骨骼的新认识——骨内分泌

骨骼被认为是一个动态结缔组织,具有重塑能力,以维持钙稳态和造血等功能。大量的研究显示,骨骼不仅作为结构支架,也作为内分泌器官调控代谢过程。除了传统的OPG、SOST、DKK等在骨形成、骨构成、骨重建以及骨稳态中扮演重要角色,骨骼还分泌特异性激素--骨钙素(osteocalcin, OCN)和成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor 23, FGF23)。其中,骨钙素可促进β细胞增殖、胰岛素分泌、提高胰岛素敏感性,还可调节脂肪细胞、男性性腺内分泌活动和神经系统活性;成纤维细胞生长因子23通过对肾调节维持血磷内稳态。     

瘦素对骨重建的神经调节

骨重建是骨骼保持自我更新的过程,以往认为骨重建的调节仅涉及骨骼局部的自分泌、旁分泌等方式。近年来的研究发现,中枢神经系统对骨重建的维持发挥关键作用,瘦素是其中重要的调控因子。本文简要综述瘦素通过交感神经系统、神经肽(可卡因安非他明调节转录肽,CART),以及神经介素U对骨重建的调节作用及其分子基础。     

综述与专论: 运动调节骨源性因子改善阿尔茨海默病的机制

阿尔茨海默病 （Alzheimer’s disease， AD） 作为一种神经退行性疾病会引起中枢神经病变。骨骼和大脑的紧密联系揭示出骨骼和AD之间的内在关联。骨骼作为骨内分泌器官逐渐受到重视。骨骼可分泌骨源性因子（SOST、OCN、OPN）、生成小胶质样细胞以及骨髓干细胞，这些骨源性因子和来源于骨骼的细胞通过血脑屏障调节大脑的生理特性，改善AD的代谢过程。运动刺激骨骼内分泌功能，调节骨源性因子分泌和表达水平，最终延缓AD病理变化并改善AD认知功能水平。本文侧重于阐述骨源性因子对AD的改善作用，以及运动刺激骨骼内分泌改善AD过程的新方法和新视角，为脑骨交互研究提供新思路。     

神经免疫学基础研究的前沿与进展

神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用构成复杂网络。神经免疫学(neuroimmunology)是从分子、细胞、组织器官以及机体整体水平研究神经-内分泌-免疫调节网络的交叉学科。神经-免疫互作(neuro-immune interactions)贯穿机体生命周期的全过程，其功能紊乱导致多种疾病的发生发展。近年来我国在以中枢神经系统调控为主的神经-内分泌-免疫-代谢交叉领域前沿已取得了许多重大突破。一方面，揭示神经调控外周系统功能的新机制，首次发现“脑-脾”轴，明确了情绪通过中枢神经调节免疫的新机制；阐明神经元分泌的神经营养因子在调节脾脏免疫功能中的机制；完成了传统中医针刺治疗抗炎的神经机制解析，阐明了足三里穴位刺激通过脊髓特定神经元调节免疫功能。另一方面，在外周脏器反向调控神经功能方面也取得突破，在“肠-脑”轴参与动物呕吐、光调控血糖代谢等方面取得突破。这些成果夯实了我国在神经-内分泌-免疫-代谢交叉研究领域的研究基础。本文聚焦国内科学家在神经免疫学基础研究的最新进展，从“神经-免疫互作的基本单元”、“系统生理的神经-内分泌-免疫调控”、“神经-免疫互作与疾病”、“类淋巴系统(glym...     

硫化氢在中枢神经系统重大疾病防治中的研究进展

硫化氢(hydrogen sulfide, H₂S)作为一种重要的内源性气体信号分子或气体递质,在调节中枢神经系统内环境稳态和细胞信号传导方面发挥着重要的生理作用,被认为是新兴的神经保护剂和神经调节剂. 20余年来,越来越多的科学家投入到H₂S神经保护和神经调节作用的研究中,力图更深入地认识H₂S对中枢神经系统的生物学效应及其机制,以H₂S为匙,从而更好地打开中枢神经系统重大疾病的治疗迷局.本文从内源性H₂S的产生与代谢过程、生物学效应和H₂S在中枢神经系统疾病中的作用及其机制等方面进行回顾,重点阐述了H₂S在神经退行性疾病等中枢神经系统重大疾病中的保护作用及其分子靶点,同时介绍了本课题组所做的相关工作,以期为H₂S和中枢神经系统重大疾病领域的研究者提供参考.     

