三方突触调控LTP的机制研究进展

<正>三方突触由星形胶质细胞(AS)、突触前膜和突触后膜构成^[1,2],在功能上作为一个整体调控长时程增强(LTP),影响人体的学习记忆功能。LTP是指一种发生在神经细胞信号传输过程中信号持久增强的现象^[3]。研究表明,LTP效应与学习、记忆过程密切相关,学习记忆功能的提高是神经系统疾病领域研究的重点和热点。诸多神经系统疾病存在海马LTP功能的抑制,学习记忆功能的受损^[4],如阿尔茨海默病(AD)、脑卒中、脑瘫(CP)等疾病^[5,6]。     

离子型谷氨酸受体参与学习和记忆分子机制的研究进展

学习和记忆是脑的高级功能,是一个相当复杂的生理过程,目前认为学习记忆机制是突触传递效能的长时程增强(Long-term potentiation,LTP),被认为是学习与记忆的一个细胞模型[1].LTP 的形成与突触前递质的释放、突触后相关受体通道以及各种蛋白激酶、逆行信使、即早基因等密切相关.谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中最重要的兴奋性神经递质,主要在谷氨酸受体的介导下实现其在脑内的众多功能.谷氨酸受体被激活后除参与快速的兴奋性突触传递外,还可以调节神经递质的释放、突触的可塑性、LTP和长时程抑制(long-term depression,LTD) 以及学习和记忆等中枢神经系统正常的生理功能[2] .本文就离子型谷氨酸受体参与学习和记忆的分子机制研究进展进行了综述.     

丁苯酞对糖尿病小鼠认知功能障碍及海马N-甲基-D-天冬氨酸受体表达的影响

目的观察丁苯酞对2型糖尿病db/db小鼠学习记忆及海马N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体表达的影响,并探讨其机制。方法将16只雄性C57BL/KsJ-db/db小鼠按随机数字表法分为丁苯酞干预组[L-NBP组,予以120mg/(kg·d)丁苯酞灌胃,8只]和糖尿病对照组(DM组,等量植物油灌胃,8只),同窝出生的db/m小鼠作为正常对照组(NC组,等量植物油灌胃,10只)。干预6周后,进行指标观察。应用Morris水迷宫检测小鼠的学习记忆能力,电生理实验记录小鼠体内海马前穿通纤维-齿状回通路长时程增强(LTP)的变化,RT-PCR检测NMDA受体亚单位(NR2B)mRNA表达情况。结果与NC组比较,DM组小鼠平均逃避潜伏期延长和穿越平台次数减少(P0.05),L-NBP组小鼠上述学习记忆成绩明显改善(P0.05);与NC组比较,DM组和L-NBP组小鼠海马LTP明显降低[(136.17±12.73)%、(174.17±20.35)%vs(251.67±43.78)%,P0.05],海马CA1区NR2B mRNA表达水平明显下降(1.02±0.12、1.42±0.12 vs 1.86±0.14,P0.05)。结论丁苯酞可能通过上调糖尿病小鼠海马CA1区NMDA受体的表达,促进LTP,改善糖尿病小鼠学习记忆能力。     

帕金森病模型大鼠海马mGluR5的表达变化及意义

目的探讨帕金森病(PD)模型大鼠海马mGluR5的表达变化及意义。方法将SD大鼠随机分为正常对照组(A组)、PD模型组(B组)和非竞争性NMDA受体拮抗剂D-AP-5+PD组(C组),通过免疫组织化学方法观察多克隆抗体mGluR5在大鼠海马的表达变化。结果正常对照组中大鼠海马有丰富的mGluR5表达;PD模型组中大鼠海马mGluR5表达明显下降;在非竞争性NMDA受体拮抗剂D-AP-5+PD组中,大鼠海马mGluR5表达又明显上调。结论帕金森病模型大鼠海马各区mGluR5表达下降,可能是神经细胞的一种自我保护作用。mGluR5可能与帕金森病认知和情感及记忆功能障碍有关。帕金森病模型大鼠海马各区经用非竞争性NMDA受体拮抗剂D-AP-5处理后,海马mGluR5表达明显上调,推测mGluR5表达下降可能在帕金森病长时程增强(LTP)诱导过程中具有重要作用,其作用机制可能为NMDA受体依赖性。     

