中枢神经系统突触发生研究方法概述

突触是神经元进行信息交换的特殊部位。突触发生中神经元突起通过延伸、辨认相应的靶细胞并与其接触形成稳定的突触。晚近的一些实验方法对突触发生做了研究,认为电镜、电生理、免疫组织化学及实时荧光成像等多种方法相结合进行研究更可信。研究突触发生可能有助于进一步探讨中枢神经系统疾病的康复机制。     

重组α-突触核蛋白对SD大鼠黑质多巴胺能神经元的作用

目的：研究重组人全长α-突触核蛋白对大鼠黑质多巴胺能神经元的霉性作用。方法：原核表达、鉴定α-突触核蛋白；雄性SD大鼠30只，随机分为α-突触核蛋白注射组、六羟多巴注射组及α-突触核蛋白和六羟多巴联合注射组。用立体定位的方法分别右侧黑质注射α-突触核蛋白，六羟多巴及α-突触核蛋白 六羟多巴，左侧黑质注射等量的生理盐水，测定大鼠纹状体多巴胺含量和黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元数目。结果：六羟多巴和α-突触核蛋白 六羟多巴注射使注射侧多巴胺分别减少到对照侧的36．98％和21．79％，多巴胺能神经元数减少到30．81％和28．05％。而α-突触核蛋白注射对纹状体多巴胺和黑质多巴胺能神经元数目无显著影响。结论：没有发现重组α-突触核蛋白对大鼠黑质多巴胺能神经元有明显的毒性作用。     

在脑病理状态下星形胶质细胞介导的突触重塑

星形胶质细胞是胶质细胞的主要类型,对神经元突触间的信号传递和联系起到反馈作用,构成"三重突触结构"。在大脑发育的过程中,星形胶质细胞的代谢型谷氨酸受体介导钙离子波并释放胶质递质或突触发生分子,介导神经元.胶质细胞间的联系,但在成年大脑中,尚不清楚是否存在此信号通路。但越来越多的证据显示,当成年大脑处于病理状态下,成熟的星形胶质细胞也重新表现出非成熟星形胶质细胞的表型。星形胶质细胞表型的这种非成熟转变可以导致神经环路和突触的重塑。在本综述中,笔者总结了大脑发育过程中星形胶质细胞介导的突触重塑,讨论了成年脑病理过程中非成熟星形胶质细胞信号通路的重现,并重点讨论这些信号通路对病理过程中与脑功能改变有关的突触连接重塑的意义。     

黄芪益母草注射液对脑缺血大鼠神经元突触结构的保护作用

目的：观察脑缺血-再灌注后大鼠皮质神经元突触结构的变化，并试图探讨黄芪和益母草发挥脑保护作用的可能机制，方法：采用四血管结扎法制作再灌注模型。运用电子显微镜摄像和微观计量方法，观察假手术组，模型组和黄芪益母草注射液组大鼠皮质神经元GrayⅠ型突触的结构和突触活性区长度，突触致密物质厚度，突触小泡数量的变化。结果：模型组突触结构模糊，线粒体肿胀，突触活性区长度，突触致密物质厚度，突触小泡数量与假手术组比较均有显著增加；黄芪益母草注射液组突触结构较清晰，结构相对完整，3项突触微观指标与模型组比较有显著下降。结论：缺血后大鼠皮质神经元GrayⅠ型突触结构遭破坏，黄芪益母草可能是通过保护神经元突触结构的基本完整，抑制脑缺血后神经毒性作用，从而起到脑保护作用。     

