TDP-43与神经退行性疾病

TDP-43(transactive response DNA-binding protein of 43 ku)是一种组织中分布广泛、功能多样的核蛋白。研究表明,病理性TDP-43存在于多种神经退行性疾病中。本文就TDP-43的结构、功能及其与神经退行性疾病之间的关系作一综述。     

自噬：运动改善神经退行性疾病的关键机制

自噬调控神经类疾病是当前神经科学领域的研究焦点。自噬紊乱导致Aβ、Tau、α-syn等蛋白表达、沉积和功能失调,引发阿尔茨海默症、帕金森病、亨廷顿病等神经退行性疾病。运动是改善神经退行性疾病的重要手段,这与AdipoR1/AMPK/TFEB、AMPK/mTOR等途径被激活后上调LC3、Beclin-1、Lamp1等自噬因子表达密切相关,较高的自噬水平可清除脑中沉积的Aβ、Tau、α-syn等蛋白,改善神经退行性疾病引起的神经元变性、突触结构和功能紊乱等。本研究综述分析了自噬在运动改善神经退行性疾病中的作用机制,将为运动改善神经退行性疾病研究提供坚实的理论依据和新的研究思路。     

MAPK信号转导通路在神经退行性疾病中的研究进展

神经退行性疾病作为老年人群中的一种常见病,严重威胁人类的健康。在中枢神经系统发育过程中,神经元及/或其髓鞘结构或功能的改变可引起各种神经退行性疾病的产生,如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、肌萎缩性侧索硬化(ALS)等。目前研究认为丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一种丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶,广泛表达于中枢神经系统,在细胞外各种因子的刺激下,通过调控细胞增殖、分化、生长及凋亡等重要过程,而参与多种神经退行性疾病的病理过程。本文就MAPK信号通路在神经退行性疾病中的最新研究进行相关综述。     

ATF4对神经退行性疾病作用的研究进展

神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病是威胁人类健康的几种主要疾病之一。目前其病因并不明确,但蛋白质异常修饰、氧化应激、神经营养缺乏及可塑性改变均在神经退行性疾病的发展、进程中发挥一定作用。转录激活因子4(ATF4)是激活转录因子家族成员之一,能感应环境多种应激而增加其表达,且ATF4通过与多种细胞转录因子结合,调控具有不同功能的下游基因,参与分化、代谢、记忆形成等生理过程。有证据显示,ATF4的表达在多种神经退行性疾病中特异性升高,并与神经原纤维缠结,Tau蛋白的过度磷酸化,β淀粉样蛋白老年斑形成以及大脑中神经元死亡和神经突触功能受损有关,提示ATF4在这些疾病中发挥一定作用。     

FUS/TLS在基因表达调控中的作用及与神经退行性疾病的关系

［摘要］神经退行性疾病是一种神经元变性和继发性脱髓鞘所引起的慢性病,近年研究发现一种DNA/RNA结合蛋白——肉瘤融合/脂肪肉瘤转运蛋白（FUS/TLS）与肌萎缩侧索硬化症（ALS）、额颞叶痴呆（FTD）及多聚谷氨酰胺疾病等神经退行性病变相关．FUS/TLS的变异或失功能可引起相关基因转录和RNA加工、转运、翻译等过程出现异常,并且这些异常与神经退行性疾病发生发展高度相关．FUS/TLS的发现和相关研究不但有助于在RNA水平上对神经退行性疾病的认识,也为神经退行性疾病的防治提供一种新的思路．     

分子伴侣HSP40/DNAJ蛋白家族及其在神经退行性疾病中的作用

分子伴侣和辅助伴侣分子能够促进新合成多肽的组装以及帮助未折叠或错误折叠的蛋白质重新折叠形成正确折叠的蛋白质，从而维持细胞内蛋白系统的稳态。作为热休克蛋白（HSP）70的辅助伴侣分子，HSP40（DNAJ）蛋白家族是目前已知的最大分子伴侣家族，能够通过J结构域与HSP70结合，从而帮助蛋白质折叠。近年研究发现，DNAJ家族蛋白与阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、脊髓小脑性共济失调、进行性神经性腓骨肌萎缩症、脊髓性肌萎缩、远端型遗传性运动神经病变、肢带型肌营养不良、神经元蜡样质脂褐质沉积症和特发性震颤等神经退行性疾病的发生和发展有密切关系，如DNAJA1可有效降解亨廷顿蛋白聚集体；DNAJB1可降解蛋白聚集体ataxin-3；DNAJB2能够抑制亨廷顿蛋白聚集体的形成；DNAJB6能够抑制Aβ₄₂和α-突触核蛋白的聚集；DNAJC5可以促进TDP-43、τ蛋白和α-突触核蛋白释放到细胞外空间；与特发性震颤相关的DNAJC13的突变可能阻碍核内体蛋白运输。本文就DNAJ蛋白家族在神经退行性疾病中的作用机制进行综述。     

低氧诱导因子-1α与阿尔兹海默症

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)是伴有痴呆症的神经性退行性疾病最常见的形式.由β淀粉样蛋白(Aβ)组成的老年斑和由异常过度磷酸化Tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结是AD的两大神经病理学变化.低氧诱导因子-1α(HIF-1α)是缺氧相关病理变化的关键分子.该文综述不同类型缺氧调控HIF-1α及...     