神经-免疫调控在呼吸道疾病中的研究进展

神经系统和免疫系统相对独立又相互作用,神经-免疫调控对于呼吸系统抵御外界有害刺激、维持稳态至关重要。神经-免疫之间密切关联、相互作用,参与了呼吸道疾病的发生与发展过程,形成了对炎症等反应监测和调节的环路。本文综述呼吸系统的神经-免疫调控及其在呼吸道疾病中的作用,为深入了解神经-免疫的交联效应、探索其在呼吸道疾病中的作用机制提供理论基础,为呼吸系统疾病的防治提供新思路。     

骨源活性物质的中枢调控功能

骨是机体的主要支持结构,也是参与机体运动和钙磷代谢的主要器官.骨也是一种潜在的新型内分泌器官,其通过骨细胞和骨髓分泌的多种生物活性物质,参与心血管、消化、内分泌等多个系统的生理和病理生理过程.骨源活性物质还可直接作用于中枢神经系统,参与脑功能和个体行为的调节,骨-脑轴的双向调控也逐渐引起了神经科学研究领域的关注.本文综...     

骨形态发生蛋白6对机体铁代谢调控的机制

骨形态发生蛋白6(BMP6)为TGF-β超家族中的一员,已有的研究表明BMP6具有成骨和成软骨作用,最新的研究发现了它对机体的铁代谢也具有重要的调控作用,通过调节铁调素(hepcidin)的表达,在调节机体铁稳态过程中扮演着重要角色。     

星形胶质细胞在血脑屏障发育与稳态维持中的作用机制

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)由脑微血管内皮细胞及包绕内皮细胞的基膜、周细胞和星形胶质细胞的足突构成，它将血液与脑组织分隔开来，从而维持神经功能包括神经环路、突触连接和重塑等微环境的稳定。BBB稳态失衡与包括神经退行性疾病在内的许多中枢神经系统疾病有关，但目前BBB稳态维持与失衡的机制尚不清楚。星形胶质细胞作为BBB的组成成分，也是神经血管单元中联系神经元与脑微血管的枢纽，在BBB发育特别是BBB稳态维持中起重要作用。本文在简要介绍BBB的发育过程之后，综述了星形胶质细胞诱导BBB发育、成熟及其在BBB稳态维持中的作用和机制的研究进展，并指出了与BBB稳态失衡有关的A1型星形胶质细胞异质性的概念，以期为深入研究BBB稳态维持机制及加深理解BBB稳态失衡诱发神经退行性疾病提供新启示。     

哺乳动物少突胶质细胞分化、成熟和功能化的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中的一类神经胶质细胞,具有生成髓鞘、包裹轴突的功能,对神经信号传导至关重要。OLs的分化调控涉及微小RNA(microRNA,miRNA)、Y染色体性别决定区域相关高迁移率族盒(sex-determining region of Y chromosome related high-mobility-group box,Sox)基因家族和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinases,CDKs)家族成员等。音猬因子(sonic hedgehog,Shh)、Wnt、Notch和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号通路,以及Olig 1、Sox 5/6、Sox 10、Nkx 2.2、Zfp 24和Hes 5转录因子等参与了OLs成熟和功能化的调节。该文就上述相关调控机制进行了综述,为深入解析和人工干预OLs的发育进程、防治脱髓鞘疾病提供参考。     

成体骨髓造血的神经调控

造血干细胞可以重建整个血液和免疫系统,其自我更新和分化等功能的维持受内源微环境和外源信号的调控.神经调节作为调节机体稳态的三大体系之一,对成体造血干细胞和骨髓微环境的调控发挥重要作用.该文结合目前国内外已有的研究成果,对神经系统在造血干细胞功能调控和造血稳态维持中的作用进行综述.     

致病性Th17细胞在神经炎症中的作用及调控机制的研究进展

神经炎症是中枢神经系统在损伤、感染、毒素等各种影响内稳态因素的刺激下产生的复杂免疫反应,涉及驻留在中枢神经系统中的多种免疫细胞.持续存在的神经炎症是所有神经系统疾病(包括神经发育、神经退行性和精神性疾病)病因和病程的共同特性.Th17细胞是CD4+T细胞的一个重要亚型,在稳态条件下介导对细胞外细菌和真菌的免疫反应,维持...     

Semaphorin 3——下丘脑黑皮质素回路形成关键因子

下丘脑是机体代谢与能量平衡调控的重要神经中枢。下丘脑“黑皮质素”(melanocortin)神经环路参与能量稳态调节:该环路,由下丘脑弓状核POMC神经元、AgRP神经元、室旁核MC4R阳性神经元及三者间的神经投射共同构成。     

TGF-β信号在成骨细胞、破骨细胞和软骨生理平衡的作用

软骨和骨细胞（成骨细胞/骨细胞）之间的平衡在组织内稳态、骨重建及骨稳态中起着至关重要的作用。TGF-β超家族如TGF-βs调节骨的增殖、分化和功能。本文集中于TGF-β典型信号通路探讨，并重点介绍了其对骨重建及软骨稳态的影响，同时阐述了不同的抑制剂及其在骨疾病中的临床应用，旨在为骨病的防治提供新的思路和方向。     

