后底特律Ｗａｙｎｅ州立大学ＨｕｓｓｅｉｎｉＫ .Ｍａｎｊｉ及其同事发现 ,用锂处理的神经细胞过度地产生了一种蛋白质 ,即ｂｃｌ 2 ,它帮助神经细胞抑御自杀信号 .接着 ,Ｍａｎｊｉ与其同事ＧｒｅｇｏｒｙＪ.Ｍｏｏｒｅ一起对用锂治疗抑郁症的病人进行脑像研究 .1 0个病人用锂治疗 4个星期后 …     

神经元突触内的非受体型酪氨酸激酶底物（英文）

非受体型酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase,nRTK)是一个较大的激酶家族,其功能是催化蛋白的酪氨酸磷酸化。nRTK家族中的几种常见亚型,比如Src和Fyn,可以在神经系统内表达。近年来的研究表明,神经元的突触部位含有多个nRTK的底物蛋白,这些底物蛋白主要包括谷氨酸受体(离子型和代谢型谷氨酸受体)、突触后构架蛋白、突触前调节蛋白和突触富含的多种蛋白激酶。在基础或刺激的状态下,nRTK可催化这些底物蛋白内特定酪氨酸的磷酸化,从而调节这些底物蛋白的多种生理、生化和生物物理功能。因为突触内的nRTK对突触变化信号非常敏感,所以突触nRTK被认为参与了突触传导活动的强度和效率等方面的调节。     

突触前和突触后共同参与长时增强效应

人们在海马和脊髓的神经元上发现,经过反复刺激后,可以产生更强的突触传递效应,即长时增强效应(Iong-term potentiation,LTP),这些突触中的神经递质是兴奋性递质谷氨酸。此现象引起许多神经科学家的极大关注,因为它给某些记忆方式提供了细胞基础。但对其机理的了解一直存在不同的看法,有人认为,突触被反复刺激后,突触前膜中的谷氨酸释放增加造成突触传递增强,但也有人把这种增强效应看做是由于突触后膜的谷氨酸受体活性增高。最近的几项工作,对这个问题有了新的轮廓:突触的增强效应既有突触前也有突触后的作用。 Kauer等首先发现LTP由两种成份组成:第一种为短时相成份,较短暂,大约只维持半个小时。在不刺激     

mGluRs调节皮层-纹状体突触可塑性与运动防治帕金森病的研究进展

皮层-纹状体谷氨酸(glutamate,Glu)能通路的异常兴奋是帕金森病(Parkinson'sdisease,PD)的关键病理基础.代谢性谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors,mGluRs)可通过调节突触前Glu释放和突触后传递调控皮层-纹状体突触可塑性,是PD临床治疗的重要...     

NMDA受体信号复合体中蛋白质的相互作用

谷氨酸能兴奋性突触的突触后密集区(postsynaptic density,PSD)包含多种受体蛋白、骨架蛋白和信号蛋白,它们通过分子中特定的结构域相互识别并动态地结合,形成多个信号复合体,参与突触后受体功能的调节及其下游特异性信号转导通路的激活。其中,NMDA受体信号复合体中蛋白质-蛋白质的相互作用及其调控机制的阐明,对于深入了解神经发育、突触可塑性、兴奋性毒性等生理病理的分子机制有重要意义。     

PSD—95对NMDA受体信号转导的整合作用

PSD－95是新近在谷氨酸能突触的突触后致密物（PSD）中发现的一种特殊蛋白质,含有3个N末端的PDZ结构域,一个SH3结构域和一个C末端的GK结构域。PSD－95通过不同结构域与其它蛋白相互作用,不仅能够串集NMDA受体及其信号通路中的相关蛋白分子,组成受体－信号分子－调节分子－靶分子复合物,还可通过突触前后粘附分子的相互作用,参与突触连接的形成和维持,在介导和整合NMDA受体信号转导中具有关键性作用。     

神经细胞死亡：新的杀手

神经细胞死亡：新的杀手对神经元而言,谷氨酸扮演着双重角色。一方面,它几乎是脑内最为重要的兴奋性神经递质,介导兴奋性信号的跨膜传递;而另一方面,在中风、脑损伤及神经退行性变时,谷氨酸又可作为兴奋性毒素大量涌入神经元,造成神经元的死亡。最近,对谷氨酸兴奋...     