大鼠神经干细胞与“癫痫样细胞”体外共培养后的分化发育

背景：在癫痫微环境神经干细胞能否被诱导分化为异常放电的“癫痫神经元”？癫痫微环境包括两种情况：一是“无镁”细胞外液，二是与癫痫细胞共培养。其中前者比后者的致癫痫作用强。 目的：模型模拟体内癫痫微环境，将大鼠海马神经干细胞和正常海马神经元以及“癫痫神经元”体外共培养，观察干细胞的分化发育情况。 设计：重复测量观察。 单位：哈尔滨医科大学附属第一医院。 材料：实验于2005—08／2007—04在哈尔滨医科大学病原学教研室及药理学教研室完成，选用150只新生Wistar大鼠，雌雄不拘，由哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心提供，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。兔抗鼠突触素抗体购自美国LabVision公司。携带增强型绿色荧光蛋白标记基因的血清型2型腺相关病毒购自北京本元正阳公司。Axopatch 200B放大器为美国Axon公司产品。5111A示波器为美国Tektronix公司产品。 方法：①分离大鼠海马神经元，采用“无镁”外液处理神经元建立“癫痫神经元”模型。常规方法培养大鼠海马神经干细胞，将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、“癫痫神经元”共培养14d。②应用膜片钳记录与两种神经元共培养后细胞突触后电位；利用免疫荧光检测神经千细胞突触素抗体染色情况；将神经干细胞分化的神经元放入“无镁”外液，应用膜片钳记录其突触后电位。 主要观察指标：①海马神经干细胞与两种神经元共培养14d后突触后电位、突触素抗体染色结果。②分化后神经元在“无镁”外液中突触后电位及“癫痫样放电”情况。 结果：①神经干细胞与正常海马神经元共培养后，膜片钳记录到60％（6／10）神经干细胞14次，5min兴奋性突触后电位；与“癫痫神经元”共培养后记录到12次，5min兴奋性突触后电位。②神经干细胞分别与正常海马神经元及“癫痫神经元”共培养后，免疫荧光检测均显示80％（12／15）表达绿色荧光蛋白的干细胞突触素抗体染色阳性。③60％（9／15）干细胞分化的神经元在“无镁”外液中出现14次，5min时程约10s的兴奋性突触后电位，未记录到“癫痫样放电”。 结论大鼠海马神经干细胞与“癫痫神经元”体外共培养后可形成功能性突触，未转变成“癫痫神经元”。     

重组α-突触核蛋白对 SD大鼠黑质多巴胺能神经元的作用

目的 研究重组人全长α-突触核蛋白对大鼠黑质多巴胺能神经元的毒性作用. 方法 原核表达、鉴定α-突触核蛋白;雄性 SD大鼠 30只,随机分为α-突触核蛋白注射组、六羟多巴注射组及α-突触核蛋白和六羟多巴联合注射组.用立体定位的方法分别右侧黑质注射α-突触核蛋白,六羟多巴及α-突触核蛋白+六羟多巴,左侧黑质注射等量的生理盐水,测定大鼠纹状体多巴胺含量和黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元数目. 结果 六羟多巴和α-突触核蛋白+六羟多巴注射使注射侧多巴胺分别减少到对照侧的 36.98%和 21.79%,多巴胺能神经元数减少到 30.81%和 28.05%.而α-突触核蛋白注射对纹状体多巴胺和黑质多巴胺能神经元数目无显著影响. 结论 没有发现重组α-突触核蛋白对大鼠黑质多巴胺能神经元有明显的毒性作用.     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制

目的：从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用，以探讨吗啡镇痛机制。方法：原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元。采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响。结果：①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递，加吗啡后自发兴奋性突触后电流发放频率增加了207．8％(t=42．1828，P&;lt;0．01)。此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断；②吗啡对微小兴奋性突触后电流的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响(t=0．962，t=0．791，P&;gt;0．05)；③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流，纳洛酮可拮抗吗啡作用(P&;lt;0．01)。结论：吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸-谷氨酸突触传递过程，而是可能由于抑制了抑制性中间神经元，间接产生的兴奋达到镇痛作用。     

18F-FDG PET脑显像和多巴胺能神经元突触功能PET脑显像研究帕金森病进展

帕金森病（PD）是常见神经退行性疾病，PET对早期鉴别、诊断和评价PD具有特别优势，主要示踪剂为反映葡萄糖代谢的¹⁸F-FDG和反映纹状体多巴胺能神经元突触功能的靶向示踪剂。本文就¹⁸F-FDG PET脑显像和多巴胺能神经元突触功能PET脑显像应用于PD研究现状和进展进行综述。     

突触改变在病理性神经痛中的作用

传统观点为病理性神经痛的产生机制提供了一个单纯“神经元模式”的解释，但是仍存在着一些疑问是这个模式所不能解释的。作为神经元传递过程中的重要结构，近年来突触的病理改变在病理性神经痛发病中的作用日益受到重视，下面就病理性神经痛突触研究的进展做一综述。     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制

目的从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用,以探讨吗啡镇痛机制.方法原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元.采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响.结果①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递,加吗啡后自发兴奋性突触后电流发放频率增加了207.8%(t=42.182 8,P＜0.01).此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断;②吗啡对微小兴奋性突触后电流的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响(t=0.962,t=0.791,P＞0.05);③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流,纳洛酮可拮抗吗啡作用(P＜0.01).结论吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸-谷氨酸突触传递过程,而是可能由于抑制了抑制性中间神经元,间接产生的兴奋达到镇痛作用.     

