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.     

电针对快速老化小鼠海马神经元突触超微结构的影响

目的 探讨电针对阿尔茨海默病(AD)的治疗作用和突触超微结构的影响.方法 以SAMP8小鼠作为AD动物模型,电针"百会"、"涌泉"穴,每日1次,7次为1疗程,共3个疗程后,以Morris水迷宫测试小鼠学习记忆能力的变化,评价电针对AD的治疗效应;用电镜观察海马神经元突触界面曲率、突触后致密物厚度(PSD)和突触间隙宽度的变化.结果 定位航行实验中,与模型组相比,模针组平均逃避潜伏期缩短(P＜0.05);空间探索实验中,模针组[(38.55±3.59)s]在原平台所在象限停留的时间较模型组[(30.59±6.02)s]延长(P＜0.05);模针组突触后致密物[(76.928±25.236)nm]较模型组[(65.371±24.219)nm]增厚(P＜0.05);突触间隙宽度[(25.941±6.217)nm]较模型组[(29.161±7.830)nm]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,呈增大趋向(P＞0.05).结论 电针能改善SAMP8小鼠学习记忆能力,促进海马神经元突触形态可塑性发挥,增强学习记忆信息的传递.     

去卵巢、去松果体对大鼠齿状回突触泡膜素表达的影响

衰老及阿尔茨海默病 (Alzheimer' s,AD)多发于老年 ,主要为记忆障碍 ;受损脑区主要为联合皮质区、海马结构等 ;突触丢失是衰老尤其 AD病理特征之一。研究显示突触丢失在记忆障碍中起重要的作用[1 ] ,然而突触丢失的原因及机制至今不是很清楚。老年期雌激素 (E)、褪黑素 (MT)水平同时大幅下调 ,有些实验显示 E、 MT水平能影响突触的可塑性 [2～ 3] ,但是 E、MT单独及联合缺乏影响突触的可塑性的能力比较至今未见研究报道。突触泡膜素(SYN)是突触前膜上的特异性蛋白 ,可用来反应突触的可塑性。因为 E、MT分别主要在卵巢、松果体产生 ,…     

α-硫辛酸对高脂饮食肥胖小鼠术后空间学习记忆功能的影响

目的观察α-硫辛酸(α-LA)对高脂饮食(HFD)肥胖小鼠术后空间学习记忆功能的影响并探讨可能的机制。方法 120只雄性C57BL/6小鼠被分为6组(对照组,对照+手术组,对照+α-LA+手术组,HFD组,HFD+手术组,HFD+α-LA+手术组),每组20只。HFD干预组给予高脂饮食喂养12周,α-LA干预组给予α-LA灌胃12周,肝部分切除术后第1～5天行水迷宫。检测小鼠体质量,免疫荧光法检测海马casepase 3、Bcl-2表达情况,透射电镜观察海马神经元及突触结构。结果 HFD组比对照组体质量明显增加,HFD+手术组比对照+手术组体质量明显增加,HFD+α-LA+手术组术后空间学习记忆能力明显强于HFD+手术组(P0. 01)。HFD+α-LA+手术组术后第5天casepase 3、Bcl-2表达明显低于HFD+手术组,神经元及突触结构与HFD+手术组相比差异有统计学意义(P0. 01)。结论α-LA缓解了高脂饮食诱导的肥胖小鼠术后空间学习记忆功能下降程度,可能与抑制海马神经元凋亡,维持突触正常结构有关。     

去痴灵对AD模型小鼠学习记忆及脑内突触体素表达的影响

目的 观察去痴灵对阿尔茨海默病(AD)小鼠学习记忆以及脑内突触体素(synaptophysin,SYN)表达的影响.方法 选用昆明种小鼠,右侧脑室注射β-淀粉样蛋白25-35(Aβ25-35)制备AD动物模型.造模1 w后,治疗组分别灌胃低、中、高剂量(3.05、6.10、12.20 g·kg~(-1)·d~(-1))去痴灵,以石杉碱甲为阳性对照药,连续28 d.给药结束后,对各组小鼠进行Morris水迷宫测试、脑组织SYN含量测定以及海马CA1区病理结构观察.结果 与模型组比较,去痴灵各剂量组均明显缩短水迷宫逃避潜伏期(P<0.05),中、高剂量组跨越平台次数显著增加(P<0.05);各治疗组AchE阳性纤维密度明显增加(P<0.05),脑内SYN含量明显升高(P<0.05),突触结构改善明显;各治疗组上述指标组间比较差异不显著(P>0.05).结论 去痴灵可明显改善Aβ所致的小鼠记忆障碍及突触丧失,其脑内突触再生,突触体素含量增加可能是去痴灵改善AD记忆的重要途径之一.     

