体外培养细胞生物节律研究进展

所有的生物体都存在着调节自身生命活动的生物钟,而使得生命体的各种活动得以有规律的进行。例如,机体内的许多生理活动过程（睡眠-觉醒循环、温度、心率、血压、内分泌、肾脏的活动、肝脏的代谢活动）都受到昼夜节律的调节,即都在昼夜节律起搏器的控制之下。体外培养的机体组织和细胞的生理活动同样具有生物节律特征。本文对体外培养细胞生物钟进行了简要的概述,分析了神经元和外周组织细胞生物钟的分子机制以及存在的问题,为全面阐释生物钟的分子机制提供参考。     

帕金森病与胶质细胞

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统变性疾病。胶质细胞与帕金森病相关,一方面,它能促进神经元的存活;另一方面,它又参与多巴胺能神经元的变性,促进帕金森病的发生和发展。该文就胶质细胞在帕金森病中可能发生的保护和毒性作用及其机制作一综述。     

帕金森病与胶质细胞

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统变性疾病.胶质细胞与帕金森病相关,一方面,它能促进神经元的存活;另眄一方面,它又参与多巴胺能神经元的变性,促进帕金森病的发生和发展.该文就胶质细胞在帕金森病中可能发生的保护和毒性作用及其机制作一综述.     

浅谈胶质细胞在帕金森病中的双重作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统变性疾病.胶质细胞与帕金森病相关,一方面,它能促进神经元的存活;另一方面,它又参与多巴胺能神经元的变性,促进帕金森病的发生和发展.该文就胶质细胞在帕金森病中可能发生的保护和毒性作用及其机制作一综述.     

Muller细胞与视网膜神经元再生

Mu ller细胞(Mu ller glia)为一种特殊的神经胶质细胞,在脊椎动物视网膜中,占细胞总数90%以上,在视网膜的发育和功能活动中有着重要的作用。最近证实,Mu ller细胞在形态和功能上均有表现视网膜祖细胞特性的潜能。当视网膜受到毒性损伤后,Mu ller细胞会出现增殖,同时去分化并开始表达视网膜干细胞相关转录因子,最终部分增殖的Mu ller细胞可分化为视网膜神经元。由此可见,Mu ller细胞可成为视网膜神经元再生的细胞来源,为临床治疗视网膜神经元退行性变等疾病提供光明的前景。     

光遗传学结合在体电生理在神经精神疾病研究中的实施策略及意义

光遗传学是一种用于调节光控基因表达、蛋白质定位、信号转导和蛋白质相互作用的分子技术,具有时空分辨率高、特异性强和光反应灵敏快速等突出特点。该技术通过利用遗传学手段选择性在某些类型神经细胞上表达光敏感通道,通过活体组织内光传送技术,进而改变这些细胞的活动及功能,成为精确定位与剖析不同类型神经元在神经环路及神经系统疾病、精神疾病中的作用的有力工具。因此,这种具有革命意义的研究方法的出现极大地推动了神经药理学相关研究的进展。此外,在体电生理技术能够获取多个脑区的众多神经元的同步放电情况,探讨多个脑区的神经元放电情况在时间和空间上的相关性和差异性等,并可以通过剖析比较不同调控手段条件下的神经元放电模式,进而深度解析大脑对不同外界刺激的反应机理。现在,光遗传学结合在体电生理研究方法已经为开展神经精神疾病的研究提供了重要技术支撑,因此该综述总结了近年来光遗传学结合在体电生理在神经精神疾病的发病机制和治疗机制等方面研究中的实施策略及意义。     

脑内神经元-星形胶质细胞能量代谢偶联研究进展

脑是身体的重要器官,需要非常高的能量来完成神经功能.目前认为星形胶质细胞可以产生大量的乳酸和谷氨酸,通过在神经元和星形胶质细胞之间穿梭以调节能量代谢,使得神经元-星形细胞代谢偶联在生理和病理状态中发挥着重要作用.在本文中分别总结了神经元和星形细胞能量代谢,以及神经元-星形胶质细胞代谢偶联机制,并讨论如何操纵这些功能为改善脑损伤后神经元活动提供了一种新策略.     