GST-p43/AIMP1融合蛋白表达和纯化以及与NF-L的相互作用

目的 构建人p43/AIMP1蛋白与谷胱甘肽转移酶(GST)重组的融合蛋白原核表达载体并进行表达纯化,通过GST-pull down方法验证其与神经中间丝轻链(NF-L)的体外直接相互作用.方法 以重组质粒pcDNA3.1-p43为模板,扩增p43/AIMP1基因,产物经纯化回收后与原核表达载体pGEX4T-1连接构建成新载体GST-p43/AIMP1,经鉴定完全正确后转化大肠埃希菌B.21(DE3),通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达,并纯化获得目的蛋白;将myc-NF-L体外转染HEK293T细胞,利用GST pull-down原理和方法验证人p43蛋白与神经中间丝轻链蛋白NF-L之间的相互作用.结果 酶切鉴定和测序结果显示,成功构建了GST-p43/AIMPI融合蛋白原核表达载体;考马斯亮蓝染色和Western blotting结果显示,成功获得有生物活性的GST-p43/AIMPI融合蛋白;GST pull-down实验结果证实,p43/AIMP1与NF-L存在直接相互作用.结论 获得有生物活性的GST-p43/AIMP1蛋白,并成功应用GST pull-down方法证实p43/AIMP1与NF-L在体外存在直接的相互作用.     

中医药治疗神经退行性疾病的研究进展

神经退行性疾病是神经元或髓鞘减少所致的神经系统性疾病,随着年龄的增加,患者表现为选择性神经元功能障碍.神经退行性疾病主要包括阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森病(Parkinson's disease, PD)、亨廷顿病(Huntington's disease,HD)、肌萎缩性侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、脊髓小脑共济失调(spinocerebellar ataxia, SCA)、Pick、多发性硬化(multiple sclerosis, MS)、小脑萎缩症、脊髓性肌萎缩症等.目前,研究最多的有AD、PD、HD和ALS,神经退行性疾病已成为全球迫切解决的问题,加强对神经退行性疾病机制探讨和发现治疗手段对医学和社会具有重大意义.中医药对神经退行性疾病治疗具有巨大潜力.本文就中医药对常见神经退行性疾病病因病机和治疗做出简要阐述,为神经退行性疾病中医诊断与治疗奠定基础.     

信号转导与转录活化因子3和Livin蛋白及血管内皮细胞生长因子在食管癌组织中的表达及意义

目的探讨信号转导与转录活化因子3(STAT3)、Livin蛋白和血管内皮细胞生长因子(VEGF)在豫北地区食管癌组织中的表达及其临床意义。方法选取2017年4月至2019年4月新乡医学院第一附属医院胸外科手术切除的400例食管癌术后组织标本和400例癌旁正常组织标本,采用免疫组织化学法检测STAT3、Livin蛋白、VEGF在食管癌组织和癌旁正常组织中的表达,并分析其与食管癌患者临床病理特征的关系。结果 STAT3、Livin、VEGF在食管癌组织中阳性表达率分别为73. 33%(293/400)、66. 75%(267/400)、76. 67%(306/400); STAT3、Livin蛋白、VEGF在癌旁正常组织中的阳性表达率为43. 33%(174/400)、43. 33%(174/400)、43. 33%(174/400)。食管癌组织中STAT3、Livin蛋白、VEGF的阳性表达率高于癌旁正常组织(χ2=72. 849、43. 704、90. 750,P <0. 05)。食管癌组织中STAT3、Livin蛋白、VEGF表达与TNM分期、组织学分化程度、淋巴结转移密切相关(P <0. 05),与患者的年龄、性别、病理类型及肿瘤部位无关(P>0. 05)。结论食管癌组织中STAT3、Livin蛋白、VEGF表达增高,且与食管癌患者临床病理学特征关系密切。     

TAR DNA binding protein-43 and fused in sarcoma/translocated in liposarcoma protein in two neurodegenerative diseases

TAR DNA binding protein-43(TDP-43) and fused in sarcoma/translocated in liposarcoma protein (FUS/TLS) have been found to be associated with two neurodegenerative diseases - amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD). Mutations in TDP-43 and FUS/TLS lead to abnormal protein expressions, which result in altered RNA processing. The pathological changes of TDP-43 and FUS/TLS-associated ALS and FTD are similar. Although the interactions between ALS and FTD remain unknown, it is speculated that TDP-43 and FUS/TLS-associated neurodegenerative diseases may share similar pathogenesis.     