高脂膳食对小鼠学习记忆能力和突触可塑性的影响

目的 探讨高脂膳食对学习记忆及突触可塑性的影响,为合理膳食预防脑老化提供科学依据.方法 雄性ICR小鼠分为4组,即高脂膳食组、脑老化组、模型组、普通对照组,每组10只.以每天D-半乳糖100 mg/kg皮下注射法制备脑老化模型,实验干预期共9 w.以Morris水迷宫测试小鼠空间记忆和学习能力,流式细胞术测定皮层海马神经元突触体数量,荧光偏振法测定突触体膜流动性.结果 ①水迷宫实验中,脑老化组小鼠的逃避潜伏期 (EL) 明显大于普通对照组小鼠(P<0.05),模型组小鼠的EL与脑老化组无显著差异(P>0.05),高脂膳食组与普通对照组小鼠的EL无显著差异(P>0.05).②突触体数量:脑老化组和模型组小鼠低于非脑老化组(高脂膳食组和普通对照组,P<0.05),模型组与脑老化组之间无显著差异(P>0.05),但高脂膳食组显著低于普通对照组(P<0.05).③突触体膜流动性:脑老化组和模型组小鼠显著低于普通对照组(P<0.05).脑老化组和模型组之间无显著差异(P>0.05).高脂膳食组显著低于普通对照组(P<0.05).结论 高脂膳食可使小鼠皮层海马突触体数量减少,突触体膜流动性降低,但对小鼠学习记忆能力未见明显影响,对D-半乳糖诱导的脑老化也无明显协同效应.     

基质金属蛋白酶-9与突触可塑性关系的研究进展

学习记忆是脑的高级功能之一,其基础是中枢神经系统的可塑性。研究表明,记忆的巩固需要与之相关的丘脑-皮质和海马形成的神经网络结构参与[1,2],需要建立新的突触联     

谷氨酸NMDA受体与学习记忆的关系

人与哺乳动物都有随着年龄的增长出现学习与记忆衰退的现象.脑血管性疾病是引发学习记忆障碍的原因之一,并以缺血性脑血管病居于首位.N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)参与了学习记忆障碍的发病过程,在发病的众多环节中起关键性的作用.学习和记忆的神经生物学基础是突触可塑性[1],后者的理想模型是高频刺激引起的长时程增强效应(LTP),而NMDA在LTP的形成过程中起重要的调控作用[2].     

碘对中枢神经递质的影响及与学习记忆的关系

学习记忆是脑的重要功能 ,学习记忆过程较为复杂 ,有关学习记忆的神经生化学机制是神经科学的研究热点之一。据报道 ,思维、学习和记忆与中枢神经递质、受体含量及其功能关系密切 ,有学者提出脑功能的衰退 ,反应在多种神经递质更新率下降、含量减少、受体总量减少 ,功能下降 [1 ]。近年有学者研究发现高碘同缺碘一样也造成学习记忆功能低下 [2 ] ,但机制尚不清楚 ,现就碘对中枢神经递质的影响综述如下。1　碘对胆碱能神经递质的影响　　研究发现 ,海马内胆碱能神经活动参与学习记忆过程 ,是学习记忆的神经生物学基础。海马内有较多的胆碱能…     

突触可塑性相关物质基础研究进展

<正>突触可塑性是指突触在形态和功能上的改变,是学习和记忆活动的神经生物学基础,在神经系统的发育、成熟及学习记忆中起重要作用。突触的传递可塑性是决定整个突触可塑性最关键的部分。多项研究表明,突触可塑性与阿尔茨海默病(AD)患者认知功能下降密切相关,修复受损突触结构,提高突触传递可塑性,可有效改善AD患者认知功能,提高学习记忆能力〔1〕。本文就影响突触结构及传递可塑性的物质基础进行综述,以期为临床治疗AD认知功能障碍提供可行途径及     

