PDE4在DISC1突变诱发的精神分裂症中的作用

精神分裂症断裂基因1(disrupted in schizophrenia 1,DISC1)是多种精神疾病中的一个关键的遗传学危险因素。DISC1能够与磷酸二酯酶4(phosphodiesterase 4,PDE4)相互作用形成复合物,这可能是一些精神疾病的关键分子机制。PDE4能够水解cAMP,DISC1可通过调节PDE4的活性进而发挥调节cAMP在细胞内的信号转导功能。已有研究证实,在一些精神疾病患者中,DISC1和PDE4基因表达均发生了变化。DISC1突变导致其表达产物与PDE4的相互作用减弱,结果之一是降低脑PDE4的活性。DISC1与PDE4之间的相互作用的改变可能是精神分裂症及抑郁症等疾病症状产生的基础。     

C1q蛋白家族的结构、分布、分类和功能

C1q蛋白家族由众多含C1q结构域的蛋白组成, 从细菌到高等哺乳动物中都有分布。这类蛋白由一条信号肽、胶原样区(Collage-like region, CLR)和C1q球状结构域(Globular C1q domain, gC1q)组成。C1q蛋白家族根据其结构特点, 可分为三大类分子：C1q、C1q-like和ghC1q。C1q是补体经典途径的起始分子, 能够识别免疫复合物, 启动补体系统经典途径; 此外, 作为一种模式识别受体分子(Pattern recognition receptor, PRR), 它可以结合种类繁多的配体。C1q-like蛋白的结构类似于C1q分子, 含有CLR和gC1q结构域, 在水蛭中参与神经系统的修复, 在脊椎动物中实现从凝集素到免疫球蛋白结合分子的功能转变, 参与补体系统的激活。ghC1q蛋白只具有gC1q结构域和一段短的N末端序列, 包括分泌型蛋白(sghC1q)和非分泌型蛋白(cghC1q)。sghC1q在无脊椎动物固有免疫系统中发挥重要作用; 脊椎动物中的sghC1q可作为一类新型跨神经元调节因子, 在大脑的许多区域调节突触发育和突触可塑性。cghC1q基因最早可追溯至芽孢杆菌属的细菌中, 具有典型的gC1q果冻卷结构, 说明gC1q结构域有着非常悠久的进化历程且结构高度保守。文章对C1q蛋白家族的结构、分布、分类以及功能进行综述, 以期为从事该领域研究的科研人员提供有益参考。     

研究报告：精神分裂症断裂基因1启动子的高甲基化增加阿尔茨海默病的发病风险

目的 基因的表观修饰与阿尔茨海默病（AD）的发生密切相关,精神分裂症断裂基因1 (disrupted in schizophrenia1,DISC1)是AD的候选基因。然而DISC1启动子甲基化与AD发生的关系尚不清楚。方法 采用亚硫酸氢盐转化后焦磷酸测序分析的方法检测中国汉族51例AD患者和63例健康对照者血液样本中DISC1的甲基化水平。采用标准方法检测血样中各生化指标。结果 AD组DISC1的甲基化水平显著高于健康对照组（P=0.002）。载脂蛋白A (apolipoprotein A,ApoA)、血清脂蛋白（lipoprotein A,Lp(a)）和DISC1 CpG3甲基化之间发现了显著的关联。其中,女性AD患者中DISC1甲基化与血浆ApoA水平呈正相关（P=0.010,P=0.003）。男性AD患者中DISC1甲基化与血浆Lp(a)水平呈正相关（P<0.000 1）。DISC1启动子甲基化的曲线下面积（area under curve,AUC）为0.726 (95%CI:0.626～0.827),灵敏度和特异度分别为0.569和0.869。结论 外周血DISC1启动...     