谷氨酸转运体能引发突触前离子流

谷氨酸转运体的功能是在递质出胞释放后清除突触间隙的递质 ,但转运体也携带离子。已证实在突触后膜和胶质细胞 ,转运体的激活可导致离子流的产生。某些谷氨酸转运体也存在于突触前终末 ,它们的活动可能影响突触前膜的电位 ,从而调节递质释放。但是 ,突触前终末的体积极小 ,在这些部位记录转运体介导的电流是一件较难的事情。最近 ,Palmer等通过记录两种大型的突触前终末 ,证实了谷氨酸转运体的确能引发突触前离子流。研究者记录了金鱼视网膜双极细胞的大型终末 ,发现突触前离子流与谷氨酸的释放相伴发生 ,这一离子流有较大的电导系数 ,且…     

体外培养新生大鼠皮层神经细胞的形态及电学特性的演变

体外培养新生大鼠皮层神经细胞按形态特点分为三类:锥体形神经细胞、星形神经细胞和双极神经细胞.胞内微电极记录结果表明:随着培龄的增加,星形神经细胞的静息膜电位显著增加,从Ⅱ期(7-10DIV,DIV=Days In Vitro)开始膜输入阻抗显著下降.胞外微电极压力注射L-谷氨酸(10—25μmol/L),引起星形神经细胞去极化;随着培龄的增加,星形神经细胞对L-谷氨酸的反应率增大.     

JBC：神经递质研究新模型助力药物研发

美国宾州州立大学的生物学副教授GongChen领导的科研团队通过分子改造建立了一种神经突触模型。突出结构负责将神经细胞的信号发送给其他细胞,研究人员通过这种突触模型能够精确控制和分析神经递质GABA的多种受体。相关内容发表在《生物化学期刊》（The Journal of Biological Chemistry）杂志上。     

CaMKⅡ介导的谷氨酸受体磷酸化(英文)

钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脑内兴奋性突触部位丰富表达。通过催化谷氨酸受体和众多突触蛋白磷酸化,CaMKⅡ调节磷酸化蛋白在基础或细胞兴奋时的转运、分布和功能。谷氨酸NMDA受体是CaMKⅡ的直接底物,有证据表明CaMKⅡ直接与NMDA受体胞内C末端相互结合,催化一特定丝氨酸(S1303)的磷酸化。CaMKⅡ也加强谷氨酸AMPA受体的磷酸化,通过磷酸化AMPA受体C末端特定的丝氨酸(S831),CaMKⅡ增强AMPA受体的功能。此外,CaMKⅡ可与代谢型谷氨酸受体mGluR1亚型的胞内C末端结合,促进一特定苏氨酸(T871)的磷酸化,从而促进受体兴奋后脱敏。CaMKⅡ在正常状态下与mGluR5受体结合以储存于突触内,刺激mGluR5受体时,CaMKⅡ与mGluR5受体分离,转运至NMDA受体,以介导mGluR5信号对NMDA受体的增强作用。总之,CaMKⅡ与谷氨酸受体相互作用,改变受体磷酸化水平,参与受体的数量和功能以及突触传导活动的调节。     

神经细胞粘附分子与记忆

记忆的形成阶段包含着神经元突触的可塑性变化过程.近年来的研究表明,神经细胞粘附分子可同时增进突触的可塑性和维持突触结构的稳定性.许多研究证实神经细胞粘附分子对与学习和记忆相关的过程起着一定的调节作用.     