胶质细胞介导的异突触抑制

高强度的神经元活动可以导致神经递质外溢到邻近突触(异突触)并通过突触前受体对异突触活动进行调节,表明神经元的信息传递及处理不仅可以在有直接突触连接(同突触)的突触上进行,也可以在邻近突触的异突触间进行.我们在海马神经元-星状胶质细胞混合培养和GCM纯神经元培养上做双电极全细胞记录,发现谷氨酸能突触活动激活邻近星状胶质细胞上的非NMDA受体并诱导这些细胞释放ATP,后者反馈作用于突触前P2Y受体,产生同突触和异突触抑制.在离体脑片中,我们发现胶质细胞对神经元的活动依赖性调节是通过ATP分解产物腺苷来完成的.     

GDNF的持续释放有望用于帕金森病的治疗

帕金森病(PD)是一种神经元退行性病变,以黑质多巴胺能神经元的渐进性缺失为特征,用补充缺失的神经元递质多巴胺进行对症治疗在疾病的早期有效。本研究的目的是寻求另一种可以保护多巴胺能神经元免于退行性变的疗法。作者在大鼠病理模型中使用了两种不同的基因疗法释放神经保护分子——胶质源性神经生长因子(GDNF):①一种能释放GDNF的有被膜的基因包装细胞     

帕金森病与细胞凋亡

帕金森病的病因和发病机制尚不十分清楚，最近的研究表明细胞凋亡可能在帕金森病的黑质多巴胺能神经元死亡中起重要作用。充分理解帕金森病中的细胞凋亡机制，有助于寻求神经保护的新方法和延缓神经退行性疾病的进程。本文综述了近年的相关研究进展。     

2型糖尿病与帕金森病关联性的研究现状及治疗进展

帕金森病是一种常见于中老年人的慢性中枢神经系统变性疾病,主要病理改变为黑质多巴胺能神经元变性死亡,多巴胺的合成减少,乙酰胆碱的兴奋作用相对增强,而2型糖尿病为胰岛β细胞分泌胰岛素不足或靶细胞对胰岛素不敏感所致的代谢性疾病,通常认为两者为独立的疾病,但最近的一些研究表明两者具有密切的联系.此综述旨在概述帕金森病与糖尿病的相关机制研究现状,同时总结了帕金森病药物治疗新的进展.     

自噬诱导剂海藻糖对帕金森症小鼠的治疗作用

目的：探讨自噬诱导剂海藻糖对帕金森症小鼠的治疗作用。方法：使用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶盐酸盐（MPTP）建立小鼠帕金森症模型,通过观察小鼠中脑黑质区多巴胺（DA）神经元数量、纹状体内神经递质多巴胺及代谢产物变化,判断海藻糖治疗帕金森症的作用。结果：（1）免疫组化染色发现MPTP使小鼠黑质区DA神经元数量明显减少。海藻糖干预后可增加DA神经元数量。（2）HPLC检测发现MPTP造成小鼠纹状体中多巴胺明显减少,海藻糖组可增加神经递质及代谢物。结论：海藻糖能减少MPTP造成的黑质区DA神经元丢失,增加纹状体中多巴胺的含量,海藻糖能有效治疗帕金森症。     

Dissection of the Role of Cell Type Specific Histamine Receptors in Central Nervous System Disorders

The neurotransmitter histamine receives less attention compared with other biogenic amines, because of its moderate action in the central nervous system (CNS). Recent evidence suggests that histamine plays an important role in multiple CNS disorders, however histamine receptors in different cells may have distinct actions. So, we generated mice with selective deletion of histamine receptors in different types of neuron and glia to dissect the role of cell type specific histamine receptors in CNS disorders. We discovered that histamine H2/H3 receptors in neurons, H1/H2 receptors in astrocytes, H2 receptors in oligodendrocytes are implicated in the process of excitotoxicity, neuronal autophagy, glial scar formation and remyelination following cerebral ischemia. Recently, we found that deletion of H1 receptors in cholinergic neurons (Hrh1fl/fl;ChATCre), but not the glutamatergic (Hrh1fl/fl;CaMKII?Cre) or dopaminergic neurons (Hrh1fl/fl;DATCre), selectively leads to schizophrenia-like negative symptoms, suggesting H1R in cholinergic neurons could serve as a therapeutic target for the negative symptoms of schizophrenia. The in-depth understanding of the potential action of cell type specific histamine receptors are necessary stepping stones to unlock the wide-ranging applications of histamine related agents in the clinical arena.     