miR-183对小鼠学习记忆的影响及作用机制

目的探讨微小RNA(miR)-183对小鼠学习记忆的影响及机制。方法逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测小鼠海马和皮质中miR-183的mRNA表达;抑制内源性miR-183后通过Morris水迷宫检测小鼠的行为学变化;Western印迹检测记忆相关蛋白突触后致密蛋白(PSD95)、NR2B、NR1的蛋白表达。结果小鼠海马和皮质中miR-183的mRNA表达均显著低于对照组(P0.01);锁核酸(LNA)-miR-183组小鼠训练阶段的潜伏期延长,记忆检测阶段时穿越平台位置的次数也明显减少(P0.01);LNA-miR-183组PSD95、NR2B、NR1蛋白表达均显著下调(P0.01)。结论抑制内源性miR-183表达可损伤学习记忆能力,可能与PSD95、NR2B、NR1的蛋白表达下调有关。     

参苓不忘颗粒对去卵巢大鼠海马组织形态学和突触密度的影响

目的 研究参苓不忘颗粒对去卵巢大鼠学习记忆能力、海马CA1区组织形态学和突触密度的影响.方法 用切除两侧卵巢的方法制备大鼠的模型.将Wistar大鼠随机分为5组假手术(Sham)组、去卵巢(OVX)组、已烯雌酚对照(DES)组、参苓不忘颗粒高剂量组(3.6 mg·kg-1·d-1)和低剂量组(1.8 mg·kg-1·d-1).应用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力;以透射电镜观察海马CA1区神经元的超微结构,统计突触密度的变化. 结果中药参苓不忘颗粒可明显改善去卵巢模型大鼠低下的学习记忆能力,可明显改善模型大鼠脑组织海马CA1区神经元的退行性变化,显著提高海马CA1区的突触密度.结论 参苓不忘颗粒能提高模型大鼠低下的记忆能力,其可能与改善海马CA1区神经元的退行性变化,提高突触密度有关.     

黄精易化小鼠学习记忆功能的实验研究

为探讨中药黄精对小鼠学习记忆功能的影响 ,笔者采用跳台法、避暗法观察了黄精对老年小鼠学习记忆功能及对化学药物 (氢溴酸东莨菪碱、亚硝酸钠、4 0 %乙醇 )所致记忆获得、巩固、再现三个过程障碍的影响 ,同时观察了黄精对小鼠大脑皮层和海马乙酰胆碱 ( Ach)含量和胆碱乙酰化酶( Ch AT)活性的影响。结果 :黄精不但对老年小鼠学习记忆有促进作用 ,而且对化学药物所致记忆获得、巩固和再现三障碍均有明显的改善效应。实验研究结果显示黄精可增加小鼠大脑皮层和海马 Ach含量和 Ch AT活性。结论 :黄精对小鼠学习记忆有明显的易化作用 ,通过提高 Ch AT活性增加小鼠大脑皮层和海马内乙酰胆碱之含量 ,是黄精易化学习记忆功能的主要机制     

电针对拟老年性痴呆大鼠学习记忆功能和海马CA1区突触可塑性的影响

目的 探讨电针对拟老年性痴呆(AD)大鼠学习记忆功能和海马CA1区突触可塑性的影响.方法 采用腹腔注射D-半乳糖、东莨菪碱,胃饲三氯化铝(AlCl3)制备多因素损伤拟AD动物模型,在造模同时给予电针干预,应用跳台实验检测大鼠学习和记忆能力,HE染色观察海马CA1区形态学变化,免疫组化测定海马区CA1区突触素表达水平,透射电镜测定突触面数密度、面积密度和体积密度变化.结果 电针能明显改善拟AD大鼠学习记忆能力,增加海马CA1区神经元数目,上调突触素表达.结论 ①多因素损伤能成功制备拟AD大鼠动物模型.②电针促进海马CA1区重建而提高突触素表达可能是改善拟AD鼠的学习记忆功能的机制之一.     

老年小鼠突触可塑性和记忆功能变化与nNOS表达的关系

目的 对老年小鼠突触可塑性和记忆能力变化与海马nNOS表达变化之间的关系进行探讨.方法 2月龄(青年)和16月龄(老年)昆明小鼠分别用Y型迷宫测试自发交替和活动能力,离体脑片细胞外观测海马长时程增强(LTP)的变化,免疫组化检测海马nNOS阳性细胞表达的变化.结果 老年小鼠的自发交替的百分率和活动能力较青年小鼠明显下降(P＜0.01),离体海马脑片LTP诱发成功率和群峰电位振幅增大率明显下降(P＜0.01),海马CA1区、齿状回的nNOS阳性细胞的染色强度减弱(P＜0.01).结论 小鼠在衰老过程中会伴有突触可塑性和记忆功能降低,其病理机制和nNOS神经元丧失有关.     

