癫痫发作后神经元凋亡的多重调控机制

癫痫是一种慢性脑部疾病。以脑部神经元过度同步化放电所致的突然、反复和短暂的中枢神经系统功能失常为特征。细胞凋亡（apoptosis）是由基因控制的由细胞内部程序激活而发生的自杀性死亡,它在细胞分化、促进体内正常细胞的更新和调节机体发育等方面都起到重要作用。细胞凋亡是癫痫发作后神经元丢失的重要形式。目前认为,癫痫发作后细胞凋亡分子水平的多重调控主要集中在三个方面：（1）细胞凋亡的相关基因及其调控方面;（2）caspase（cysteine proteinases with specificity for aspartic acid residues,半胱天冬氨酸酶）在细胞凋亡中的作用;（3）线粒体途径在细胞凋亡中的作用。     

利用细胞凋亡原理治疗癌症

细胞凋亡(apoptosis)是致细胞死亡的重要机制之一,是细胞一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”,犹如秋天片片树叶的“凋落”。这些细胞死得有规律,似乎是按编好了的“程序”进行的,所以又称之为“程序性细胞死亡”。它受细胞内部基因调控,而调控凋亡的基因有两类：(1)抑制细胞基因凋亡;(2)启动或促进细胞凋亡。基于此,可利用调控细胞凋亡基因的后以启动和促进细胞凋亡。     

染色质改构因子BRG1降低UV照射引起的细胞凋亡

生命体的遗传物质基础是DNA分子,多种因素可以作用于细胞内的DNA分子,导致多种类型的DNA损伤。若受损的DNA得不到及时和有效的修复,细胞将走向凋亡或发生变异。染色质改构复合物(chromatin remodeling complex)在基因表达调控和DNA复制等方面扮演着重要角色。依赖ATP的染色质改构复合物SWI/SNF的核心亚基Brahma Related Gene1(BRG1)在染色质结构调整和基因转录调控等多个细胞进程中具有重要作用,仅有有限的文献报道BRG1参与到DNA的损伤修复过程。因此,进一步研究与验证BRG1在调控DNA的损伤修复进而挽救细胞凋亡中的作用十分重要。本文通过利用不同强度的UV照射检测细胞凋亡的情况,初步建立了DNA损伤修复的实验体系。将BRG1表达质粒瞬时转染到SW13(BRG1-/-)细胞系中,并利用30J/m2的UV照射,分别在0h、6h和24h检测细胞早期凋亡程度。结果表明,SW13(BRG1-/-)细胞中瞬时表达BRG1可以明显降低由UV照射引起的细胞凋亡,其中UV照射后24h的细胞表现最明显。我们进一步在HeLa细胞中通过瞬时表达BRG1验证了上述结果。由于BRG1通过染色质改构在基因的转录调控、复制和重组等方面起着重要的作用,我们推测BRG1可能通过染色质改构参与了DNA的损伤修复过程,进而影响了细胞凋亡。     

生精细胞凋亡相关基因

细胞凋亡(apoptosis)是一种基因控制的细胞生理性自杀行为,用以维持细胞数量的相对恒定,可由某种刺激或抑制剂的移除而激活。在哺乳动物精子发生过程中,各级生精细胞都会发生相应的凋亡,通过严格调控以确保成熟精子生成的数量和质量。生精细胞的凋亡是一个许多基因参与的复杂的不可逆过程,其中Bcl-2/Bax基因族、p53基因、Fas-Fasl基因、C-myc基因、CREM基因、HSP基因族、c-Kit/SCF基因、Insl3基因、iNOS基因、BMP8B基因、TR基因和存活蛋白(survivin)基因等发挥了重要作用。研究哺乳动物睾丸生精细胞凋亡相关基因,有利于了解生精细胞凋亡机制,为进一步阐明精子发生的调控机制,预防和治疗精子发生相关疾病提供重要的理论依据。     

杏仁核注射红藻氨酸诱导的边缘叶发作癫痫大鼠海马 Bad去磷酸化和Bcl-2表达上调

应用红藻氨酸(kainic acid,KA)诱导的人鼠边缘叶发作癫痫模型,检测Bad(Bcl-2-associated death protein)、14-3-3、磷酸化Bad、Bcl-XL和Bcl-2在癫痫人鼠海码神经元的表达。单侧杏仁核内注射KA诱导癫痫发作,持续记录脑电和局部脑血流(regional cerebral blood flow,r-CBF),发作1h后静脉注射30mg／kg安定终止发作,然后分别用cresyl violet染色和TUNEL染色观察海马神经元存活和凋亡的变化;用免疫荧光、Western blot和免疫沉淀俭测海马Bad、14-3-3、磷酸化Bad、Bcl-XL和Bcl-2的表达。结果表明,发作终止8h时出现TUNEL阳忡细胞,24h时达高峰;发作诱导Bad去磷酸化,去磷酸化的Bad与分了伴侣蛋F114-3-3解离,然后Bad与Bcl-XL结合：磷酸化Bad表达减少而Bcl-2表达增加;发作前后r-CBF无明显变化。以上结果提示,癫痫发作诱导Bad的去磷酸化和Bcl-2表达上调,Bad的上磷酸化可能具有损伤作用,而Bcl-2的表达上调则对癫痫神经元损伤具有保护作用,但与脑缺血无关。     

