神经元型一氧化氮合酶的神经生物学研究进展(英文)

神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)主要表达于神经元,在星形胶质细胞和神经干细胞中也有一定水平的表达。不同的mRNA拼接形式产生了nNOS蛋白的5种亚型,包括nNOS- 、nNOS- 、nNOS- 、nNOS- 和nNOS-2。nNOS单体不具催化活性,二聚体是其活性形式。nNOS单体发生二聚化需要四氢生物蝶呤、血红素以及L-精氨酸的结合。nNOS的表达在很大程度上依赖于cAMP反应元件结合蛋白的活化,其催化活性的调节与热休克蛋白90/ 热休克蛋白70、钙调节蛋白、PIN 蛋白,以及自身Ser847和Ser1412位点的磷酸化和脱磷酸化相关。能与nNOS相互作用的蛋白主要有9种,包括突触后密度蛋白95(post-synaptic density protein 95, PSD95)、CALM、CAMKIIA、DLG4、DLG2、PFK-M、CAPON、syntrophin和dynein轻链。其中 PSD95、CAPON和PFK-M是神经元中最重要的 nNOS 调节蛋白。PSD95与nNOS 的相互作用能介导突触形成,并参与N-甲基-D-天冬氨酸诱导的神...     

Aβ1—40海马注射对大鼠脑内一氧化氮合酶表达的影响

目的探讨一氧化氮合酶(NOS)在β淀粉样蛋白(Aβ)神经毒性及阿尔茨海默病(AD)病理机制中的作用.方法应用免疫组化方法,观察大鼠海马齿状回Aβ1-40注射后神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达变化.结果正常大鼠海马齿状回区含nNOS神经元计数为8.96±0.35个/视野;生理盐水注射后局部含nNOS神经元无明显变化(8.97±0.29个/视野);Aβ1-40注射后,注射区周围含nNOS神经元数目显著减少(2.98±0.24个/视野).正常及生理盐水注射组脑内未见iNOS表达;Aβ1-40注射后2d、10d和30d,注射区持续出现大量含iNOS的胶质细胞(主要为星形胶质细胞),反应面积分别为0.905±0.082、0.962±0.161、0.935±0.125mm2.结论Aβ1-40海马注射可损伤局部含nNOS神经元及诱导胶质细胞iNOS表达,NOS在Aβ神经毒性和AD发病中有重要作用.     

重症肌无力患者IgG对大鼠脑内NOS不同时间表达的影响

目的观察重症肌无力(myasthenia gravis,MG)患者IgG(AchRab)对大鼠脑内一氧化氮合酶(NOS)表达的影响,探讨NOS在MG中造成中枢神经系统损害的机制.方法将AchRab IgG或健康人的IgG注入大鼠侧脑室,1次/d,连续4次.免疫组化方法观察不同时间点大鼠脑皮质、海马及杏仁核神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达变化.结果侧脑室注射后1周实验组大鼠皮质、海马神经元nNOS表达量明显减少,后2周实验组皮质、海马神经元nNOS表达下降更为明显,同时杏仁核神经元nNOS表达量也减少;实验组及对照组脑内细胞均未见iNOS表达.结论AchRab侧脑室内注射可引起大鼠皮质、海马及杏仁核神经元nNOS表达量减少,且2周内这种减少效应随时间延长而增强,但未能诱导脑内细胞iNOS表达,提示AchRab尚可通过抑制大鼠中枢神经系统nNOS表达,降低脑内正常的一氧化氮浓度,减弱一氧化氮对脑组织的保护作用,增加神经元的易损性.     