神经递质释放的分子机制

大脑中的神经细胞主要依赖神经突触进行细胞间信息传递。神经递质从突触前释放到突触间隙中,将电信号转换为化学信号。释放的递质与突触后的相应受体结合,引起受体通道的打开再将化学信号转换为突触后电信号。到目前为止,对SNARE复合体介导的钙离子触发的神经递质释放分子机制已经有了深入理解,囊泡融合的基本模型也得到了广泛认可,但仍有问题没有解决。该文对近年来与神经递质释放分子机制相关的研究作一综述,以期为递质释放过程中重要分子的深入解析提供理论依据。     

谷氨酸信号通路及其在骨力学信号转导通路中潜在的功能

自在中枢神经系统中发现谷氨酸发挥功能以来,谷氨酸受体及其在突触内膜偶联的信号通路,就成为神经系统研究的重要内容。近年的研究显示,谷氨酸受体及其胞内信号通路在包括骨在内的非神经组织中表达和发挥功能,在骨细胞中有表达谷氨酸受体、转运子的证据,因而有假说认为谷氨酸成了骨中力学信号潜在的转导子,但还缺乏有利的证据支持。简要综述了谷氨酸信号通路及其在骨中的功能,并就其在骨力学信号转导中潜在的功能和作用机制进行了探讨。     

2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予三位神经分子生物学家

瑞典卡罗林斯卡研究所10月9日宣布,将2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予在人脑细胞间信号传送研究中作出杰出贡献的瑞典哥德堡大学的阿尔维德·卡尔松(77岁)、美国洛克菲勒大学的保罗·格林加德(75岁)和哥伦比亚大学的埃里克·坎德尔(71岁)。 阿·卡尔松发现,多巴胺可作为人脑中信号传送器,对人类控制自身动作有非常重要的作用。他的研究成果使人们认识到,帕金森病(神经震颤病)的原因正是人脑的某部位中缺少了多巴胺。保·格林加德发现,多巴胺首先作用于细胞表面的一种感受器,接着会产生一种能影响某些"关键蛋白质"的连锁反应,从而调节神经细胞功能。这些"关键蛋白质"在被磷酸化或去磷酸化时发生形状及功能的变化。通过这种机制,传导物质能将信息从一个神经细胞传给另一个神经细胞。埃·坎德尔发现了神经突触效能改进的原理及参与此种过程的分子组成系统。他通过一个由金属细片组成的模似神经系统,证实突触功能的变化对学习和记忆起着关键作用。突触中的蛋白质磷酸化在短期记忆的产生中扮演着重要角色。对长期记忆的产生,蛋白质合成也是必要的,因为它可导致突触的形状及功能转变。     

突触结合蛋白Ⅰ的胞质片段与磷脂膜的相互作用

突触结合蛋白Ⅰ是神经细胞突触囊泡上的一个膜整合蛋白,C2AB是其具有重要功能的胞质片段.近年的研究表明,突触结合蛋白Ⅰ在钙引发的神经递质快速释放过程中起到钙感受器的作用,它与神经细胞突触前膜的相互作用与其生理功能有关,但是其作用机制还不清楚.利用气/液单层膜技术结合荧光发射光谱和圆二色光谱技术,发现C2AB倾向于插入带负电荷的磷脂膜中(如磷脂酰丝氨酸),而且插膜是钙依赖性的;对于不带电荷的磷脂不插膜.C2AB与膜之间的作用力主要为静电力.荧光发射光谱和圆二色光谱结果显示,它与膜相互作用时二级结构不发生显著变化.结果表明,突触结合蛋白Ⅰ钙依赖的插入负电荷膜特点,可以帮助解释其钙感受器的作用机制.     

通脉益智方对VD大鼠学习记忆行为和海马CA1区突触结构的影响

目的:观察通脉益智方对血管性痴呆模型大鼠学习记忆行为和海马CA1区突触超微结构的影响.方法:应用高脂血症大鼠,采用脑缺血再灌注的方法建立血管性痴呆动物模型,利用跳台实验和Y型迷宫实验检验大鼠的学习记忆能力,应用透射电镜和光镜观察分析海马CA1区神经细胞和突触形态结构的变化.结果:跳台实验和Y型迷宫实验表明模型大鼠学习记忆能力明显下降,而给予通脉益智方组学习记忆能力改善,与模型组相比有显著性差异(p＜0.05).形态学观察显示模型组大鼠海马CA1区神经细胞排列紊乱,核固缩、退化、变性、坏死、消失.突触结构不完整,突触小泡减少;突触间隙模糊,线粒体肿胀、空泡样变.通脉益智方组的神经细胞、突触的形态与模型组相比有明显改善.结论:通脉益智方通过减轻突触的损伤及对神经细胞的保护作用,从而改善了学习记忆能力.