新生大鼠视神经损伤后视觉系统中GAP-43的表达

目的：研究新生大鼠视神经横断伤后视觉系统中神经生长相关蛋白质(GAP-43)的表达变化及意义。方法：新生健康SD大鼠（24 h）72 只,随机分为正常对照组和视神经横断组。采用免疫组织化学方法检测正常发育及视神经损伤后发育过程中1、3、7、14、28和56 d的SD大鼠视觉系统中GAP-43的表达。结果：正常对照组SD大鼠出生后整个发育阶段视觉系统中均可检测到GAP-43阳性细胞的表达,且随着神经元发育成熟表达逐渐下降（P< 0.05）;视神经横断组GAP-43在损伤后发育过程中可检测到阳性表达,且较正常对照组增高,1 d变化不明显,3 d开始增高, 7~14 d达峰值,之后逐渐下降至正常水平,直至56 d基本恢复正常水平（P<0.05）。结论：GAP-43在新生鼠视觉系统中随生长发育而改变,在神经横断后GAP-43表达增强,表明GAP-43在视觉系统发育和再生过程中起重要作用。     

Dephosphorylation of cardiomyocyte Cx43 is associated with myocardial ischemia and reperfusion injury

Objective:Myocardial ischemia/reperfusion(I/R) injury is the leading cause of death in the world. However, the details of the mechanism of its pathophysioiogy are still unknown. The present study was designed to investigate the role of connexin 43(Cx63) in acute models of myocardial I/R injury. Methods: Male C57BL/6 mice were subjected to myocardial ischemia(45 rain) followed by reperfusion(4 hrs) in vivo. The whole operation was monitored using a two-lead ECG. Hearts were harvested and the level of protein was assessed by western blot analysis. Haematoxylin and Eosin(HE) staining was used to detect the extent of neutrophil infiltration. The expression level of IL-6 was detected by ELISA. Results: A murine myocardial I/R injury model was constructed successfully. Phosphorylated Cx43 decreased 83.45% while non-phosphorylated Cx43 increased 1.62- fold in the myocardium after I/R injury. Neutrophil infiltration and the expression of the inflammatory cytokine IL-6 increased in the myocardium following I/R. Conclusion: During myocardial I/R injury, cardiomyocyte Cx43 is dephosphorylated, and this may be associated with an inflammatory response.     

A型肉毒素重链干预对大鼠脊髓损伤后生长相关蛋白表达的影响

目的探讨人工重组A型肉毒素重链(Bo NT/A重链)对在体大鼠脊髓损伤局部生长相关蛋白表达的影响,为阐明Bo NT/A重链促神经突起再生机制提供依据。方法建立大鼠单侧腰段脊髓横断损伤模型并局部及鞘内给予Bo NT/A重链;对用药后不同时间局部骨髓组织进行双向电泳检测总体蛋白表达;选择生长相关蛋白-43(GAP-43)和颈上神经节蛋白10(SCG 10)进行蛋白印迹和免疫荧光检测以观察二者在Bo NT/A重链影响下的表达及分布。结果 (1)单侧腰髓离断损伤模型动物呈现明显单侧运动及感觉功能障碍;(2)脊髓损伤后给予Bo NT/A重链可影响损伤局部蛋白表达谱变化:Bo NT/A重链可引起损伤局部蛋白点群在变化的基础上逆转或表达进一步增加,尤以MW位于35~45 k Da及18~25 k Da、等电点在5~7范围的蛋白点表现明显;(3)蛋白印迹和免疫荧光染色结果提示:Bo NT/A重链可促进p-GAP 43和SCG 10的表达(P0.05),且p-GAP 43及SCG 10主要以损伤周围细胞阳性明显,胞浆及突起皆呈阳性。结论脊髓损伤后给予Bo NT/A重链可促进脊髓损伤后选择性生长相关蛋白p-GAP 43和SCG 10的表达。     