杏仁核注射红藻氨酸诱导大鼠边缘叶癫痫发作时海马中Smac和XIAP蛋白的表达

应用红藻氨酸(kainic acid,KA)诱导的大鼠边缘叶癫痫发作模型,检测第二个线粒体源的半胱天冬蛋白酶激活物,直接与凋亡抑制蛋白结合的低等电点蛋白(second mitochondrial activator of caspases／direct inhibitor of apoptosis protein-binding protein of low isoelectric point[PI],Smac／DIABLO)和X染色体连锁的凋亡抑制蛋白(X-chromosome-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)在癫痫大鼠海马神经元表达。单侧杏仁核内注射KA诱导癫痫发作,1h后用安定终止发作,然后分别用TUNEL染色和cresyl violet染色观察海马神经元存活和凋亡的变化,用免疫荧光和Western blot检测海马Smac／DIABLO、XIAP和半胱天冬蛋白酶-9(caspase-9)的表达。结果表明,发作终止2h时KA注射同侧海马CA3区细胞浆内Smac／DIABLO蛋白表达增加,4h时caspase-9出现裂解片断,8h时出现TUNEL阳性细胞,24h时达高峰。脑室内注射caspase-9抑制剂z-LEHD-fluoromethyl ketone(z-LEHD-fmk)可减少TUNEL阳性细胞,增加存活神经元。发作后KA注射同侧海马CA3区神经元caspase-9免疫反应性增强,Smac／DIABLO和XIAP弥散于整个神经元内。对侧海马未检测到TUNEL阳性细胞及Smac／DIABLO和XIAP蛋白的上述变化。以上结果提示,癫痫发作可诱导Smac／DIABLO蛋白从线粒体向细胞浆的移位、XIAP亚细胞分布改变和caspase-9的激活,Smac／DIABLO、XIAP和caspase-9可能参与了癫痫神经元损伤的病理生理机制,caspase-9可能是潜在的治疗靶点。     

凋亡相关基因的研究进展

细胞凋亡(apoptosis)是细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后一种主动的由基因调控的细胞消亡过程。凋亡与坏死不同,其发生具有积极的生物学意义,是维持机体内环境稳定所必需的。细胞凋亡与有丝分裂相互协调,共同调控胚胎发育、器官的发育与退化、免疫、造血等生理过程。在肿瘤的发生与消退、化疗、放疗中,凋亡也起着重要作用,因而对凋亡的研究,尤其是调亡的分子调控的研究倍受人们的重视。 形态学上,凋亡的细胞体积缩小,质地致密的染色     

MAPKs介导NMDA诱导的大鼠皮层神经元凋亡(英文)

NMDA诱导兴奋毒造成的神经损伤,包括细胞的凋亡和坏死。本研究旨在探讨神经元凋亡在NMDA兴奋毒所致大鼠皮层神经元死亡中的所占比例,并分析了NMDA致神经元凋亡的信号通路机制。通过使用Caspase抑制剂和测定乳酸脱氢酶活性,研究NMDA(100μmol/L,2h)兴奋毒所致的神经元凋亡;并使用MAPKs选择性抑制剂,分别采用Caspase-3活性检测,TUNEL和Annexin V染色方法,进一步观察MAPKs通路中细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38 MAPK三条不同途径在NMDA所致神经元凋亡中的作用。结果显示:(1)Caspase依赖的凋亡占NMDA所致细胞死亡总数的22.49%;(2)p38 MAPK抑制剂SB203580(10μmol/L)使NMDA诱导的caspase-3活性降低30.43%(P0.05);而ERK抑制剂PD98059(20μmol/L)和JNK抑制剂SP600125(20 μmol/L)不影响caspase-3的活性;(3)SB203580(10μmol/L)使NMDA所致的TUNEL阳性细胞数减少33.10%(P0.05);而PD98059(20μmol/L)或SP600125(20μmol/L)都没有作用;(4)Annexin V染色结果显示,SB203580(10μmol/L)使NMDA所致的早期凋亡细胞减少55.56%(P0.05);SP600125(20μmol/L)使NMDA所致的晚期凋亡/死亡细胞减少67.59%(P0.05);PD98059(20μmol/L)对细胞凋亡/死亡没有明显作用。以上结果表明,NMDA介导的大鼠皮层神经元死亡除坏死外,还包含有一小部分神经元凋亡;p38 MAPK途径,而非JNK和ERK途径,介导了NMDA诱导的神经元凋亡,抑制与此相关的凋亡信号通路可发挥神经保护作用;JNK途径可能介导了NMDA所致的神经元坏死而非凋亡。     

迷走神经刺激在癫痫治疗中的抗炎作用机制

癫痫是一种由大脑神经元过度兴奋或异常同步放电引起脑部功能障碍的慢性神经疾病,具有反复性、发作性和短暂中枢神经系统功能失常等特征。近年来,研究发现炎症反应的异常激活在癫痫发生和发展过程中起到重要作用,炎症信号分子成为抗癫痫治疗的新靶点。迷走神经刺激(vagus nerve stimulation, VNS)作为辅助疗法通过与抗癫痫药物治疗相结合,可以减少癫痫发作,大量的临床应用表明VNS治疗具有较高的安全性和有效性,然而VNS的作用机制尚不清楚。近年来,人们已经在动物疾病模型和病人中开展了VNS抗炎作用机制的研究,该文对VNS在抗癫痫治疗中外周和中枢神经系统的免疫调节作用机制进行综述。     

微小RNA在肿瘤中调控细胞凋亡的研究进展

微小RNA (microRNA, miRNA)是一种非编码的小分子RNA,广泛参与基因转录后调控,其表达或功能异常在肿瘤的发生发展中起重要作用。细胞凋亡是程序性死亡的一种形式,能有效地清除受损细胞。细胞凋亡的失调不仅与肿瘤的发生发展有关,而且与肿瘤对治疗的抵抗有关。微小RNA可通过细胞凋亡经典通路(包括线粒体凋亡通路、死亡受体凋亡通路、内质网应激凋亡通路)发挥抗细胞凋亡或促细胞凋亡作用。该文主要对miRNA在肿瘤中调控细胞凋亡的相关研究进展作一综述。