人参皂甙Rb1减轻冈田酸诱导的大鼠海马神经元Tau蛋白过度磷酸化

为研究人参皂甙Rb1(ginsenoside Rb1)对冈田酸(okadaic acid,OA)诱导的大鼠海马神经元Tau蛋白过度磷酸化的影响及其可能机制,实验随机分为正常组、溶媒对照组、OA模型组和Rb1预处理组。正常组不作任何处理;Rb1预处理组大鼠分别用5、10、20 mg/kg的Rb1预处理,每天一次,共14 d,于第13天向海马背侧注射1.5μl OA[0.483 μl,溶于10% 二甲基亚砜(dimethysulphoxide,DMSO)];OA模型组大鼠于第13天时海马背侧注射OA,溶媒对照组则注射等体积的生理盐水。各组均于第15天收取标本。通过Biescbowski’s染色、免疫组化和Western blot,分别观察大鼠海马神经元胞体和突起内神经原纤维的改变和磷酸化Tau蛋白的表达水平,同时检测蛋白磷酸酯酶2A(protein phosphatase-2A,PP2A)活性以探讨其作用机制。结果显示:(1)OA模型组与溶媒对照组及正常组比较,海马神经元胞体和突起着色较深,染色不均匀;神经元中Thr231和Sei396位点磷酸化的Tau蛋白和总Tau含量增多;PP2A活性则明显下降(P<0.01):(2)Rb1预处理组大鼠海马神经元胞体和突起染色均匀,神经原纤维走行规则;海马神经元中Thr231和Ser396位点磷酸化的Tau蛋白和总Tau 含量较OA模型组减少,而PP2A活性明显增高(P<0.01)。以上观察结果表明,人参皂甙Rb1可以减轻OA诱导的大鼠海马神经元Tau蛋白过度磷酸化,其机制可能与提高PP2A活性有关。     

Che-1通过抑制自噬减轻氧糖剥夺所致神经元损伤的研究

目的:研究Che-1蛋白对氧糖剥夺(Oxygen glucose deprivation, OGD)所致神经元损伤的保护作用及机制。方法:OGD处理神经元后,采用免疫荧光染色和免疫印迹法检测Che-1蛋白的表达;慢病毒转染神经元实现Che-1过表达,检测乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)释放量和流式细胞术检测神经元凋亡反映OGD所致神经元损伤程度,采用免疫荧光染色和免疫印迹法检测神经元自噬;使用自噬激动剂雷帕霉素(Rapamycin)处理神经元,并通过检测LDH释放量和流式细胞术研究自噬在Che-1保护作用中的作用。结果:免疫荧光结果显示,OGD后神经元Che-1蛋白表达明显增高;免疫印迹结果显示,OGD后6至48 h神经元Che-1蛋白表达明显增高;慢病毒转染过表达Che-1蛋白后,OGD所致神经元LDH释放量明显减低,且OGD所致神经元凋亡明显减少;过表达Che-1蛋白可显著减少OGD所致神经元Beclin1和LC3II的表达;自噬激动剂Rapamycin可逆转Che-1对OGD所致神经元损伤的保护作用。结论:过表达Che-1蛋白可通过抑制神经元自噬对OGD所致神经元损伤发挥保护作用。     

红花黄色素B对冈田酸致SH-SY5Y神经元损伤的保护作用

本研究目的是考察红花黄色素B(SYB)对冈田酸(OA)致SH-SY5Y神经元损伤的保护作用。采用全反式维甲酸(ATRA)诱导SH-SY5Y细胞分化为成熟神经元,OA诱导神经元损伤,建立Tau蛋白过度磷酸化的神经元突触萎缩模型;Giemsa染色法观察SH-SY5Y细胞形态学变化;Western Blot检测Tau蛋白262位点磷酸化水平;流式细胞术检测细胞总活性氧(ROS)和线粒体源ROS水平,以及线粒体膜电位的变化。结果表明,ATRA可诱导SH-SY5Y细胞分化为成熟神经元;OA可致神经元突触萎缩和Tau蛋白在262位点过度磷酸化;SYB能够改善OA所致成熟神经元损伤,降低Tau蛋白在262位点的磷酸化水平,其保护作用机制可能与减少胞内及线粒体源ROS产生,提高线粒体膜电位有关。     

