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。     

年龄增长对GRK5基因缺陷小鼠海马内肿胀轴突丛形成与积累的影响

目的研究G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors）激酶5（GPCR kinase-5,GRK5）基因缺陷和老化交互作用对阿尔茨海默病（Alzheimer＇s disease,AD）早期的病理改变-海马内肿胀轴突丛（swollen axonal clusters,SACs）出现和积累的影响。方法选取5、6、7、9、12～13、18—19月龄雌性GRK5基因敲除小鼠（GRK5 Knockout,GRK5KO）作为观察对象,另选取年龄匹配的雌性野生型（wild type,WT）小鼠为对照,每个年龄段GRK5KO和WT小鼠各4只。用抗人神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）特异性抗体的免疫荧光染色方法观察海马内SACs的变化。结果所有小鼠随着年龄增长,海马内SACs逐渐增加;GRKSKO小鼠组海马内NFT^＋ SACs数量较WT型小鼠组显著增加（P〈0．01）;双因素方差分析显示遗传性GRK5基因缺陷和老化双因素对海马内NFT^＋SACs的影响有显著协同效应（P〈0．01）。结论在促进早期AD病理发生的过程中,GRK5缺陷和老化双因素共同加剧了雌性GRKSKO小鼠海马内SACs的形成与积累。     

MST3在颞叶癫痫模型小鼠海马的表达变化

目的观察海人酸(kainic acid,KA)所致癫痫(epilepsy,EP)小鼠海马Ste20蛋白激酵素(MST3)表达水平的变化,探讨MST3在癫痫发病过程中的可能作用。方法选用成年雄性小鼠,并随机分成模型组和对照组。模型组小鼠侧脑室注射2μL(100 ng/μL)KA,分别于术后3、8、24 h收集动物标本以进行检测。使用RT-PCR和Western Blot测定MST3 mRNA含量和MST3蛋白动态表达变化,应用免疫组化观察MST3在海马的表达分布与特点。结果与正常对照组相比,模型组海马组织内MST3mRNA的表达随时间持续升高,24 h达到高峰;MST3的蛋白表达也表现出同样的动态升高趋势;术后3～24 h的模型组海马免疫组化检测显示,模型组MST3主要以海马齿状回、门回区、CA3区域表达增加为主,并且这些区域表达逐渐递增。结论随着时间的推移,MST3表达水平呈现逐渐增加趋势,可能与神经元损伤造成的凋亡之间有密切的关系,提示MST3可能在癫痫发病过程中起重要作用。     

VEGF调控抑郁症海马神经发生的研究进展

抑郁症是一种发生率高、易复发、危害大的精神障碍,其主要临床表现是持续的情绪低落和认知功能障碍.近年来其发病率越来越高,已经引起了人们广泛关注,由于其发病机制比较复杂,目前尚未完全阐明.神经营养假说认为,神经营养因子具有维持神经元生存、促进突触生长的作用,倘若前额叶、海马等脑区神经营养因子缺乏,可抑制相应脑功能从而最终导致抑郁;故抗抑郁药物治疗抑郁的途径是增加脑中的神经营养因子含量、提高突触可塑性和促进神经元生存.总之神经营养因子表达水平下降参与了抑郁症的病理生理过程.在众多神经营养因子中,VEGF是一种多功能的因子,能够通过多种途径促进血管生成,保护缺血和退变的神经元,引发成年大脑神经元再生,从而影响抑郁.而研究表明,成年海马神经发生与正在进行的血管生成是有着密切的联系.本文主要对VEGF在海马神经发生的作用机制及其调控对抑郁症的影响进行阐述.发现VEGF在调节海马神经发生具有重要的作用,并且VEGF及其下游信号参与了抑郁症的发生发展过程.     

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。