稻飞虱嗅觉相关基因及功能的研究进展

稻飞虱是我国及亚洲各水稻产区的重大害虫,在我国成灾危害的种类主要为白背飞虱Sogatella furcifera、褐飞虱Nilaparvata lugens、灰飞虱Laodelphax striatellus.稻飞虱不仅通过韧皮部吸取汁液而且传播多种水稻病毒,对我国水稻每年产量巨大损失.目前,稻飞虱对多种常用化学杀虫剂产生了较高的抗性.因此,急需寻找新的绿色防治方法.当前,"反向化学生态"是化学防治的理想替代方案之一,即通过研究昆虫重要的嗅觉基因功能,揭示嗅觉感受机制,从而找到对昆虫具有吸引作用的小分子化合物,制备诱芯进行田间诱集的绿色防控方法.已有研究证实,嗅觉感受在稻飞虱对水稻植株的定位及危害中发挥重要作用,近年有关稻飞虱嗅觉感受分子机制研究方面也取得不少进展.本文对此进行综述和展望,以期为推动基于嗅觉感受的稻飞虱绿色防控技术的研发提供参考.     

CEA、CA125、CA72-4、CYFRA211联合NSE对非小细胞肺癌诊断运用分析

目的:研究癌胚抗原(CEA)、糖类抗原125(CA125)、糖类抗原72-4(CA72-4)、细胞角蛋白片段211(CYFRA211)联合神经元烯醇化酶(NSE)对非小细胞肺癌诊断效果分析.方法:选择2009年3月至2011年3月来我院进行检测的50例非小细胞肺癌患者进行研究,并与同期进行体检的肺部良性疾病患者和健康体检者共50例进行对比分析,分别标记为实验组和对照组.分别采用免疫印迹增强的化学发光法对两组的CEA、CA125、CA72-4、CYFRA211以及NSE的水平进行检测分析.结果:NSE对非小细胞肺癌检测的特异度为98.4％,敏感度为16.3％.NSE联合CEA、CA125、CA72-4、CYFRA211检测对于非小细胞肺癌的敏感度(94％)和准确度(92％)均明显高于其余3组,差异有显著性差异(P＜0.05).结论:采用CEA、CA125、CA72-4、CYFRA211联合NSE对非小细胞肺癌患者进行诊断,提高了诊断的敏感度,并且提高了诊断的准确度.     

特立独行的第二脑——肠神经系统

肠神经系统(enteric nervous system, ENS)由分布在肠壁的黏膜下及肌间两个神经丛组成,能独立地控制和调节胃肠的消化和吸收功能,被称为机体的第二脑(the second brain)或肠脑(gut brain)。ENS相对于中枢神经系统(central nervous system,CNS),在神经元的性能和环路上有着明显的独特性。ENS和CNS通过交感和副交感神经以及外周初级感觉神经组成反馈环路(脑-肠轴),影响个体的情绪、食欲和行为等其他功能。肠神经功能异常引起的胃肠功能紊乱不仅导致消化功能异常,还引起内脏痛及情绪和行为异常,如肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS),严重影响病人的生活质量。然而,从世界范围来看,对ENS研究的深入程度和投入规模远低于对CNS的研究,在中国尤其如此。回顾ENS的研究历史,一个突出的问题是忽视了ENS的神经元及其神经网络和功能活动的特异性。本文将简介ENS结构和功能,举例重点阐述ENS独有的特性和重要意义,以期使更多的基础和临床研究领域的同仁们加深对ENS独特性的认识,促进ENS和相关疾病研究的进展。     

Tetanic contraction induces enhancement of fatigability and sarcomeric damage in atrophic skeletal muscle and its underlying molecular mechanisms