GDNF的神经保护作用的研究进展

胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line--derived neurotrophic factor ,GDNF）是转化生长因子（ transforming growth factor β, TGF - β）家族中的一员。GDNF是一种神经营养因子,通过与由GDNF家族受体（GDNF family receptor alpha 1, GFRα1 ）和c-Ret组合成的复合受体结合,激活细胞内一系列信号传导通路,发挥营养神经、抑制神经元变性坏死的作用。多项实验室及临床研究显示,GDNF对多巴胺（dopamine,DA）能神经元和外周的神经元如交感神经元、副交感神经元、感觉神经元与运动神经元等有营养和保护作用。最有希望成为治疗帕金森病（parkinson’s disease,PD）、肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）及外周神经元变性坏死的有效治疗手段。如何通过采用恰当的给药途径及方式,既能使其在体内高效稳定地发挥作用,又能将不良反应减到最低程度是未来研究的努力方向。     

Retinal stem cells and potential cell transplantation treatments

The retina, histologically composed of ten delicate layers, is responsible for light perception and relaying electrochemical signals to the secondary neurons and visual cortex. Retinal disease is one of the leading clinical causes of severe vision loss, including age-related macular degeneration, Stargardt's disease, and retinitis pigmentosa. As a result of the discovery of various somatic stem cells, advances in exploring the identities of embryonic stem cells, and the development of induced pluripotent stem cells, cell transplantation treatment for retinal diseases is currently attracting much attention. The sources of stem cells for retinal regeneration include endogenous retinal stem cells (e.g., neuronal stem cells, Müller cells, and retinal stem cells from the ciliary marginal zone) and exogenous stem cells (e.g., bone mesenchymal stem cells, adipose-derived stem cells, embryonic stem cells, and induced pluripotent stem cells). The success of cell transplantation treatment depends mainly on the cell source, the timing of cell harvesting, the protocol of cell induction/transplantation, and the microenvironment of the recipient's retina. This review summarizes the different sources of stem cells for regeneration treatment in retinal diseases and surveys the more recent achievements in animal studies and clinical trials. Future directions and challenges in stem cell transplantation are also discussed.     

星形胶质细胞-神经元转化体内诱导研究进展

星形胶质细胞-神经元转化（星元转化）是21世纪神经科学的重要发现。星形胶质细胞在胶质细胞中数量最多，与神经元起源于相同的前体细胞，其向神经元转化的潜能为以神经元受损或丢失为特征的各类神经系统疾病的治疗带来新的希望。体外星元转化已有众多成功的实验，而体内星元转化的探索刚刚起步。现已发现可用转录因子、药物、MicroRNA等在模型动物体内诱导星元转化，阿尔茨海默病、脊髓损伤、局灶性中风、帕金森病等病理情况可诱发星元转化。对星形胶质细胞在正常及有关疾病模型动物体内转化为神经元的研究现状进行系统阐述，对星形胶质细胞重编程、向神经元转化并补充整合到受损的神经环路中的可能机制进行梳理。     

内质网应激中GRP78和ATF4-CHOP-Puma信号通路与帕金森病的关系及其治疗靶点的研究进展

内质网是真核细胞中重要的细胞器之一,与维持细胞稳态关系密切。当缺乏葡萄糖、缺氧、体内钙平衡紊乱或者发生氧化应激时,会引起细胞内未折叠蛋白或错误折叠蛋白的积累,导致内质网应激。帕金森病是一种慢性进行性脑变性疾病,典型的病理变化是黑质纹状体多巴胺能神经细胞变性丢失导致的多巴胺神经递质缺乏。目前对帕金森病的治疗多为缓解症状,但不能阻止疾病的进展。通过对内质网应激中的信号通路的研究发现：在帕金森病的发病过程中,多巴胺能神经元的选择性死亡与内质网应激有关。内质网应激过程中的中心调节因子：葡萄糖调节蛋白78（glucose regulated protein78,GRP78）及其下游ATF4．CHOP—Puma信号通路与帕金森病的发病过程有密切的联系,本文对GRP78及其下游ATF4-CHOP-Puma信号通路近些年来的研究进展进行综述,以期为帕金森病的治疗提供新的靶点和思路。     