血管性痴呆的发病与突触可塑性

目的：血管性痴呆是主要由脑血管疾病引起的获得性、慢性、进行性认知障碍，是老年期痴呆的主要类型。其发病机制尚不明确。突触损伤可能是其早期的病理改变，与其认知功能障碍关系密切。 资料来源：应用计算机检索Medline1990—01／2004—12关于血管性痴呆、脑缺血及认知障碍与突触改变的文章，检索词包括“cerebral is-chemia and synapse；cognitive impairment and synapse；vascular demen-tia and synapse；demetian and synapse，long-termp rotection”等，并限定文章语言种类为English。应用计算机检索维普全文数据库1990—01／2004-12关于血管性痴呆、脑缺血及认知障碍与突触改变的文章，检索词为“突触结构，可塑性，血管性痴呆、突触功能，突触蛋白”。并限定语言种类为中文。 资料选择：对资料进行初审，选择脑缺血时突触改变、认知障碍时突触改变、血管性痴呆时突触改变的文章，然后筛除与以上要求无明显联系的文章。排除重复性研究。 资料提炼：共收集到78篇相关的中英文文献，排除43篇，纳入35篇，其中涉及血管性痴呆与突触13篇，脑缺血与突触17篇，认知障碍与突触22篇。资料综合：突触是神经元之间的结构和功能的接触点，突触的可塑性是学习记忆的神经生物学基础，血管性痴呆的发病过程中突触改变可能是其重要机制。突触形态结构的可塑性和传递效能的可塑性的物质基础都涉及神经元和突触部位的某些蛋白质、受体、神经递质、离子及信使分子的物理化学变化。目前研究较多的突触蛋白是突触膨体素、突触素、突触后致密结构-95等。 结论：突触损伤在血管性痴呆发病的早期即存在，且与其认知功能障碍密切相关。对血管性痴呆发病中突触可塑性的研究有利于进一步阐明其发病机制，从而更有效地对其进行防治。     

Eph Receptors and Ephrins in Neuron-Astrocyte Communication at Synapses

神经元-胶质细胞间的相互作用对调节脑内突触联系有重要作用.星形胶质细胞对突触的发育、维 持和可塑性有特别关键、复杂的作用.同样,神经元也对星形胶质细胞的生理功能产生影响.但是,神经元和星形胶质细胞之间相互作用的分子机制尚未完全阐明.近来研究表明,Eph受体酪氨酸激酶及轴突导向因子在突触间接触依赖性神经元-胶质细胞的相互...     

缺氧缺血性脑损伤对新生大鼠发育期间额叶皮质突触质量的影响

目的：探讨缺氧缺血性脑损伤(hvpoxia ishemia brain damage，HIBD)对新生大鼠发育期间额叶皮质突触质量的影响：方法：取7日龄Wistai仔鼠80只，采用抽签法将每窝仔鼠随机分成实验组(E组)和假手术组(对照组C组)。实验组鼠在乙醚麻醉下行颈前正中切口，分离右侧颈总动脉，1号手术线结扎，保温2h后，放人含8％氧气的氮氧混合气体的容器内2h，制成HIBD模型。假手术组只分离该血管，不结扎也不低氧处理。从生后7d到2个月(成年)分8个时段对额叶皮质的发育，采用形态学和形态计量法的方法进行长期跟踪研究，结果：实验组6h～7d各组可见神经元、胶质细胞及毛细血管间隙变大，神经元胞质内出现空泡，线粒体肿胀、嵴模糊，RER肿胀脱颗粒，核皱缩不规则甚至溶解，神经元突起比假手术组稀疏。脑损伤后仔鼠额叶皮质神经元及神经纤维的密度显著降低(P&;lt;0．05，P&;lt;0．01)，突触的体视学参数，表面积密度和面数密度降低，突触后膜致密层变薄(P&;lt;0．05．P&;lt;0．01)。结论：缺氧缺血性脑损伤对新生大鼠发育期间额叶皮质中突触的质量，神经元及神经纤维密度的影响，是影响智力发育的重要因素。     