迷迭香酸对MPTP诱导的多巴胺神经元损伤的保护作用

多巴胺神经元损伤是PD发病的重要机制,本文利用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-pheyl-1,2,3,6-tetrahydrophridine,MPTP)诱导多巴胺神经元损伤,在诱导损伤前给予不同剂量迷迭香酸处理,采用细胞活性检测试剂盒(CCK-8)检测神经元的活性;活性氧(reactive oxygen species,ROS)检测试剂盒检测神经元ROS水平;Western blot(WB)检测神经元凋亡相关蛋白caspase-3和cleaved caspase-3的表达,研究迷迭香酸(Rosemarinic acid,RA)对MPTP诱导的神经元损伤的保护作用及可能机制。结果显示,MPTP处理可使多巴胺神经元活力显著降低(P0.05),ROS水平和cleaved caspase-3表达显著升高(P0.01);迷迭香酸预处理(40μmol/L和20μmol/L)可逆转MPTP诱导的多巴胺神经元活力降低,抑制MPTP诱导的多巴胺神经元ROS和cleaved caspase-3升高(P0.05,P0.01)。迷迭香酸预处理对MPTP诱导的多巴胺神经元损伤具有保护作用,其机制可能与抑制ROS释放,阻止caspase-3异常激活有关。     

PDZ结构域蛋白CAL缓解鱼藤酮引起的MN9D细胞损伤

PDZ(PSD95-DLG1-ZO1) 域蛋白囊性纤维化跨膜电导调节相关配体(CAL)与Ⅰ组代谢型谷氨酸受体(mGluRⅠ)相互作用并且调节其下游信号.近年发现,mGluRⅠ与帕金森病密切相关.然而,CAL蛋白是否在帕金森病中发挥作用,目前尚未见报道.本文选用线粒体复合物Ⅰ 抑制剂鱼藤酮处理小鼠多巴胺能神经元细胞系MN9D,建立帕金森病细胞模型,探讨CAL在鱼藤酮刺激多巴胺能神经元过程中的作用及可能机制.结果显示,鱼藤酮引起CAL蛋白表达减少,过表达CAL蛋白可以部分缓解鱼藤酮引起的MN9D细胞活力下降、细胞凋亡及c-Jun N端激酶(JNK)磷酸化.加入JNK抑制剂SP600125,鱼藤酮引起的细胞活力下降同样有所恢复.提示CAL蛋白可能通过调节JNK信号通路保护多巴胺能神经元.     

大鼠局灶性脑缺血后不同时间点磷酸化Rb蛋白与凋亡神经元的共定位研究

目的探讨大鼠局灶性脑缺血后磷酸化Rb蛋白(p-Rb,ser 795)的表达定位与神经元凋亡的时空关系。方法制备大鼠大脑中动脉梗塞(MCAO)模型,分为假手术对照组、缺血1h再灌注12h,1d,3d,7d组。利用TUNEL法检测缺血周边区细胞凋亡情况;TUNEL与p-Rb荧光双标观察神经元凋亡与p-Rb表达、定位的关系。结果缺血半暗带内大部分TUNEL阳性细胞为神经元;大鼠MCAO再灌注12h和1d,TUNEL与p-Rb分别以重叠和镶嵌的方式共定位;再灌注3d,7d发生p-Rb核浆转移的神经元与TUNEL染色细胞仍然分别维持在高水平,但是两者却没有明显的共定位关系。结论 p-Rb可能参与短暂局灶脑缺血后神经元早期凋亡过程,间接或者不参与神经元晚期凋亡过程。     

