神经元和胶质细胞的相互作用与帕金森病

帕金森病是黑质多巴胺能神经元变性坏死而引起的神经系统退行性疾病。胶质细胞介导的免疫炎症反应是导致该疾病发生的主要因素之一。活化的小胶质细胞和星形胶质细胞释放的多种炎症因子不仅发挥着保护和(或)损伤神经元的作用,而且存在着复杂的相互联系和作用。不仅如此,神经元也可以反过来调控胶质细胞的活性。因此,在帕金森病的发病机理中,神经元和胶质细胞共同构成了一个复杂的神经系统网络。     

6-羟多巴诱导大鼠黑质的持续胶质细胞反应

本研究将40μg6- 羟多巴注射到SD大鼠一侧纹状体制作Parkinson病动物模型,研究黑质反应性神经胶质增生在Par kinson病发病过程中的可能作用。筛选成功的模型大鼠,术后12周处死。应用免疫荧光双标记法检测模型大鼠黑质胶质细胞对多巴胺能神经元损伤的反应。结果显示:在注射后12周,损伤侧黑质仍然存在明显的星形胶质细胞反应和小胶质细胞激活。此外,小胶质小结和淋巴细胞浸润的存在提示在注射后12周的注射侧黑质内依然有多巴胺能神经元死亡。结论: 6 -羟多巴对大鼠黑质多巴胺能神经元的急性损伤可以通过胶质细胞反应从而对多巴胺能神经元产生长期的毒性作用。     

毒死蜱激活小胶质细胞对多巴胺能神经元的影响

小胶质细胞的激活可导致神经元损伤,从而导致神经退行性疾病如帕金森病的发病。为了探讨毒死蜱(CPF)对小胶质细胞激活、炎症因子表达分泌,以及对多巴胺能神经元存活率的影响,本研究采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot检测CPF刺激BV-2细胞(0、1、3、6、12、24h)后BV-2细胞形态的改变及诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)、环氧化酶2(COX-2)mRNA和蛋白表达的变化;然后将BV-2细胞分为CPF组、DMSO对照组、NS对照组,分别刺激BV-2细胞12h后,将各BV-2细胞培养液加入SH-SY5Y细胞共培养24h。采用MTT方法检测经不同处理的BV-2细胞的条件培养液对SH-SY5Y存活率的影响。发现CPF作用下,BV-2小胶质细胞激活,炎症因子iNOS mRNA、COX-2mRNA及其蛋白表达水平均升高。激活的BV-2细胞通过分泌炎症因子造成神经元损伤。总之,CPF作用下小胶质细胞激活产生炎症因子,介导对神经元的损伤,进而可能参与了帕金森病的发病过程。     

骨骼肌卫星细胞生长因子与运动训练的关系

背景：大运动量训练可以导致骨骼肌组织微细结构的损伤性变化, 而骨骼肌卫星细胞的激活、增殖与分化和肌肉组织损伤的修复有密切关系。 目的：文章从训练导致肌肉组织结构性损伤需要修复的客观实际出发,提出运动后骨骼肌结构的修复与骨骼肌卫星细胞生长因子之间存在某种依赖关系。 方法：由第一作者通过计算机网络检索中国期刊全文数据库(CNKI)和Medline数据库(2000/2010),检索词分别为“骨骼肌卫星细胞,生长因子,运动训练,骨骼肌超微结构”和“Skeletal muscle satellite cells,exercise,growth factor”。 共检索到97篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23篇文章。从运动后骨骼肌组织修复与骨骼肌卫星细胞生长因子的激活作用机制进行总结,对两者间的联系进行分析。 结果与结论：大强度训练可以导致骨骼肌组织的损伤,而卫星细胞是运动后恢复期骨骼肌修复的关键,其生长因子也与训练方式等因素有关。目前在骨骼肌卫星细胞的生长因子与运动训练之间的联系还缺乏足够的认识与研究。     

小胶质细胞介导帕金森病小鼠的氧化应激损伤

背景：研究证实,小胶质细胞诱导型一氧化氮合酶可增加多巴胺能神经元对百草枯的摄取,造成百草枯对多巴胺能神经元的特异性杀伤作用。帕金森病的黑质纹状体存在小胶质细胞的激活,但其产生氧化应激作用机制尚不明确。 目的：建立帕金森病小鼠模型,观察小胶质细胞介导的氧化应激损伤在帕金森病中的作用。 方法：36只C57BL/6小鼠随机分为帕金森病模型组和对照组,每组18只。以腹腔注射百草枯10 mg/kg为模型组,等体积生理盐水为对照组,分别观察小鼠行为活动改变。采用高效液相法测定两组小鼠黑质纹状体多巴胺的含量及免疫组织化学方法检测两组小鼠黑质部位酪氨酸羟化酶、mac-1蛋白表达,同时应用化学比色法测定两组小鼠黑质部位超氧化物歧化酶、还原性谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶活性和丙二醛水平的变化。 结果与结论：模型组小鼠自发行为活动较对照组减少(P < 0.05)。高效液相法检测模型组小鼠黑质纹状体多巴胺含量及酪氨酸羟化酶蛋白的表达均显著低于对照组(P < 0.05),mac-1蛋白表达高于对照组(P < 0.05)。模型组超氧化物歧化酶、还原性谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶活性较对照组均显著下降(P < 0.05),丙二醛水平较对照组显著升高(P < 0.05)。提示中脑黑质部位小胶质细胞的激活致使氧化应激反应增强及抗氧化保护作用减弱可能是引起帕金森病发病的重要机制。     