同型半胱氨酸与N-甲基-D-天冬氨酸受体的研究进展

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是心血管疾病的独立危险因子,作用机制涉及损伤血管功能、活化炎症细胞和血小板、促进凝血及心肌肥大等方面。N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受体是兴奋性氨基酸受体的一种亚型,传统观点认为其主要分布在中枢神经系统,在神经元回路的形成及学习、记忆过程中起关键作用,并与神经退行性疾病密切相关。近年来,NMDA受体在心血管疾病中的作用得到人们的关注。现就NMDA受体在Hcy致心血管细胞功能损伤中的作用方面的研究进展作一综述。     

肾素-血管紧张素系统与糖尿病脑病

肾素-血管紧张素系统是体内重要的内分泌系统之一,通常认为其功能主要是调节血压和保持水电解质平衡.但近年的研究证实该系统还参与学习、记忆等认知功能的调节,并在糖尿病脑病的发病过程中发挥重要作用.例如:血管紧张素(Ang)Ⅱ可以抑制乙酰胆碱的释放、抑制长时程增强(LTP)的诱导、干扰胰岛素的信号转导、激活体内的氧化应激以及减少中枢的血供;AngⅣ可以促进乙酰胆碱的释放,易化LTP;Ang-(1-7)可以易化LTP,还能改善中枢血流.这些发现为糖尿病脑病的防治提供了新思路.     

电针对衰老模型大鼠学习记忆及海马CA1区LTP的影响

目的 研究电针对D-半乳糖致衰老大鼠学习记忆障碍和海马CA1区突触传递长时程增强(LTP)效应的影响,探索电针改善学习和记忆的作用机制.方法 将SD大鼠随机分为正常对照组、模型组和电针组.采用腹腔注射D-半乳糖的方法建立衰老大鼠模型;电针组选取百会和足三里穴给予大鼠电针治疗,参数设定为:3 Hz,1 mA,连续波.采用Morris水迷宫观察大鼠行为学变化;并采用高频刺激Schaffer侧支,然后在同侧海马CA1区诱导LTP的方法检测大鼠海马突触可塑性的变化.结果 模型组与正常对照组相比水迷宫测试中的逃避潜伏期明显延长,距离百分比明显降低(P＜0.05,P＜0.01);而电针组与模型组相比潜伏期明显缩短,距离百分比明显增大(P＜0.01).模型组与正常对照组相比海马CA1区LTP明显受到抑制(P＜0.01),而电针组能减轻D-半乳糖对海马CA1区LTP的抑制作用,明显改善突触功能的可塑性(P＜0.05).结论 电针可改善由D-半乳糖致衰老大鼠学习记忆能力,其作用机制之一可能与大鼠海马CA1区LTP的提高有关.     

电针对大鼠海马环路长时程诱发电位的影响

目的研究电针对大鼠海马环路诱发电位的影响. 方法设立单纯针刺及东莨菪碱(SCOP)注射2个对照组进行对比观察. 结果针刺穴位可诱发与记忆功能相关的海马环路长潜伏期长时程诱发电位(LTP)增强,强电针的作用效果较单纯针刺强.本研究还发现,电针有诱导海马长潜伏期电位同步化的作用. 结论电针的这种反应可能是海马LTP的产生机制之一,临床上可应用逐步增强电针强度的方法达到增强海马长潜伏期LTP,提高学习与记忆的目的.     

NMDA受体参与β淀粉样蛋白介导的突触可塑性损伤研究进展

阿尔茨海默症(AD)已成为继心脏病、癌症以及脑卒中之后导致人类死亡的主要疾病.目前AD的具体发病机制仍然没有被完全阐述清楚,越来越多的研究证据显示,与学习认知功能相关的神经元突触可塑性异常在AD发病过程中扮演着重要的角色.其中以N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体发挥的作用最为关键,其亚单位在AD病理过程中的作用在医学界引起了广泛关注.故研究NMDA受体介导的突触可塑性损伤机制对阐明AD发病机制具有重要意义.     

加味不忘散对AD模型大鼠学习记忆及在体海马长时程增强的影响

目的观察加味不忘散对阿尔茨海默病(AD)模型大鼠学习记忆及在体海马长时程增强(LTP)的影响,以此探讨加味不忘散对AD的治疗作用及其神经电生理机制。方法将40只雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组、AD模型组、加味不忘散低剂量组、AD加味不忘散高剂量组。模型组在腹腔注射D-半乳糖致衰老基础上,定向注射鹅膏蕈氨酸(IBO)损毁双侧基底前脑Meynert核,建立AD大鼠模型。加味不忘散低剂量组、高剂量组给予不同浓度加味不忘散口服液灌胃治疗。8周后通过Morris水迷宫观察各组大鼠学习记忆能力的改变,利用在体LTP技术评价各组大鼠LTP改变。结果 AD模型组大鼠学习记忆能力与空白对照组比较显著受损(P 0.001),LTP受到显著抑制(P 0.001);加味不忘散低剂量组、高剂量组大鼠学习记忆能力及LTP抑制情况较AD模型组显著改善(P 0.001),且具有剂量依赖性(P 0.01或P 0.001)。结论加味不忘散可改善AD模型大鼠学习记忆能力,减轻AD模型大鼠海马的LTP抑制,且上述作用呈剂量依赖性。     