ERK激活对SDF-1引起的大鼠海马神经元GABA分泌抑制的影响

目的:观察细胞外调节激酶(ERK)信号通路激活对基质细胞衍生因子(SDF-1)引起离体培养的大鼠海马神经元γ-氨基丁酸(GABA)分泌的影响。方法:新生SD大鼠海马神经元离体培养,Western blot法观察ERK1/2信号通路的磷酸化水平;ELISA法和RT-PCR技术检测ERK1/2特异性阻断剂PD98059作用于离体培养的海马神经元后GABA分泌的改变;谷氨酸脱羧酶(GAD65/67)和γ-氨基丁酸转运体(GAT)的蛋白表达量及GAD65和GAT-1 mRNA表达水平。结果:SDF-1作用于海马神经元可引起ERK1/2磷酸化水平明显升高,同时加用CXCR4受体阻断剂AMD3100,可阻断SDF1引起的ERK1/2激活;SDF-1可明显抑制离体培养的海马神经元GABA的分泌,同时加用ERK1/2特异性抑制剂PD98059,可部分逆转SDF-1对GABA分泌的抑制作用;SDF-1作用于离体培养的海马神经元,可抑制谷氨酸脱羧酶GAD65和GABA转运体GAT-1 mRNA的生成;ERK抑制剂PD98059可有效翻转SDF-1的作用。Western blot结果发现SDF-1可抑制海马神经元GAT-1和GAD65/67蛋白的表达,加用ERK1/2抑制剂可部分恢复GAT-1和GAD65/67蛋白合成。结论:SDF1作用于离体培养的海马神经元CXCR4,通过激活ERK1/2信号通路进而抑制GAD蛋白表达,可能是其介导GABA分泌抑制的通路之一。     

Che-1通过mTOR通路调控自噬在谷氨酸所致神经元损伤中的作用研究

目的:观察谷氨酸(glutamate, Glu)对神经元Che-1蛋白表达的影响,研究过表达Che-1对Glu所致神经元氧化应激性损伤的作用,并以mTOR调控的细胞自噬通路为靶点,探讨Che-1在Glu所致神经元损伤中发挥作用的分子机制。方法:用Glu损伤神经元后,采用免疫学及分子生物学等方法检测Che-1蛋白的表达;用慢病毒转染神经元增加Che-1表达,用乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)释放量和流式细胞术等方法检测神经元凋亡程度,采用免疫荧光染色和免疫印迹法检测神经元自噬关键蛋白表达水平;使用mTOR特异性抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)提高神经元自噬水平,并通过检测LDH释放量和流式细胞术研究自噬在神经元转归中的作用。结果:Glu可显著增加神经元Che-1蛋白表达;过表达Che-1可减轻Glu所致神经元损伤,并减轻Glu所致神经元自噬;通过Rapamycin激活自噬可逆转Che-1对Glu所致神经元损伤的保护作用。结论:过表达Che-1蛋白可通过抑制神经元自噬对Glu所致神经元损伤发挥保护作用。     

帕金森病大鼠模型中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元改变及c-Jun蛋白表达

目的探讨帕金森病(Parkinson disease,PD)大鼠模型中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元的改变及其c-Jun蛋白表达情况,探讨其可能机制。方法应用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)单侧一点注射大鼠黑质致密区(substantia nigra compacta,SNc),特异性毁损DA能神经元;术后1d、7d、14d、21d腹腔注射阿朴吗啡(apomorphine,APO)诱发行为学观察、电镜、尼氏染色观察中脑VTA神经元的改变,免疫组织化学ABC观察其DA能神经元酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)及c-Jun的改变并进行图像分析,Western blot观察c-Jun蛋白表达。结果APO诱发PD大鼠模型异常旋转行为,尼氏染色及电镜见PD大鼠中脑VTA有神经细胞肿胀、坏死等变化,VTA TH阳性(TH )神经元数量减少,形态学改变。APO诱导的旋转实验≥7转/min,VTA毁损侧c-Jun表达。结论中脑VTA DA能神经参与PD模型大鼠的改变;APO能诱导6-OHDA PD模型大鼠的旋转行为,其强弱可能与TH 神经元数量直接相关;c-Jun表达与DA能神经元毁损程度有一定的关系。     