Muscle unloading due to long-term exposure of weightlessness or simulated weightlessness causes atrophy, loss of functional capacity, impaired locomotor coordination, and decreased resistance to fatigue in the antigravity muscles of the lower limbs. Besides reducing astronauts＇ mobility in space and on returning to a gravity environment, the molecular mechanisms for the adaptation of skeletal muscle to unloading also play an important medical role in conditions such as disuse and paralysis. The tail-suspended rat model was used to simulate the effects of weightlessness on skeletal muscles and to induce muscle unloading in the rat hindlimb. Our series studies have shown that the maximum of twitch tension and the twitch duration decreased significantly in the atrophic soleus muscles, the maximal tension of high-frequency tetanic contraction was significantly reduced in 2-week unloaded soleus muscles, however, the fatigability of high- frequency tetanic contraction increased after one week of unloading. The maximal isometric tension of intermittent tetanic contraction at optimal stimulating frequency did not alter in 1- and 2-week unloaded soleus, but significantly decreased in 4-week unloaded soleus. The 1-week unloaded soleus, but not extensor digitorum Iongus （EDL）, was more susceptible to fatigue during intermittent tetanic contraction than the synchronous controls. The changes in K＋ channel characteristics may increase the fatigability during high-frequency tetanic contraction in atrophic soleus muscles. High fatigability of intermittent tetanic contraction may be involved in enhanced activity of sarcoplasmic reticulum Ca2＋-ATPase （SERCA） and switching from slow to fast isoform of myosin heavy chain, tropomyosin, troponin I and T subunit in atrophic soleus muscles. Unloaded soleus muscle also showed a decreased protein level of neuronal nitric oxide synthase （nNOS）, and the reduction in nNOS-derived NO increased frequency of calcium sparks and elevated intracellular resting Ca2＋ concentration （[Ca2＋]i） in unloaded soleus muscles. High [Ca2＋]i activated calpain-1 which induced a higher degradation of desmin. Desmin degradation may loose connections between adjacent myofibrils and further misaligned Z-disc during repeated tetanic contractions. Passive stretch in unloaded muscle could preserve the stability of sarcoplasmic reticulum Ca2＋ release channels by means of keeping nNOS activity, and decrease the enhanced protein level and activity of calpain to control levels in unloaded soleus muscles. Therefore, passive stretch restored normal appearance of Z-disc and resisted in part atrophy of unloaded soleus muscles. The above results indicate that enhanced fatigability of high-frequency tetanic contraction is associated to the alteration in K＋ channel characteristics, and elevated SERCA activity and slow to fast transition of myosin heavy chain （MHC） isoforms increases fatigability of intermittent tetanic contraction in atrophic soleus muscle. The sarcomeric damage induced by tetanic contraction can be retarded by stretch in atrophic soleus muscles.     

大鼠脑缺血/再灌注后bFGF和GAP-43的表达与神经再生

目的:观察大鼠脑缺血/再灌注后不同时间段碱性成纤维生长因子(bFGF)和生长相关蛋白43(GAP-43)表达与神经元再生的变化,探讨其与神经再生的有关机制。方法:建立大鼠大脑中动脉阻塞模型(MCAO),并分为缺血再灌注3 d、7 d、14 d和28 d四组(n=6)。以神经损伤严重程度评分(NSS),运动评分测试(SMT)评估神经功能缺损程度,Nissl和TUNEL染色法观察不同时段缺血区周边组织神经元存活和凋亡情况,应用蛋白免疫印迹法和免疫荧光双标法检测缺血/再灌注后不同时段缺血区周边组织bFGF和GAP-43的表达水平和神经元再生的变化情况。结果:大鼠脑缺血/再灌注后3 d,大鼠出现了明显的神经功能缺损及运动功能障碍,缺血区周边组织神经元凋亡亦达到高峰,同时bFGF和GAP-43表达增强,7 d达到高峰,以后逐渐减弱,缺血周边组织可见散在的新生神经元,持续到28 d。结论:大鼠脑缺血/再灌注后内源性bFGF和GAP-43表达水平增加,可能与其神经修复和再生有关。     

川芎嗪对Aβ25-35诱导体外大鼠海马神经元细胞凋亡的影响

本文通过Aβ25-35诱导体外原代培养的SD乳大鼠海马神经元,建立Aβ毒性损伤细胞模型,结合AnnexinV-FITC/PI荧光双染法流式细胞术、MTT比色法、实时荧光定量PCR及Western blot方法检测川芎嗪(tetrameth-ylpyrazine,TMP)对原代培养的海马神经元细胞活性、早期凋亡率和Bax、Bcl-2基因表达的影响。结果显示川芎嗪高、中剂量可明显增强细胞活性,增加神经元细胞的存活率(P<0.01),可显著抑制海马神经元细胞早期凋亡(P<0.01),抑制凋亡蛋白Bax的表达(P<0.01),增强抗凋亡蛋白bcl-2的表达(P<0.01)。川芎嗪可通过调节Bax/Bcl-2平衡抵抗Aβ25-35诱导的海马神经元凋亡,降低Aβ的神经元毒性,对海马神经元损伤有明显的保护作用。     