补肾方药对老年大鼠血清皮质酮含量、LTP及空间学习记忆能力的影响

目的 观察补肾方药(左归丸、右归丸)对老年大鼠血清皮质酮水平、海马长时程增强(LTP)及空间学习记忆能力的影响.方法 以自然衰老(24月龄)SD雄性大鼠为动物模型,随机分为老年对照组、老年皮质酮(GC)拮抗组、老年左归组和老年右归组,另设青年对照组.采用ELISA法检测大鼠血清皮质酮含量,Morris水迷宫法观察各组大鼠空间学习记忆能力,电生理方法记录在体大鼠LTP变化;同时观察补肾方药对上述指标异常变化的改善作用.结果 与青年对照组相比,老年对照组大鼠的血清皮质酮含量明显升高(P＜0.05),空间学习记忆能力显著下降,海马CA1区LTP明显受到抑制(P＜0.05);补肾方药左归丸、右归丸能不同程度地改善上述指标的异常变化.结论 补肾方药左归丸、右归丸改善老年大鼠空间学习记忆能力的机制之一可能与拮抗高皮质酮对老年大鼠空间学习记忆的损伤有关,其余相关分子机制有待进一步研究.     

N-甲基-D-天冬氨酸受体在可卡因成瘾中作用的研究进展

<正>活动依赖的突触传递能效的改变,在多种记忆学习中起着重要的作用。药物成瘾的过程中,往往伴随着突触传递效能的改变。研究发现,参与成瘾的分子机制与突触可塑性的分子机制有很大重合。有观点认为成瘾是一种异常的学习记忆行为。在可卡因成瘾中,不仅在不同脑区有突触可塑性的产生,而且兴奋性突触可塑性的分子开关-N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)的组成及其生理特性都发生了改变,提示了NMDA受体在     

电针改善血管性痴呆大鼠学习记忆及其与海马神经细胞谷氨酸、NMDAR表达的关系

目的 观察电针对血管性痴呆(VD)大鼠学习记忆功能和海马谷氨酸及其NMDA受体表达的影响,探讨电针的治疗作用机制.方法SD大鼠,随机分为正常对照组、假手术组、模型组、电针组.在建立VD大鼠模型后,电针“百会”、“大椎”穴,水迷宫观察大鼠学习记忆能力,免疫组织化学染色技术观察脑组织海马谷氨酸及其NMDA受体染色结果.结果 与模型组比较,经电针治疗后水迷宫潜伏期明显缩短(P＜0.01),相同时间内在原平台象限跨越相应平台次数明显增多(P＜0.01);谷氨酸及其NMDA受体免疫阳性细胞积分光密度显著增加(P＜0.01).结论 电针大鼠“白会”、“大椎”穴能改善大鼠学习记忆能力,其机制可能与提高海马谷氨酸及其NMDA受体表达有关.     

阿尔茨海默病大鼠模型学习记忆能力的改变及其机制研究

目的在体条件下观察β-淀粉样肽(beta-amyloid peptide,Aβ)所致的阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)大鼠模型的学习记忆能力及N-甲基天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)的变化,探讨AD的发病机制.方法 Aβ1～40 μl(10 μg/μl)在立体定位仪下注入大鼠海马建立大鼠 AD模型,2 w后测水迷宫潜伏期、长时程增强(Long term potentiation,LTP)、原位杂交方法检测大鼠海马NMDAR-mRNA的表达.结果 Aβ注射2 w后水迷宫潜伏期与模型组术前及对照组术后相比显著延长(P＜0.05),模型组刺激前后局部兴奋性突触后电位(field-excitory postsynaptic potentiation,fEPSP)的斜率变化与对照组相比显著下降(P＜0.01),模型组的海马CA1、CA3区NMDAR-mRNA的表达与对照组相比显著降低(P＜0.05,P＜0.01).相关性分析表明,AD模型2 w后LTP检测的结果与NMDAR-mRNA的表达呈正相关.结论 Aβ可能通过降低NMDAR的活化状态,导致大鼠水迷宫潜伏期延长、海马LTP降低,形成AD学习记忆障碍和痴呆.     