Aβ_(1-40)海马注射对大鼠脑内一氧化氮合酶表达的影响

目的　探讨一氧化氮合酶 (NOS)在 β淀粉样蛋白 (Aβ)神经毒性及阿尔茨海默病 (AD)病理机制中的作用。方法　应用免疫组化方法 ,观察大鼠海马齿状回Aβ1 4 0 注射后神经元型一氧化氮合酶 (nNOS)和诱导型一氧化氮合酶 (iNOS)表达变化。结果　正常大鼠海马齿状回区含nNOS神经元计数为 8 96± 0 35个 /视野 ;生理盐水注射后局部含nNOS神经元无明显变化 (8 97± 0 2 9个 /视野 ) ;Aβ1 4 0 注射后 ,注射区周围含nNOS神经元数目显著减少 (2 98± 0 2 4个 /视野 )。正常及生理盐水注射组脑内未见iNOS表达 ;Aβ1 4 0 注射后 2d、10d和 30d ,注射区持续出现大量含iNOS的胶质细胞 (主要为星形胶质细胞 ) ,反应面积分别为 0 90 5± 0 0 82、0 96 2± 0 16 1、0 935± 0 12 5mm2 。结论　Aβ1 4 0 海马注射可损伤局部含nNOS神经元及诱导胶质细胞iNOS表达 ,NOS在Aβ神经毒性和AD发病中有重要作用。     

肾血管性高血压大鼠头端腹外侧延髓一氧化氮合酶表达的变化

采用免疫组织化学方法观察两肾一夹肾血管性高血压大鼠头端腹外侧延髓(RVLM)神经元型一氧化氮合酶(nNOS)表达的变化.肾血管性高血压大鼠RVLM的nNOS表达增加,说明高血压时该区NO活性加强.NO的前体L-Arg能增强nNOS的表达,nNOS抑制剂L-NAME则抑制nNOS的表达.各组nNOS表达变化的特点在高血压4 w和7 w的动物相同.同一组中高血压晚期(7 w)的nNOS表达和早期(4 w)比较略有增加,但无统计学差异.     

血管性痴呆大鼠认知功能及nNOS的表达

目的 探讨血管性痴呆(VD)大鼠认知功能、海马神经元结构及nNOS的表达.方法 采用双侧颈总动脉结扎法制备慢性前脑缺血动物模型,40只老龄大鼠随机分为假手术组(S)、模型组(M).应用水迷宫、透射电镜及免疫组化方法对2组大鼠学习记忆、神经元结构、nNOS表达进行观察.结果 与假手术组比较,大鼠水迷宫学习记忆能力在造模2个月后差异有统计学意义(P＜0.05),大鼠海马神经元在造模后变性水肿明显,大鼠海马及颞叶皮层nNOS在造模2个月后表达增加 (P＜0.05).结论 海马及颞叶皮层nNOS表达增加,神经元变性,可能导致血管性痴呆大鼠学习记忆障碍.     

慢性间断性缺氧诱导一氧化氮合酶表达的研究

目的:建立大鼠缺氧模型,检测神经元型一氧化氮合酶(nNOS)及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达情况。方法:1.建立缺氧模型:将SD大鼠置于常压低氧舱中,充入氮气调节氧浓度至所需氧浓度。2.动物分组:(1)急性缺氧组:在低氧舱中缺氧1.5小时。(2)慢性间断性缺氧组:每日在低氧舱中6小时。每周缺氧6天,共缺氧28天。3.采用免疫组化法检测nNOS和iNOS的表达。4.统计学分析检验。结果:急性缺氧后,iNOS、nNOS阳性神经元增加;慢性缺氧后,iNOS、nNOS阳性神经元仍持续增多,慢性缺氧时增加iNOS-IR细胞远远多于nNOS-IR细胞。结论:我们的研究表明缺氧可引起iNOS、nNOS阳性神经元增加,NOS亚型表达时间的不同说明其脑损伤具有阶段性。     

丁苯酞对血管性痴呆大鼠nNOS及SS的影响

目的研究丁苯酞对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠神经元型一氧化氮合酶(nNOS)及生长抑素(SS)的影响。方法采用结扎双侧颈总动脉方法制备慢性前脑缺血动物模型,100只老龄大鼠随机分5组,应用免疫组化方法对各组大鼠nNOS及SS表达进行检测。结果丁苯酞不同剂量治疗1个月后,nNOS阳性神经元表达减少(P<0.05),SS阳性细胞表达增加(P<0.05)。结论丁苯酞可抑制nNOS阳性神经元表达,增加SS阳性细胞的表达。     

