水木和宁方对帕金森病模型小鼠泛素-蛋白酶体系统的影响

目的:基于泛素-蛋白酶体系统(UPS)研究水木和宁方对帕金森病(PD)小鼠的影响。方法:C57BL/6小鼠颈背部皮下注射鱼藤酮建立慢性PD小鼠模型。造模成功PD小鼠随机分为模型对照组、美多芭0. 15 g/kg组、水木和宁方15、30、60 g/kg组。治疗组每天灌胃给药2次,溶剂对照组和模型组给予等体积生理盐水,连续4 w。观察小鼠行为学改变;免疫组化检测中脑黑质α-突触核蛋白(α-syn)、酪氨酸羟化酶(TH)表达; WB和RT-PCR方法检测中脑黑质α-syn、TH及UPS相关的蛋白及mRNA表达。结果:与溶剂对照组比较,PD模型对照组小鼠前肢、后肢步长显著降低,游泳评分显著降低,中脑黑质TH阳性细胞数显著降低,α-syn阳性表达显著上调,α-syn蛋白及mRNA表达明显上调,TH、u BE1、Parkin、UCH-L1、Ubiquitin蛋白及mRNA表达明显下调(P <0. 05或P <0. 01)。与模型对照组比较,水木和宁方15 g/kg、30 g/kg、60 g/kg组小鼠行为学改变明显改善;中脑黑质TH阳性细胞数显著增加,α-syn阳性表达显著下调; TH、UPS相关蛋白及mRNA表达明显上调,α-syn蛋白及mRNA表达显著下调(P <0. 05或P <0. 01)。结论:水木和宁方可能通过调节UPS功能,促进α-syn的降解,从而改善PD小鼠的运动功能。     

大补元煎通过上调BDNF/TrkB/CREB信号通路改善APP/PS1双转基因痴呆小鼠海马突触可塑性

目的:观察大补元煎对APP/PS1痴呆小鼠海马突触可塑性及脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸蛋白激酶受体B(TrkB)/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)信号通路的作用,并探讨其改善突触可塑性的可能机制。方法:将APP/PS1小鼠36只分为模型组、多奈哌齐组(6.5×10~(-4)g·kg~(-1)·d~(-1))和大补元煎组(13.2 g·kg~(-1)·d~(-1)),野生鼠12只设为正常组,正常组和模型组给予等体积生理盐水,各组连续灌胃30 d。应用Morris水迷宫检测各组小鼠的学习记忆能力,应用尼氏染色和高尔基染色观察海马区神经元和突触的病理形态变化,应用免疫荧光(IF)观察海马突触后致密蛋白95(PSD95)及突触素(SYN)的蛋白表达水平,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马中BDNF,TrkB,CREB及磷酸化CREB(p-CREB)的蛋白表达水平。结果:与空白组比较,模型组小鼠平台潜伏期和游泳总路程增加(P0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间减少(P0.01),小鼠海马CA3区神经元胞内尼氏体减少或消失,小鼠海马CA3区神经元及树突分支数量、树突棘密度减少(P0.01),小鼠海马SYN,PSD95,BDNF,TrkB及p-CREB的蛋白表达水平减少(P0.01)。与模型组比较,多奈哌齐组和大补元煎组小鼠平台潜伏期和游泳总路程减少(P0.05,P0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间增加(P0.05,P0.01),小鼠海马CA3区神经元胞内尼氏体数量增多,小鼠海马CA3区神经元及树突分支数量,树突棘密度增加(P0.05,P0.01),小鼠海马SYN,PSD95,BDNF,TrkB及p-CREB的蛋白表达水平增加(P0.05,P0.01)。结论:大补元煎改善APP/PS1双转基因小鼠突触可塑性的机制可能与其上调小鼠海马中BDNF/TrkB/CREB信号通路有关。     

基于突触可塑性探讨电针改善大脑中动脉闭塞大鼠运动障碍的作用机制

目的：基于突触可塑性观察电针曲池、足三里对大脑中动脉闭塞（MCAO）大鼠运动障碍的改善。方法：将60只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、穴位组、非穴组，每组15只。采用Zea Longa线拴法制备MCAO大鼠模型，电针曲池、足三里，干预14 d。通过神经功能评分判断大鼠的神经功能缺损情况；CatWalk步态分析比较各组大鼠运动功能，TTC染色观察脑梗死体积，透射电镜观察突触超微结构和数量，免疫荧光检测缺血侧运动皮层突触相关因子突触后致密物-95（PSD-95)、突触蛋白的表达情况。结果：干预14 d后，与模型组比较，穴位组大鼠神经功能评分降低(P<0.05)；步行速度提高、双足支撑时间缩短(P<0.05)；脑梗死体积减少(P<0.05)；突触超微结构改善明显，突触数量增加(P<0.05)，突触相关因子突触蛋白、PSD-95表达上调(P<0.05)。Catwalk步态参数、脑梗死体积与突触超微结构改善有一致性。结论：电针曲池、足三里穴可改善MCAO大鼠运动障碍，其机制可能与上调突触相关因子的表达，改善突触可塑性有关。     