NMDA受体NR2B基因对海马成年新生神经元生存的影响

目的:研究NMDA受体NR2B基因对海马成年新生神经元生存的影响。方法:通过Cre-loxp重组酶系统构建NMDA受体NR2B亚型基因单细胞敲除模型。观察NR2B基因敲除神经元的存活情况及其形态发生。结果:在逆转录病毒注射后7、17、28、56 d,NR2Bfl/fl小鼠中,成年海马新生神经元生存比例在各观察时间点一致,与同组野生型神经元无显著性差异。NR2B基因敲除神经元神经元大体形态分化发育与野生型神经元类似,但在17、28 d时顶端树突上的棘突发生显著减少(P<0.01)。结论:NMDA受体NR2B亚型基因敲除对海马成年新生神经元生存无显著性影响,但可影响突触发生。     

葛根素对局灶性脑缺血/再灌流大鼠神经细胞凋亡的作用

目的：研究葛根素在局灶性脑缺血／再灌流过程中对神经细胞凋亡的作用。方法：测定葛根素干预后局灶性脑缺血鼠脑组织中神经细胞凋亡和突触体钙浓度。结果：葛根素有减少突触体钙超载和神经元阳性凋亡细胞出现率的作用。结论：葛根素有一定的抗神经细胞凋亡的作用，此效应与抑制突触体钙超载有关。     

帕金森病与Ⅱ型囊泡单胺转运体的相关性

帕金森病是一种中老年人常见的慢性进行性神经系统退行性疾病，其主要病理变化是黑质致密部多巴胺能神经元进行性死亡、残存神经元多巴胺合成能力降低，导致锥体外系运动调节功能减弱。中脑纹状体多巴胺含量的降低程度与多巴胺能神经元数目的减少程度相一致。突触前膜重摄取是多巴胺生理效应中止的主要方式，而多巴胺转运体是实现该生理功能的物质基础。进入突触前膜胞质的多巴胺，再经囊泡膜上的Ⅱ型囊泡单胺转运体转运至囊泡内，以待重新利用。国内外的许多研究表明帕金森病多巴胺能神经元的选择性缺失源于多巴胺自身氧化的内源性毒性。在突触前膜重摄取多巴胺的过程中，多巴胺转运体和Ⅱ型囊泡单胺转运体发挥转运递质和隐匿毒性物质的双重作用，有望成为帕金森病治疗的药物新靶标，并对传统的左旋多巴治疗方案提出了质疑。     

神经胶质细胞与神经突触的相互作用——从星形胶质细胞到小胶质细胞和少突胶质细胞谱系细胞

哺乳动物的大脑是一个由神经元、神经胶质细胞和超过1×1014个突触组成的复杂的器官。神经元是一组异质的电活性细胞,形成大脑复杂电回路的框架。然而,神经胶质细胞约占哺乳动物中枢神经系统(CNS)所有神经细胞的一半,主要分为星形胶质细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞(OL)和少突胶质细胞前体细胞(OPC);神经胶质细胞主要为大脑中的神经元提供营养支持。近二十年来,“三联突触”的概念引起了广泛关注,该概念强调星形胶质细胞是突触的组成部分,并在接受神经元信号后以反馈方式调节神经元活动。自此,神经胶质细胞的突触调节得到了广泛的研究和实质性的修改。本综述总结了关于神经胶质细胞(特别是小胶质细胞和OL谱系细胞)如何影响和重塑大脑突触结构和功能的最新重要发现。我们的综述强调了神经元-神经胶质细胞串扰的细胞和分子方面,并提供了有关神经元和神经胶质细胞之间的异常突触通讯如何导致神经病理学的额外信息。     