N-APP-死亡受体6信号系统在阿尔茨海默病神经元轴突断裂中作用的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的主要病理特征是脑内β-淀粉样蛋白沉积(amyloid-βpeptide,Aβ)和神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NTFs),并伴有局部神经元凋亡和轴突断裂。新近发现淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid procursor protein,APP)的水解产物氨基末端片段(N-APP)可与表达于神经元轴突上的死亡受体-6(death recepter-6,DR-6)结合,以caspase-6依赖的方式引起神经元轴突的变性、崩解,并最终导致神经元的凋亡。本文就N-APP与DR-6结合诱导神经元轴突断裂的分子机制及其在AD发生中的可能作用作一综述。     

芝麻素抑制NMDA诱导的小鼠皮层神经元损伤

目的:研究芝麻素对NMDA所致原代培养小鼠皮层神经元损伤的保护作用及其机制。方法:体外培养原代皮层神经元;免疫荧光染色鉴定细胞纯度;MTT法测定细胞存活率;Hoechst/PI双染色观察细胞凋亡的形态学变化;激光共聚焦显微镜技术观察钙成像,检测细胞内钙离子浓度变化;Western blot检测各组细胞中Bcl-2、Bax、NR2A、NR2B蛋白的表达。结果:NMDA(200μM)60分钟能使神经元细胞存活率显著下降,细胞凋亡百分比明显增加(P0.01),芝麻素(0.1μM)能提高细胞存活率,减少细胞凋亡(P0.01)。与NMDA组相比,芝麻素能抑制钙超载;降低Bax和NR2B蛋白表达;增加和Bcl-2蛋白表达(P0.01)。结论:芝麻素具有神经保护作用,这种作用可能与抑制钙超载、下调NMDA受体亚型NR2B的表达以及调节Bcl-2家族蛋白有关。     

SIRT3在氧糖剥夺再灌注损伤小鼠神经元中的表达及意义

目的:通过建立体外脑缺血模型,探讨沉默信息因子3(SIRT3)在小鼠皮层神经元氧糖剥夺再灌注(OGD/R)损伤后的表达和意义。方法:C57BL/6J小鼠皮层神经元原代培养7天后,以氧糖剥夺不同时长(2 h、4 h、6 h、8 h)再灌注24 h作为观察时间点,利用细胞增殖-毒性检测试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)检测细胞活力;小鼠乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测LDH释放;蛋白印迹法(Western blot WB)观察微管相关蛋白1轻链3(LC3-Ⅱ)、活化凋亡蛋白3(Cleaved caspase-3)、以及SIRT3的表达变化;免疫荧光下进一步观察LC3-II、SIRT3表达。结果:与正常组比,随着氧糖剥夺时间的延长,LDH释放量呈台阶式升高(P0.01),而神经元活性进展性下降(P0.01);蛋白印迹结果发现在缺血损伤后LC3-Ⅱ整体上调,并于OGD 4h达峰值,SIRT3分子表达趋势与LC3-Ⅱ相似均呈抛物线状,而Cleaved caspase-3整体上调;相应的,细胞免疫荧光结果显示缺血损伤后神经元胞体和突起中LC3呈点状高表达,与此同时SIRT3荧光强度亦增高。结论:神经元缺血时间越长损伤越重;LC3-Ⅱ和SIRT3表达呈现相似性;SIRT3可能通过调控线粒体自噬参与了拮抗神经元缺血损伤的作用。     