α-突触核蛋白聚集及传播模型的构建

目的 建立α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)聚集及传播的细胞和动物模型,为帕金森病的发病机制研究提供基础。方法 亲和层析法纯化α-syn蛋白,体外诱导其聚集成为α-syn纤维(Preformed fibrils,PFFs); 培养稳定表达GFP-α-syn的HEK293细胞系及原代神经元,转导α-synPFFs后免疫荧光染色法观察细胞内α-syn聚集情况; 小鼠立体定位注射α-syn PFFs,免疫组织化学法检测内源性α-syn的聚集及传播情况。结果 纯化的α-syn可在体外聚集形成聚集体; 在细胞及动物水平观察到α-syn PFFs可诱导内源性蛋白的聚集和传播。结论 本研究建立了α-syn聚集及传播的细胞和动物模型,为帕金森病的相关研究打下了基础。     

运动干预药物依赖的神经生物学机制研究进展

流行病学研究证实,有规律的有氧运动能降低药物滥用的可能性。基础和临床研究显示,运动可作为药物依赖的一种潜在的干预手段,在成瘾依赖的各个阶段产生有益和持久的保护作用。运动的这种保护作用与其调节药物依赖相关的神经适应性改变有关。运动可调节各种神经递质系统以及细胞内信号传递,增加脑源性神经营养因子水平,促进神经再生和胶质细胞再生和调控表观遗传学变化等提升大脑对成瘾物质损害的抵抗力,降低大脑对药物的渴求感,预防复吸。此外,运动的强度、时间和类型不同也会产生不同的神经生物学机制。本文着重从运动干预药物依赖的神经生物学机制方面综述了以运动为基础的单独或辅助其他治疗手段干预药物成瘾。     

前庭刺激后大鼠中央杏仁核神经元树突棘可塑性变化

目的:研究双轴旋转运动刺激前庭感受器诱导晕动病后大鼠中央杏仁核(Ce A)神经元树突棘可塑性变化,探讨Ce A在晕动病中的作用。方法:6只成年雄性SD大鼠分为两组:对照组和旋转刺激组。旋转刺激组大鼠经2 h双轴旋转运动刺激(大、小转盘分别以168°/s和432°/s的角速度(33和72 r/min)旋转),然后取脑、切片(100μm),应用Golgi-Cox染色技术观察Ce A神经元树突棘并计数,统计分析后比较两组间的差异。结果:旋转运动刺激后,Ce A神经元树突棘密度增高,即对照组为(4.58±1.90/10μm),旋转刺激组为(6.57±2.43/10μm),两组差异具有统计学意义。结论:诱导晕动病发生的旋转运动刺激可引起大鼠Ce A神经元树突棘数量增加,Ce A神经元可接收来自前庭神经核的神经传入参与晕动病反应。     

PI3K-AKT信号通路与抑郁症的关系及中医干预作用研究进展

综述PI3K-AKT信号通路与抑郁症的关系及中医干预作用研究进展。研究发现,抑郁症的发病机制与PI3K-AKT信号通路密切相关,通过促进PI3K-AKT信号通路激活,能够改善突触可塑性,进而对抑郁行为的改善起促进作用。针灸、中药、方剂对抑郁症有一定的疗效,通过促进PI3K-AKT激活改善突触可塑性是其改善抑郁状态的作用机制之一。     

基于FPGA的神经突触的硬件实现及放电性能比较

目前专门对化学突触硬件实现的研究较少,采用FPGA芯片技术硬件实现化学突触,对神经元网络的硬件实现具有重要价值。运用DSP Builder软件,对以Hodgkin-Huxley神经元为突触前神经元和突触后神经元的化学突触数学模型进行建模。在DSP Builder模型的基础上,将化学突触的DSP Builder模型进行合理的拆分,然后分别将各个模块在FPGA所对应的软件环境下进行编译运行,最后下载到FPGA核心芯片中,硬件实现5种基于不同机理的化学突触模型。采用相关系数法,对仿真结果和硬件结果在同一个周期内的突触前神经元动作电位、突触后神经元动作电位以及突触电流的幅值进行对比,验证硬件实现的准确性。5种硬件实现的化学突触均可以较好地传递动作电位,但是各个模型消耗资源不同,模型3所消耗的内部乘法器资源(69%),约为模型5资源(31%)的2倍,表明突触模型数学复杂度越高,其消耗的乘法器资源越多。相关系数法的对比结果显示,模型3相关度最高,为0.791 3,模型4相关度最低,为0.693 5。虽然模型3数学复杂度高、硬件资源消耗多,但是其表现的生物性最好。硬件实现的5种突触模型均能较好地呈现化学突触的单向传递性,其中模型5硬件资源消耗少、相关度高,建议以其作为化学突触硬件实现的首选。