Preso调控nNOS在神经元机械性损伤中的作用

目的通过建立神经元机械性损伤模型,研究突触后致密物质(PSD)支架蛋白中的树突棘突触后致密物质-95(PSD-95)相互作用调节蛋白(Preso)在创伤性脑损伤中的作用及调控机制。方法建立神经元机械性损伤模型,通过细胞活力和乳酸脱氢酶(LDH)检测神经元损伤程度,并通过Western blot检测明确Preso在损伤后的表达变化;利用Preso慢病毒过表达载体上调Preso在神经元中的表达,通过细胞活力和LDH检测明确上调Preso在神经元损伤中的作用;利用神经元特异性一氧化氮合酶(nNOS)特异性抑制剂ARL 17477,通过细胞活力和LDH检测明确抑制nNOS对上调Preso调控神经元损伤的影响。结果神经元机械性损伤后,Preso表达无明显改变,而上调Preso表达可加重神经元损伤;利用nNOS特异性抑制剂ARL 17477可显著改善神经元损伤,并抑制上调Preso表达对神经元损伤的影响。结论神经元机械性损伤后,Preso可促进神经元损伤的形成,而nNOS是其重要的下游效应分子。     

低剂量伽玛刀照射对致(癎)大鼠皮质及海马神经元c-fos和nNOS表达的影响

目的 通过观察低剂量伽玛刀照射对致(癎)大鼠大脑皮质及海马神经元c-fos和脑型一氧化氮合酶(nNOS)表达的影响,探讨伽玛刀治疗癫(癎)的作用机制.方法 将44只青霉素致(癎)大鼠模型等分为实验组和实验对照组大鼠各22只,另取4只正常大鼠作为正常对照组.实验组行伽玛刀照射(周边剂量12 Gy)后,应用免疫组化方法,观察大脑皮质及海马神经元c-fos和nNOS表达的变化.结果 无论是皮质还是海马,c-fos和nNOS在实验组与实验对照组动物之间,表达均有明显的差别,实验组表达明显少于实验对照组,而后者呈现双高峰现象.结论 c-fos和nNOS在伽玛刀治疗癫(癎)的机制中发挥了重要作用.     

丁苯酞对血管性痴呆大鼠认知功能、海马神经元结构及nNOS的影响

目的研究丁苯酞对血管性痴呆（VD）大鼠认知功能、海马神经元结构、及神经元型一氧化氮合酶（nNOS）的影响。方法采用结扎双侧颈总动脉方法制备慢性前脑缺血动物模型,100只老龄大鼠随机分5组,应用水迷宫、透射电镜及免疫组化方法对各组大鼠学习记忆、神经元结构、nNOS表达进行观察。结果与假手术组比较,大鼠学习记忆能力在造模后差异有显著性意义（P〈0.05）;大鼠海马区神经元在造模后变性水肿明显,与模型组比较,丁苯酞不同剂量治疗1月后,大鼠学习记忆能力明显改善（P〈0.05）,神经元变性水肿减轻,nNOS阳性神经元表达减少（P〈0.05）。结论丁苯酞能显著改善VD大鼠学习记忆能力;减轻神经元变性水肿;抑制nNOS阳性神经元表达。     

肾血管性高血压大鼠头端腹外侧延髓一氧化氮合酶表达的变化

采用免疫组织化学方法观察两肾一夹肾血管性高血压大鼠头端腹外侧延髓 (RVLM)神经元型一氧化氮合酶 (nNOS)表达的变化。肾血管性高血压大鼠RVLM的nNOS表达增加 ,说明高血压时该区NO活性加强。NO的前体L Arg能增强nNOS的表达 ,nNOS抑制剂L NAME则抑制nNOS的表达。各组nNOS表达变化的特点在高血压 4w和 7w的动物相同。同一组中高血压晚期 (7w)的nNOS表达和早期 (4w)比较略有增加 ,但无统计学差异。     

小剂量伽玛刀照射对致癎大鼠脑神经元nNOS表达的影响

目的 通过观察低剂量伽玛刀照射对致痫大鼠大脑皮质及海马神经元nNOS表达的影响，初步探讨伽玛刀治疗癫痫的作用机制。方法 将44只青霉素致痫大鼠模型等分为实验组和实验对照组，对实验组进行伽玛刀照射（周边剂量12Gy），应用免疫组化方法检测两组大脑皮质及海马神经元nNOS表达的变化。结果 nNOS在两组动物的皮质和海马表达均有显著性差别．实验组显著性低于实验对照组；实验对照组表达呈双高峰现象。结论 nNOS在伽玛刀治疗癫痫的机制中具有重要作用。     