脑神经元死亡的研究进展

脑神经元的死亡是诸如帕金森病、阿尔茨海默病等许多中枢神经系统疾病不可避免的一个过程.因此,对脑神经元死亡机制的探讨成为许多中枢神经系统疾病诊治的一条重要途径.一直以来,脑神经元的死亡被认为有凋亡、自噬以及坏死三种死亡途径,凋亡与自噬被认为是一种程序性的死亡途径,而坏死则被认为是一种非程序性的死亡途径,近年来,在探讨脑神经元死亡机制的过程中又有了许多有意义的发现,一种名为necroptosis(以下称为程序性坏死)的神经元死亡方式渐渐被人们所认知,在此,将对脑神经元的死亡机制最新进展做一综述.     

苯并[a]芘对脑内多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响及其机制

目的 分析苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]暴露对帕金森病病理特征多巴胺能神经元和α-突触核蛋白表达的影响,并探讨可能的机制。方法 8月龄人源SNCA转基因小鼠随机分为BaP染毒组和对照组,分别腹腔注射1.0 mg/kg体质量的BaP和玉米油溶剂,连续注射60 d。通过转轮实验观察小鼠运动功能障碍状况,通过免疫组织化学与免疫蛋白印迹实验观察BaP对多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响,采用实时荧光定量PCR法检测相关mRNA的表达。研究中涉及的基因主要与神经递质转运蛋白、神经递质受体、细胞自噬和α-突触核蛋白聚集与降解相关。结果 BaP染毒后,转轮实验中小鼠运动时间显著降低(P<0.05),小鼠黑质多巴胺能神经元明显减少,为对照组的62%(P<0.05),中脑α-突触核蛋白表达增多,为对照组的1.36倍(P<0.05)。BaP染毒后,小鼠中脑14种mRNA表达显著下调(P均<0.05),主要涉及α-突触核蛋白降解与细胞自噬、神经元转运体、神经递质受体等功能;而Synphilin-1表达显著上调(P<0.01),与α-突触核蛋白合成有关。结论 BaP暴露抑制神经递质受体、多巴胺转运体蛋白功能和细胞自噬作用,阻碍α-突触核蛋白降解,从而诱导黑质多巴胺能神经元变性死亡和α-syn聚集体形成,增加帕金森病发病风险。     

苯并[a]芘对脑内多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响及其机制

目的 分析苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]暴露对帕金森病病理特征多巴胺能神经元和α-突触核蛋白表达的影响,并探讨可能的机制。方法 8月龄人源SNCA转基因小鼠随机分为BaP染毒组和对照组,分别腹腔注射1.0 mg/kg体质量的BaP和玉米油溶剂,连续注射60 d。通过转轮实验观察小鼠运动功能障碍状况,通过免疫组织化学与免疫蛋白印迹实验观察BaP对多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响,采用实时荧光定量PCR法检测相关mRNA的表达。研究中涉及的基因主要与神经递质转运蛋白、神经递质受体、细胞自噬和α-突触核蛋白聚集与降解相关。结果 BaP染毒后,转轮实验中小鼠运动时间显著降低(P<0.05),小鼠黑质多巴胺能神经元明显减少,为对照组的62%(P<0.05),中脑α-突触核蛋白表达增多,为对照组的1.36倍(P<0.05)。BaP染毒后,小鼠中脑14种mRNA表达显著下调(P均<0.05),主要涉及α-突触核蛋白降解与细胞自噬、神经元转运体、神经递质受体等功能;而Synphilin-1表达显著上调(P<0.01),与α-突触核蛋白合成有关。结论 BaP暴露抑制神经递质受体、多巴胺转运体蛋白功能和细胞自噬作用,阻碍α-突触核蛋白降解,从而诱导黑质多巴胺能神经元变性死亡和α-syn聚集体形成,增加帕金森病发病风险。