香菇多糖改善衰老小鼠学习记忆能力的抗氧化机制

目的探讨香菇多糖(LNT)改善衰老小鼠学习记忆能力的抗氧化机制。方法建立D-半乳糖(D-gal)致小鼠学习记忆障碍模型,跳台实验检测其学习记忆能力,检测大脑超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,观察小鼠灌胃LNT后上述指标变化。结果与正常对照组小鼠相比,D-gal模型组小鼠错误次数明显增加,潜伏期明显缩短,学习记忆能力明显下降。LNT在30和60 mg.kg-1.d-1两个剂量时,可使小鼠脑组织中SOD和GSH-Px活性明显提高,与小鼠表现的错误次数成负相关,而与潜伏期成正相关;同时可使脑组织中MDA含量明显降低,与小鼠表现的错误次数成正相关,而与潜伏期成负相关。结论 LNT可改善D-gal致学习记忆障碍小鼠的学习记忆能力,其机制可能与其抗氧化作用有关。     

血管性痴呆与中枢胆碱能系统

血管性痴呆(VD)是指由于各种脑血管疾病引起的脑功能障碍而产生的获得性智能损害综合征,已成为仅次于阿尔茨海默病导致痴呆的第二大原因[1].近年来,人们对VD的发病机制进行了大量的研究,越来越多的证据表明VD时中枢胆碱能系统受损、学习记忆障碍作为痴呆诊断的基本特征.VD的学习记忆障碍主要是中枢胆碱能神经元变化引起的,其认知损害机制涉及胆碱能递质及其突触等方面的改变[2],现就VD时胆碱能神经递质、突触等方面的研究作一综述.     

苯甲酸雌二醇对去卵巢脑缺血大鼠学习记忆功能的影响

目的 探讨苯甲酸雌二醇对去卵巢大鼠学习记忆功能影响的机制.方法 采用改良4-VO方法模拟脑缺血模型,应用八臂迷宫检测大鼠学习记忆能力,采用免疫荧光技术检测海马区突触素表达情况,同时观察海马区的病理学改变.结果 缺血组大鼠学习记忆能力明显减退,海马区神经元损伤明显,与假手术组比较有显著差异(P＜0.05),海马内突触素表达亦下降明显,与假手术组比较差异显著(P＜0.01);治疗组海马区神经元损伤较轻,与缺血组比较,学习记忆能力有明显改善(P＜0.05),突触素表达亦明显增多(P＜0.01).结论 苯甲酸雌二醇对大鼠脑组织损伤及学习记忆功能减退有明显的改善作用,其机制可能与雌激素改善突触素的表达有关.     

知母皂苷对慢性乙醇中毒小鼠学习记忆能力和突触可塑性的影响

目的探讨知母皂苷(SAaB)对慢性乙醇中毒小鼠空间学习记忆能力、海马突触可塑性相关蛋白和海马神经元核抗原(NeuN)表达的影响。方法将40只12月龄昆明种小鼠随机分成4组,正常对照组、乙醇组、SAaB低、高治疗组。除对照组外,其他组采用灌胃给予30%(V/V)乙醇10 ml/kg,知母皂苷组在乙醇灌胃同时腹腔注射不同剂量的知母皂苷进行治疗。4 w后通过Morris水迷宫试验评价学习记忆功能,应用Western印迹法检测海马突触小体相关蛋白(SNAP25)、突触素(SYD)和突触后致密蛋白(PSD)95水平变化,免疫荧光染色观察海马神经元核蛋白(NeuN)表达变化。结果与乙醇组比较,SAaB治疗组逃避潜伏期明显缩短(P0.05,P0.01),在目标平台象限游泳时间占总时间的百分比明显延长(P0.01),海马组织SNAP25、SYP和PSD95蛋白表达明显增加(P0.05,P0.01),海马神经元NeuN表达增多。结论 SAaB能够明显改善慢性乙醇中毒小鼠空间学习与记忆障碍,可能与增加海马突触特异性蛋白SNAP25、SYP、PSD95和海马神经元NeuN表达有关。