慢性捆绑紧张致大鼠记忆受损及海马神经元NOS和Tau5的变化——组织化学与免疫组织化学研究

目的　探讨慢性捆绑紧张对大鼠学习与记忆的影响及其可能的神经生物学机制。方法　选雄性 SD大鼠 18只 ,其中 10只为实验组 ,8只为对照组。对实验组采用捆绑器每天捆绑 6 h,2 1天后用 Y迷宫对两组大鼠进行行为检测 ,并用酶组织化学和免疫组织化学方法观察海马内一氧化氮合酶 (NOS)阳性神经元及 Tau蛋白 (Tau5 )免疫反应的变化。结果　 1实验组大鼠学会躲避电击的次数为 35 .7± 7.5次 ,对照组为 2 5 .2± 2 .8次 ,P<0 .0 1;2海马右侧 CA1 区 NOS阳性神经元数目 ,对照组 2 7.2± 4.8个 ,实验组 38.9± 6 .4个 ,P<0 .0 5 ;NOS阳性神经元胞质平均灰度 ,对照组 170 .7± 11.8,实验组 16 2 .5± 12 .6 ,P<0 .0 5 ;3海马右侧 CA3 区 Tau5免疫阳性产物的平均灰度 ,对照组 16 1.7± 12 .8,实验组 145 .8± 13.8,P<0 .0 5。结论　一氧化氮产生过多而导致的神经毒性作用可能是慢性捆绑紧张导致动物学习与记忆功能受损的部分神经生物学机制 ,而海马 CA3 区神经元内所有的 Tau蛋白 (磷酸化及非磷酸化的 Tau)的总量增多说明 Tau蛋白的变化可能在此过程中起一定的作用。     

三七皂苷Rg1对大鼠脑缺血再灌注损伤海马部位保护作用机制的研究

本文探讨三七皂苷Rg1对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠海马部位的脑源性神经营养因子(brain-derivedneurotrophic factor,BDNF)阳性蛋白的含量和阳性神经元数目是否具有上调作用。实验结果表明三七皂苷Rg1高、中、低剂量组和阳性对照组均能明显改善脑缺血的神经缺失症状,并能上调大鼠脑缺血再灌注损伤海马部位的BDNF阳性蛋白的含量和阳性神经元数量(P<0.05);与阳性对照组(尼莫地平1 mg/kg)相比,用药7 d时,Rg1中剂量组(100 mg/kg)在改善脑缺血的神经缺失症状以及上调大鼠脑缺血再灌注损伤海马部位的BDNF阳性蛋白的含量和阳性神经元数量方面,作用上强于尼莫地平(P<0.05)。三七皂苷Rg1能上调BDNF阳性蛋白的表达,通过BDNF对脑缺血再灌注神经元损伤所起的保护作用,从而发挥其对脑缺血的治疗作用,这可能是三七皂苷Rg1对脑缺血保护作用的机制之一。     

Notch信号在盐酸法舒地尔诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元分化过程中的作用

目的:探讨Notch信号通路在盐酸法舒地尔诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经元分化中的作用。方法:实验分为未转染组、转染组(转染Rn-Notch1-siRNA)、阳性对照组(转染Rn-MAPK-1 Control siRNA)及阴性对照组(转染Negative Control siRNA)等4组。采用盐酸法舒地尔诱导大鼠MSCs分化为神经元。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况;RT-PCR检测Notch1、Hes1和MAPK1 mRNA的表达变化;免疫细胞化学法检测Notch1、神经元烯醇化酶(NSE)、神经微丝蛋白亚单位(NF-M)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果:①siRNA转染72h,MSCs荧光表达最强,转染率可达91.3%±4.2%;同时,转染组MSCs的Notch1和Hes1 mRNA转录下降(P0.05);MTT提示转染组细胞存活率也显著减少(P0.05)。②盐酸法舒地尔可以诱导MSCs向神经元分化,其中以转染组诱导效果最佳,NSE、NF-M的表达率显著的高于其它各组(P0.05)。结论:盐酸法舒地尔在诱导大鼠MSCs向神经元分化过程中,可能存在Notch信号通路与RhoA/Rho激酶通路信号的协同作用,共同促进MSCs向神经元分化。