大鼠神经干细胞与"癫痫样细胞"体外共培养后的分化发育料

背景:在癫痫微环境神经干细胞能否被诱导分化为异常放电的"癫痫神经元"?癫痫微环境包括两种情况:一是"无镁"细胞外液,二是与癫痫细胞共培养.其中前者比后者的致癫痫作用强.目的:模型模拟体内癫痫微环境,将大鼠海马神经干细胞和正常海马神经元以及"癫痫神经元"体外共培养,观察干细胞的分化发育情况.设计:重复测量观察.单位:哈尔滨医科大学附属第一医院.材料:实验于2005-08/2007-04在哈尔滨医科大学病原学教研室及药理学教研室完成,选用150只新生Wistar大鼠,雌雄不拘,由哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.兔抗鼠突触素抗体购自美国LabVision公司.携带增强型绿色荧光蛋白标记基因的血清型2型腺相关病毒购自北京本元正阳公司.Axopatch 200B放大器为美国Axon公司产品.5111A示波器为美国Tektronix公司产品.方法:①分离大鼠海马神经元,采用"无镁"外液处理神经元建立"癫痫神经元"模型.常规方法培养大鼠海马神经干细胞,将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、"癫痫神经元"共培养14 d.②应用膜片钳记录与两种神经元共培养后细胞突触后电位:利用免疫荧光检测神经干细胞突触素抗体染色情况:将神经干细胞分化的神经元放入"无镁"外液,应用膜片钳记录其突触后电位.主要观察指标:①海马神经干细胞与两种神经元共培养14 d后突触后电位、突触素抗体染色结果.②分化后神经元在.无镁"外液中突触后电位及"癫痫样放电"情况.结果:①神经干细胞与正常海马神经元共培养后,膜片钳记录到60%(6/10)神经干细胞14次/5min兴奋性突触后电位;与"瘴痫神经元"共培养后记录到12次/5 min兴奋性突触后电位.②神经干细胞分别与正常海马神经元及"癫痫神经元"共培养后,免疫荧光检测均显示80%(12/15)表达绿色荧光蛋白的干细胞突触索抗体染色阳性.③60%(9/15)干细胞分化的神经元在"无镁"外液中出现14次/5 min时程约10 s的兴奋性突触后电位,未记录到"癫痫样放电".结论:大鼠海马神经干细胞与"癫痫神经元"体外共培养后可形成功能性突触,未转变成"癫痫神经元".     

电针促进阿尔茨海默病模型小鼠（SAMP8）海马神经元突触可塑性的神经细胞黏附机制

目的:研究电针对快速老化痴呆模型小鼠(SAMP8)海马神经元突触超微结构、神经细胞黏附分子(NCAM)、多聚唾液酸转移酶ST8SiaII/IV的影响,从神经细胞黏附角度探讨电针治疗阿尔茨海默病(AD)的可塑性作用机制。方法:以SAMP8小鼠作为AD动物模型,电针"百会"、"涌泉"穴,1次/d,连续刺激21d。以Morris水迷宫测试小鼠学习记忆能力的变化;电镜观察海马神经元突触界面曲率、突触后致密物(PSD)厚度和突触间隙宽度的变化;以免疫组织化学、原位杂交方法检测海马神经元NCAM及其mRNA、ST8SiaII/IVmRNA的表达。结果:①模针组小鼠平均逃避潜伏期较模型组小鼠短(P<0.05);模针组小鼠在平台所在象限停留的时间(39.55±5.47s)较模型组小鼠(30.27±6.12s)长(P<0.05);②模针组突触后致密物厚度(76.928±25.236nm)较模型组(65.371±24.219nm)增厚(P<0.05);突触间隙宽度(25.941±6.217nm)较模型组(29.161±7.830nm)减小(P<0.05);突触界面曲率(1.083±0.049)较模型组(1.062±0.048)变化不明显(P>0.05);③与模型组比较,模针组小鼠NCAM及其mRNA、ST8SiaII/IVmRNA阳性表达明显增强(P<0.05)。结论:①电针能有效改善SAMP8小鼠学习记忆能力;②电针能有效调整海马神经元突触形态,使PSD增厚,突触间隙宽度变窄,促进突触形态可塑性的发挥;③电针改善SAMP8小鼠学习记忆能力的效应可能是通过诱导NCAM及ST8SiaII/IVmRNA的合成,促进神经细胞黏附,促进神经元突触形态可塑性来实现的。     

人骨髓间质干细胞定向分化为神经元样细胞的实验

目的：体外定向诱导人骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞并观察其传导功能。方法：实验于2003-06／2004-02在中南大学湘雅医院完成。采用淋巴细胞分离液（1．007g／L）梯度离心分离人骨髓间质干细胞，体外进行培养扩增，丁化羟基苯甲醚和二甲基亚砜诱导人骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞，免疫细胞化学方法鉴定神经元特异性标志物，神经元特异性烯醇化酶、神经丝蛋白，突触素蛋白．胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白： 结果：加入诱导剂3h后，大多数细胞转变为类似于神经元的形态，有长的突起，相互之间连接呈网状，并表达神经元特异性烯醇化酶，阳性率为（75．0&;#177;6．5）％、神经丝蛋白阳性率为（68．0&;#177;4．2）％及胶质纤维酸性蛋白阳性率为（25．0&;#177;6．4）％，但胶质纤维酸性蛋白表达明显较前两者弱（P〈0．05）。神经元细胞胞体表达突触素蛋白，突起未见表达。 结论：人骨髓间质干细胞在体外可以分化为神经元样细胞；神经元样细胞其突起不具备传导功能。