缝隙连接蛋白43在七氟醚后处理保护大鼠离体心肌缺血再灌注中的作用

目的探讨缝隙连接蛋白(connexin,Cx)43在七氟醚后处理保护大鼠离体心肌缺血再灌注中的作用。方法健康成年雄性SD大鼠40只,体质量200～250 g,采用随机数字表法将其分为4组(n=10):缺血再灌注组(IR组)、七氟醚后处理组(S组)、七氟醚混合5-羟基葵酸钠(5-HD)组(SH组)及5-HD组(H组)。采用Langendorff装置进行离体心脏灌注。各组均在阻断左冠状动脉(LAD)前维持灌注10 min,然后阻断LAD血流30 min后开放,再灌注120 min,其中S、SH及H组分别于LAD开放后使用3%七氟醚预饱和的K-H液、3%预饱和的七氟醚预充饱和的K-H加5-HD(100μmol/L)及加入5-HD(100μmol/L)的K-H液灌注15 min,然后使用普通K-H液继续灌注105 min。分别于阻断LAD前即刻(T0),开放LAD即刻(T1),开放LAD后15 min(T2),开放LAD后135 min(T3)时记录HR、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、左心室最大上升及下降速率(±dp/dtmax)。再灌注结束后,取左心室TTC染色测定心肌梗死面积,采用免疫组化染色观测Cx43蛋白表达情况,采用Western blot法检测Cx43蛋白及磷酸化Cx43(p-Cx43)蛋白含量。结果与IR组比较,S组的HR、LVSP、±dp/dtmax较高,LVDP降低,心肌梗死面积小,Cx43蛋白及p-Cx43蛋白含量增加,有统计学意义(P<0.05)。IR组与SH组及H组之间相比HR、LVSP、±dp/dtmax、LVDP、心肌梗死面积、Cx43蛋白和p-Cx43蛋白差异无显著性(P>0.05)。结论七氟醚后处理减轻离体大鼠心肌IR损伤的作用可能与其开放线粒体敏感钾通道从而促进Cx43蛋白表达及其磷酸化有关。     

神经损伤与再生中GAP-43mRNA表达和蛋白合成的实验研究

目的：研究周围神经损伤与再生过程中生长相关蛋白（Growth-associated protein,GAP-43)mRNA表达和蛋白质合成的变化规律。方法：建立大鼠坐骨神经中段钳夹损伤模型，用原位杂交和免疫组化技术观察大鼠腰髓和背根神经节的GAP－43mRNA表达和蛋白质合成变化。结果：大鼠坐骨神经损伤后，腰髓腹角运动神经元和感觉神经元GAP－43mRNA表达和蛋白质合成增强。结论：周围神经损伤与再生中GAP-43mRNA表达显著增强，神经再生完成后表达减弱，表明GAP－43在神经再生过程中起重要作用。     

Effects of Continuous Sciatic Nerve Block by Tetrodotoxin on Growth Associated Protein-43 Expression in Dorsal Root Ganglions of Normal and Sciatic Nerve Injury Rats

Growth associated protein-43(GAP-43) is considered to be one of the most useful molecular markers for the neural development,nerve regeneration,and neuroplasticity     

新西兰兔视神经损伤减压术后视网膜及视神经GAP-43 mRNA的表达及意义

目的:通过观察视神经损伤后,不同时段手术减压对视神经及视网膜GAP-43mRNA表达的影响,探讨视神经损伤后减压的手术时机及作用机理。方法:定量致伤条件下建立新西兰兔双侧视神经部分损伤的动物模型。根据预定减压时间的不同,将20只新西兰兔随机分为正常对照组、损伤后1d减压组(1dpi组)、损伤后7d减压组(7dpi组)和损伤后14d减压组(14dpi组)4组。以右眼为减压眼,左眼不减压作为损伤对照。利用RT-PCR法检测各组损伤后4周时视神经及视网膜组织中GAP-43mRNA的表达水平。结果:视神经开始损伤后4周时,1dpi组减压眼视网膜组织中GAP-43mRNA的表达高于未减压眼,7dpi组、14dpi组减压眼与未减压眼表达差异无统计学意义。结论:视神经损伤后早期减压可使视网膜GAP-43mRNA表达升高,可能对促进视神经轴突的修复起一定的作用。     

GAP-43高表达转基因小鼠的建立

目的构建GAP-43(growth associated protein-43)高表达转基因小鼠,为进一步研究GAP-43对神经发生及损伤修复的作用机制提供基础。方法构建pCEP4-PDGF-GAP-43转基因构件,通过原核显微注射方法将线性化、纯化后的外源质粒pCEP4-PDGF-GAP-43注射入C57小鼠受精卵中,胚胎移植至同期发情的假孕受体母鼠输卵管内,获得子代小鼠。用PCR方法检测子代鼠尾基因组DNA,通过Western blotting法检测GAP-43基因表达,并通过免疫荧光的方法对GAP-43表达位置进行定位。结果经PCR方法检测得到转基因阳性鼠,Western blotting结果显示GAP-43蛋白的表达量高于同胞对照组的小鼠且差异有统计学意义,免疫荧光染色结果显示GAP-43阳性反应物弥散分布于大脑皮质和海马中,且特异性存在于神经元中。结论外源基因GAP-43在小鼠基因组中得到整合并稳定遗传,为神经损伤修复及神经发育的相关研究提供了有价值的动物模型。