中药远志对D-半乳糖致衰大鼠学习记忆及海马长时程增强的影响

目的观察中药远志对D-半乳糖致衰大鼠学习记忆及海马长时程增强(LTP)的影响及作用机制。方法 32只雄性W istar大鼠随机分为对照组、模型组、远志高、低剂量组,采用Morris水迷宫实验来检测各组大鼠的学习记忆能力;通过电生理实验比较高频刺激前后在体海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP)的变化幅度。结果与对照组比较,模型组在平台象限停留时间明显缩短(P<0.01),LTP明显受到抑制(P<0.01);与模型组比较,远志高、低剂量组平台象限停留时间明显延长(P<0.01,P<0.05),LTP明显升高(P<0.01,P<0.01);且高、低剂量组之间存在显著差异(P<0.05)。结论远志能改善衰老大鼠的学习记忆能力,其机制与其减轻D-半乳糖致衰老大鼠海马CA1区LTP的抑制,改善突触的可塑性有关;且远志对学习记忆及LTP的影响具有剂量依赖性。     

盐酸美金刚对血管性痴呆患者认知功能影响

血管性痴呆(VD)是导致老年人认知功能障碍的常见原因之一,其临床表现主要为认知、记忆、语言、情感及人格的改变[1].盐酸美金刚(易培申)是治疗神经退行性痴呆的一种新药,其作用机制是非竞争性拮抗N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体,临床试验证明它具有治疗中、重度老年性痴呆(AD)的作用,而目前有关其治疗VD的报道较少.本研究采用随机双盲平行对照试验,与最早用于治疗AD的药物吡拉西坦进行比较,进一步探讨盐酸美金刚对VD的疗效.     

Glu/GABA水平相关性对学习记忆的影响

中枢谷氨酸／У-氨基丁酸（glutamic acid，Glu/У-aminobutyvicacid,GABA）学习记忆调节系统是在1997年首次提出的理论观点^[1],它是继胆碱能神经之后神经递质调控学习功能的一种新理论，该理论认为Glu对学习记忆起正性调节作用，GABA对学习记忆起负性调节作用。然而在某些病理情况下，如脑缺血损伤后，Glu释放增多产生兴奋性毒性作用，导致学习记忆障碍；而GABA在脑缺血及老年性痴呆中有重要的保护作用，甚至还可以促进学习记忆。由上可见Glu和GABA水平及二者之间的对立统一关系，是学习记忆研究中的一个重要问题。     

远志总皂苷对癫痫模型大鼠学习记忆及海马LTP的影响

目的观察远志总皂苷(TEN)对戊四氮(PTZ)点燃癫痫模型大鼠空间学习记忆能力及海马长时程增强(LTP)的影响。方法雄性Wister大鼠随机分为对照组、癫痫模型组、TEN组,利用水迷宫法观察各组大鼠的空间学习记忆能力,利用电生理学方法通过对高频刺激前后海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP)幅度比较检测大鼠海马LTP变化。结果与对照组相比较,癫痫模型组空间学习记忆能力显著下降,海马CA1区LTP受到显著抑制(P0.05);TEN可改善上述指标的异常变化(P0.05)。结论TEN可改善癫痫模型大鼠空间学习记忆能力及海马LTP的抑制。     

糖尿病认知功能障碍发病机制研究的进展

糖尿病是一种以血糖增高为特征的多病因代谢性疾病,其发病率正在急剧上升.糖尿病认知功能障碍发病是糖尿病慢性并发症之一,给患者家庭和社会都造成很重的负担.临床主要表现为轻、中度认知功能障碍,学习和记忆能力下降[1],与脑老化及阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)均有密切联系[2].目前,关于糖尿病认知功能障碍发病的机制尚不清楚，临床药物治疗的效果十分有限.     

异氟醚诱发POCD的研究现状及p38MAPK通路的调控

术后认知功能障碍（POCD）是手术、麻醉等多因素引起的中枢神经系统并发症,临床表现为精神错乱、焦虑、人格改变及记忆受损,有报道老年患者发病率高达25％～80％。异氟醚等吸入麻醉药是导致POCD的主要原因之一,机制可能与影响大鼠海马脑片长时程增强（LTP）传递有关。p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路在许多疾病发病过程中具有重要作用,研究显示其与LTP关系密切。