神经元型一氧化氮合酶在血管性痴呆大鼠海马中的表达

目的 探讨神经元型一氧化氮合酶(nNOS)在血管性痴呆(VD)大鼠海马中的表达。方法 将60只大鼠随机分为：对照组、VD12h组、VD1d组、VD3d组、VD7d组。采用反复夹闭双侧颈总动脉方法建立VD大鼠模型，用HE染色观察各组大鼠海马CA1区神经元的数目；应用免疫组化染色和Western印迹方法检测nNOS在大鼠海马中的表达。结果 VD12h组、VD1d组、VD3d组、VD7d组大鼠海马CA1区神经元数均明显下降。nNOS在对照组大鼠海马CA1区中弱表达．在VD12h组表达增强．VD1d组进一步增强，VD3d和7d组表达逐渐减弱。结论 nNOS可能参与缺血早期海马神经元的损害，是VD的发病机制之一。     

脑室内注射乙酰胆碱受体抗体IgG对大鼠神经元凋亡及一氧化氮合酶表达的影响

目的研究乙酰胆碱受体抗体(AchRab)对大鼠脑内神经元的损害及一氧化氮合酶(NOS)在损害中所起的作用，探讨重症肌无力(MG)中枢神经系统损害的机制。方法将AchRab IgG或健康人的IgG注入大鼠侧脑室。HE染色、TUNEL法检测细胞凋亡；免疫组化方法观察大鼠皮质、海马及杏仁核神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达变化。结果2周后实验组皮质、海马及杏仁核凋亡细胞明显增多，对照组仅见少量凋亡。实验组皮质、海马及杏仁核nNOS神经元数目明显减少。实验组及对照组脑内细胞均来见iNOS表达。结论AchRab脑内注射可诱导神经元凋亡；损伤皮质。海马及杏仁核nNOS神经元；但未能诱导脑内细胞iNOS表达。神经元凋亡损害参与了AchRab对中枢神经损害的机制；nNOS神经元的减少，可能与MG认知功能障碍有密切关系；而神经元的损伤可能与NO的毒性作用无关。     

低剂量伽玛刀照射对致大鼠皮质及海马神经元c-fos和nNOS表达的影响

目的 通过观察低剂量伽玛刀照射对致痫大鼠大脑皮质及海马神经元c—fos和脑型一氧化氮合酶（nNOS）表达的影响，探讨伽玛刀治疗癫痫的作用机制。方法将44只青霉素致痫大鼠模型等分为实验组和实验对照组大鼠各22只，另取4只正常大鼠作为正常对照组。实验组行伽玛刀照射（周边剂量12Gy）后，应用免疫组化方法，观察大脑皮质及海马神经元c-fos和nNOS表达的变化。结果无论是皮质还是海马，c—fos和nNOS在实验组与实验对照组动物之间，表达均有明显的差别，实验组表达明显少于实验对照组，而后者呈现双高峰现象。结论c—fos和nNOS在伽玛刀治疗癫痫的机制中发挥了重要作用。     

帕金森病大鼠胃肠功能障碍的机制

目的 探讨6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的SD大鼠帕金森病(PD)模型胃肠功能障碍的发生机制.方法 60只SD大鼠随机分为6-OHDA组和对照组;以6-OHDA诱导制备PD大鼠模型.4周后收集大鼠1h粪便排出量,计算粪便含水量,测定餐后2 h大鼠胃内固体食物残留率.采用免疫组化法检测黑质酪氨酸羟化酶(TH)、胃肠神经丛α-突触核蛋白(α-syn)、神经元型一氧化氮合酶(nNOS)的表达;应用逆转录(RT)-PCR方法检测胃、结肠组织nNOS mRNA的表达.结果 与对照组相比,6-OHDA组大鼠1 h粪便排出量及含水量明显降低,胃内固体食物残留率明显增加(均P<0.01);损伤侧黑质TH阳性细胞明显减少(P<0.01);胃肠肌间神经丛α-syn表达明显升高,nNOS表达明显降低(均P<0.01);胃肠组织nNOS mRNA表达明显降低(均P<0.01).结论 PD大鼠胃肠功能障碍可能与胃肠神经系统nNOS水平降低有关.     