碱中毒对小鼠皮质GABA能神经元特性和编码能力的影响

目的:研究碱中毒对小鼠皮质GABA能神经元内在特性和编码能力的影响,探讨碱中毒引起大脑功能障碍的机制。方法:选择17-22天FVB-Tg小鼠行脑片体外培养,实验对象分为碱中毒组和对照组。DIC光学显微镜下选择皮层II-III层GABA神经元,运用Axo Patch 200 B放大器全细胞模式,记录并分析神经元内在特性(包括阈电位、绝对不应期)的改变;记录与去极化脉冲相对应的峰值,分析GABA能神经元的编码能力。结果:1.阈电位峰值在对照组分别是24.58±0.68,25.44±0.82,27.02±0.78,27.55±0.74和28.66±0.79毫伏,碱中毒组分别是28.32±0.78,30.10±0.91,32.22±0.80,32.88±0.76和33.54±0.74毫伏,碱中毒组阈电位升高;绝对不应期在对照组和碱中毒组分别是4.15±0.06和5.09±0.08毫秒,碱中毒绝对不应期延长。2.两组在相同去极化刺激下诱发的连续峰值波形发生明显改变,碱中毒组产生峰值的能力下降。结论:1、碱中毒使皮质GABA能神经元动阈电位升高和绝对不应期延长;2、碱中毒降低皮质GABA能神经元编码峰值能力。     

神经元形态重建工具的研究进展

近年来,分子标记和显微光学成像技术的系列突破,使得单细胞分辨的全脑尺度神经群落成像成为现实.然而,现有神经元形态重建工具的发展速度远远滞后于海量数据的产生速度,难以满足现阶段成像数据的分析需求.在此背景下,我们首先分析了神经元形态重建工具发展滞后的原因,简述现有半自动和全自动神经元形态重建工具的特点和最新发展,并结合现有工具的特点分析其向高通量、高准确度重建工具发展时面临的挑战.最后,我们对未来形态重建工具的发展趋势及应用前景做出展望.     

丁苯酞对颈动脉狭窄大鼠认知功能及海马CA1区神经元凋亡的影响及相关机制研究

摘要 目的：探讨与研究丁苯酞对颈动脉狭窄大鼠认知功能及海马CA1区神经元凋亡的影响及相关机制。方法：将颈动脉狭窄大鼠大鼠（n=42）随机为三组-模型组、低剂量丁苯酞（20 mg/kg）组和高剂量丁苯酞（40 mg/kg）组,每组14只。低剂量丁苯酞组与高剂量丁苯酞组每天给予20 mg/kg、40 mg/kg丁苯酞灌胃治疗,对照组给予等剂量的生理盐水灌胃,持续21 d。结果：低剂量丁苯酞组与高剂量丁苯酞组治疗第7 d、第14 d、第21 d的BBT评分低于模型组（P<0.05）,高剂量丁苯酞组低于低剂量丁苯酞组（P<0.05）。低剂量丁苯酞组与高剂量丁苯酞组治疗第21 d、第28 d的海马CA1区神经元凋亡指数低于模型组,高剂量丁苯酞组低于低剂量丁苯酞组（P<0.05）。低剂量丁苯酞组与高剂量丁苯酞组治疗第21 d、第28 d的脑组织超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性高于模型组（P<0.05）,丙二醛（Malondialdehyde,MDA）活性低于模型组（P<0.05）,高剂量丁苯酞组与低剂量丁苯酞组对比差异都有统计学意义（P<0.05）。低剂量丁苯酞组与高剂量丁苯酞组治疗第21 d、第28 d的海马CA1区BCL2-Associated X（Bax）、B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2,bcl-2）蛋白相对表达水平高于模型组（P<0.05）,高剂量丁苯酞组高于低剂量丁苯酞组（P<0.05）。结论：丁苯酞在颈动脉狭窄大鼠的应用能提高海马CA1区Bax、Bcl-2蛋白的表达,抑制神经元的凋亡,改善氧化应激状态,从而提高大鼠的认知功能。     

研究报告: EIF2B5表达下调的人星形胶质细胞与人神经元在内质网应激后细胞存活及miRNA表达的差异

目的 探讨白质消融性白质脑病中胶质细胞选择性受累而神经元受累轻微的原因。方法 将EIF2B5-RNAi表达载体转染至人星形胶质细胞和人神经元,检测基础状态下及内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）后细胞凋亡和活力,检测参与ERS调控的已知和未知miRNA,筛选EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞在ERS后miRNA变化。结果 与EIF2B5-RNAi人神经元相比,星形胶质细胞自发凋亡及细胞活力下降。较之神经元,更多miRNA参与星形胶质细胞ERS刺激后的调控,EIF2B5-RNAi组参与调控的miRNA数目显著减少。聚类分析发现,5条已知miRNA是通路连接的关键组分。结论 人星形胶质细胞在ERS后可能更加依赖众多促细胞增殖分化的miRNA修复,而EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞存在自发凋亡,ERS后严重减少的miRNA可能导致细胞无法存活。