Wnt/β-catenin信号通路在运动调控骨形成中的机制

骨形成是成骨细胞(osteoblast, OB)合成和分泌骨基质,进而矿化形成新骨的过程。研究表明,运动能够通过外部机械应力、机体内分泌激素水平调节、表观遗传等方式调控骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)分化命运,促进骨形成,在不同生理、病理条件下改善骨量。Wnt/β-catenin信号通路与“运动因子”交互作用,既能通过抑制骨硬化蛋白(osteosclerosis, SOST)和Dickkopf相关蛋白1 (Dickkopf-related protein 1, DKK1),促进Wnt配体及其受体(LRP5/6)基因的表达,激活β-catenin下游信号转导;也能通过促进和(或)抑制相关细胞因子和激素的分泌及调控非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA)等方式,间接激活Wnt/β-catenin信号通路。该文系统梳理了不同形式的运动对Wnt/β-catenin通路的调控作用,探讨了该通路在运动调控骨形成过程中的具体作用机制,以期为运动防治骨代谢相关疾病及药物靶点的研发提供理论参考。     

腺苷酸脱氨酶介导的 RNA 编辑在神经系统疾病中的作用

在哺乳动物中枢神经系统中最常见的RNA编辑是由ADAR(腺苷酸脱氨酶)所介导的从腺苷酸(adnosine,A)到肌苷酸(inosine,I)的转录后修饰过程。许多研究表明RNA编辑对于维持中枢神经系统的稳态和动物正常的生理功能必不可少。因此,RNA编辑可能是神经发育、神经系统功能以及神经系统疾病之间关键性的联系。本综述旨在对目前ADAR介导的RNA编辑在中枢神经系统疾病中作用机制的相关研究加以归纳。     

动物骨代谢相关信号通路研究进展

骨骼是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官,对机体起着运动、支撑和保护的作用。骨骼处于骨形成和骨吸收两种活动所组成的骨代谢的动态平衡状态,这种平衡对于维持骨量和矿物质稳态至关重要。在动物骨代谢过程中,存在着众多调节骨形成和骨吸收的信号通路,如BMP(bone morphogenetic protein)/SMADs、TGF-β(transforming growth factor β)、Wnt/β-catenin、OPG (osteoprotegerin)/RANKL (receptor activator of NF-κB ligand)/RANK (receptor activator of NF-κB)、FGF (fibroblast growth factor)和Notch信号通路等。这些信号通路具有复杂的调控机制,参与骨代谢过程的调节。本文综述了在动物骨代谢过程中起关键调节作用的相关信号通路的作用机制及研究进展,以期为动物骨代谢研究奠定基础。     

骨钙素的中枢调控作用及其生物学机制

骨钙素(OCN)能调节多种外周组织器官的生理结构与功能,也发挥重要的中枢调控作用,与个体的学习和记忆等高级认知功能密切相关。研究表明,OCN穿过血脑屏障进入大脑,并与神经元或神经胶质细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员GPR158和GPR37结合,激活或抑制细胞内相关信号通路,改变神经元或神经胶质细胞的生理活性。OCN在脑内的作用主要包括调节5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸等神经递质合成与释放、增加脑源性神经营养因子表达、促进海马神经发生、增强海马神经元自噬及维持髓鞘稳态等。此外,OCN还能参与调控多种神经退行性疾病的病理生理学进程。在阿尔茨海默病(AD)中,OCN干预能够部分减少β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及Aβ诱发的细胞毒性等,改善学习和记忆能力缺陷;在帕金森氏病(PD)中,OCN干预能够部分抑制黑质和纹状体多巴胺能神经元丢失,增加酪氨酸羟化酶含量及降低神经炎症等,缓解运动功能障碍。本文通过解析GPR158和GPR37的结构与功能,分析OCN在脑内的作用及其生物学机制,探讨OCN对AD和PD等神经退行性疾病的影响,为进一步筛选促进脑健康的新型靶点提供依据。     

节律性听觉刺激下的神经振荡同步化及其应用

大脑的感觉、情绪、认知等功能与其神经振荡模式有密切的联系。通过施加节律性刺激可以调控大脑的神经振荡模式,进而影响个体感受、情绪状态和认知功能等。与近年来常见的非侵入性电刺激和磁刺激相比,同样依赖于外部刺激输入的节律性感觉刺激具有成本低、易操作等优点,被认为是一种极具潜力的神经调控手段。本文以节律性听觉刺激为例,系统综述了不同类型的节律性听觉刺激如何影响大脑的神经振荡模式,进而影响相关状态和功能;并通过总结外部节律性听觉刺激对个体感知觉、情绪与认知功能的影响,讨论其生理机制和应用前景。