神经元型一氧化氮合酶在学习记忆过程中的变化和作用

目的　探讨神经元型一氧化氮合酶 (neuronalnitricoxidesynthase,nNOS)及一氧化氮 (nitricoxide ,NO)在学习记忆机制中的相关作用。方法　采用免疫组化方法观察Y迷宫空间辨别学习训练后大鼠不同脑区nNOS表达变化 ,并探讨特异性nNOS抑制剂 7 nitroindozal(7 NI)、钙拮抗剂尼莫通 (nimotop)腹腔注射对大鼠学习获得和记忆再现能力的影响。结果　学习训练后海马各亚区nNOS样神经元数量及染色强度明显增加 ,而皮层和纹状体区则无显著变化 ;7 NI以剂量依赖方式损伤大鼠的学习获得能力 ,但不影响记忆再现 ,尼莫通则对这两种能力均有破坏。结论　提示学习记忆过程可能伴有nNOS合成及活性增加 ,nNOS/NO在学习获得阶段具有重要作用。     

L-NAME减少三叉神经脊束核尾侧段和上颈髓后角c-fos和nNOS的表达

目的:进一步研究NO在偏头痛发病机制中的作用,探讨三叉神经血管反射的中枢机制。方法:应用电刺激猫上矢状窦区硬脑膜动物模型,冰冻组织连续切片后行免疫组化染色,分别观察了NOS抑制剂Nω-nitro-L-argi-nine methylester(L-NAME,100mg/kg)对下延髓、上颈髓c-fos蛋白和神经元型NOS(nNOS)表达的影响。结果:c-fos和nNOS阳性神经元主要位于延髓三叉神经脊束核尾侧段和C1后角的浅层(Ⅰ、Ⅱ层),其深层、孤束缝核和中央核、中央导水管两侧可见数个直径较大、轴突较长的nNOS阳性神经元;而nNOS阳性神经纤维遍布后角及中央导水管两侧,并似向前角和后角浅层方向投射,其中后角浅层着色明显比其它部位深。电刺激后可见较长的纤维呈串珠样改变。刺激组动物的c-fos及nNOS阳性神经元数均比假手术对照组明显增加(P<0.01),L-NAME组比刺激组明显减少(P<0.01),而刺激组动物的c-fos及nNOS阳性神经元数与生理盐水组相比均无显著差异(P>0.05)。结论:刺激猫上矢状窦区硬脑膜可激活三叉神经脑干中枢神经元,L-NAME可能通过抑制NO的生成阻断此部位神经元的激活,从而终止偏头痛发作。     

血小板活化因子通过N-甲基-D-天(门)冬氨酸/突触后密度蛋白93途径致神经元损伤

目的探讨血小板活化因子(PAF)所致的神经元损伤是否涉及N-甲基-D-天(门)冬氨酸／突触后密度蛋白93(NMDA／PSD93)信号通路。方法细胞培养系统培养原代野生型和PSD93基因敲除型小鼠皮质神经元;0．3umol／LPAF处理神经元24h或5umol／LPAF受体拮抗剂(BN52021),10umol／L非竞争性NMDA受体拈抗剂(MK-801)和60umol／L神经性一氧化氮合成酶(nNOS)抑制剂(L—NAMA)预处理,碘化物／钙黄绿素染色检测细胞凋亡;免疫印迹检测野生型和基因敲除型小鼠皮质神经元中的多种蛋白表达;细胞免疫组化和共聚焦显微镜观察在同一神经轴突上共同表达多种蛋白;放免法测定神经元细胞蛋白中环鸟苷磷酸(cGMP)活性。结果(1)PSD93基因敲除型神经元不表达PSD93外,与野生型一样表达PSD93N-甲基-D-天(门)冬氨酸受体(NR2A)和nNOS。(2)神经轴突共同表达PSD93、NR2A和nNOS。(3)PSD93基因敲除型小鼠皮质神经元减少PAF对神经的毒性作用,并降低其cGMP活性。结论PAF通过NMDA／PSD93途径致神经细胞损伤。