小胶质细胞介导帕金森病模型小鼠的炎症损伤

背景：研究表明帕金森病的黑质纹状体存在小胶质细胞的激活,但其释放炎症因子在帕金森病发病过程中的作用尚不明确。 目的：观察小胶质细胞激活所释放的两种炎症因子整合素α及肿瘤坏死因子α在小鼠黑质部位的蛋白表达及酪氨酸羟化酶的蛋白表达。 方法：将C57BL/6小鼠经腹腔注射百草枯(10 mg/kg),设为帕金森病模型组,并设置对照组,观察两组小鼠行为活动。用高效液相法测定小鼠黑质纹状体多巴胺的含量。采用免疫组织化学法检测黑质部位酪氨酸羟化酶、整合素α及肿瘤坏死因子α蛋白表达。 结果与结论：百草枯可造成帕金森病模型组小鼠运动减少,并伴有运动迟缓、震颤、探嗅、竖毛及尾巴硬类似于帕金森病样的行为表现,并且脑内黑质纹状体多巴胺含量降低(P < 0.05),酪氨酸羟化酶蛋白表达降低(P < 0.05),整合素α和肿瘤坏死因子α蛋白表达增加(P < 0.05),肿瘤坏死因子α在模型组小鼠黑质纹状体有阳性表达,且主要分布在小胶质细胞上。结果表明小胶质细胞介导的炎症损伤参与了帕金森多巴胺能神经元的损害过程。     

小胶质细胞对中脑多巴胺能神经元铁代谢的影响及其机制:体外细胞学实验方案（英文）北大核心

背景:目前,铁代谢障碍已被公认为帕金森发病的一个关键因素,但是脑铁代谢的研究仍处于起步阶段,胶质细胞在脑铁代谢中所扮演的角色还不清楚。许多研究显示,小胶质细胞在帕金森发病中起重要的作用,且与铁的关系密切。目的:在前期研究的基础上,深入探讨小胶质细胞与神经元在铁代谢领域的关系,阐明小胶质细胞在铁选择性损伤多巴胺能神经元致帕金森中的作用。方法:实验为体外细胞学实验,在中国山东,青岛大学医学院完成。(1)改变小胶质细胞铁的水平,观察小胶质细胞条件培养基对中脑神经元的存活率及铁代谢的影响。用脂多糖激活不同铁水平的小胶质细胞,观察小胶质细胞条件培养基对中脑神经元存活率及铁代谢的影响;(2)应用小干涉RNA、ELASA方法观察小胶质细胞内不同的铁水平对小胶质细胞及其激活时所释放的炎症因子和乳铁蛋白的影响,观察小胶质细胞释放的炎症因子和乳铁蛋白对神经元存活率及铁代谢的影响;(3)改变中脑神经元的铁水平,然后加入上述小胶质细胞条件培养基,观察中脑神经元存活率及铁代谢的变化。实验方案经医院伦理委员会批准,批准号为01482 311234。大鼠的实验操作和取材遵循《关于善待实验动物的指导性意见》规定,并与美国国立卫生与健康研究院的指南一致。结果与结论:实验证实了小胶质细胞的功能与黑质多巴胺能神经元铁代谢密切相关,如何调控小胶质细胞的功能使其向保护神经元的方向发展,这一方面的研究进展无疑将对帕金森病的防治有极大的推动作用。     

脑内炎症反应对大鼠黑质多巴胺能神经元长时程毒性作用的研究

目的观察黑质部位炎症反应对多巴胺能神经元的长时程毒性作用,探讨脑内炎症反应在黑质多巴胺能神经元慢性变性过程中的作用。方法健康SD雄性大鼠28只,随机分为生理盐水组和10μg、25μg、50μg脂多糖组。定位注射生理盐水或脂多糖入右侧脑室,术后24周观察大鼠行为学改变,免疫组织化学染色观察黑质部位小胶质细胞的激活情况及酪氨酸羟化酶阳性神经元的变化。结果1.大鼠行为学观察显示,10μg、25μg和50μg脂多糖组大鼠的平均运动速度与对照组相比,差异无统计学意义。2.OX-42免疫组织化学染色显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠黑质部位小胶质细胞激活明显。50μg脂多糖组大鼠黑质部位小胶质细胞激活不明显。3.酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元与对照组相比,胞体变小,突起减少甚至消失,染色变浅;50μg脂多糖组大鼠酪氨酸羟化酶阳性神经元形态与对照组相比没有明显改变。4.酪氨酸羟化酶阳性细胞计数显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠与对照组比较,分别减少15.5%(P<0.01)和20.1%(P<0.01);50μg脂多糖组大鼠与对照组比较没有统计学差异。结论脑室注射脂多糖引发的脑内炎症可导致黑质多巴胺能神经元变性,这一过程呈慢性迟发性;同时,低剂量脂多糖激活小胶质细胞对黑质多巴胺能神经元的慢性毒性作用更为明显;该病理过程较好地模拟了帕金森病的发病特点。     

内源性神经干细胞治疗脊髓损伤

背景：脊髓损伤是一种严重的神经系统疾病,使患者的生活质量严重下降。近年来,随着医学的发展,内源性神经干细胞治疗脊髓损伤作为一种治疗策略被广泛关注。 目的：文章对内源性神经干细胞的活化、分化及治疗脊髓损伤的机制做一简要的综述。 方法：应用计算机检索万方数据库和PubMed数据库中2002-01/2011-03关于神经干细胞治疗脊髓损伤的文章,在标题和摘要中以“内源性神经干细胞;脊髓损伤;分化”或“Endogenous neural stem cells;Spinal cord injury; Differentiation”为检索词进行检索。选择文章内容与内源性神经干细胞治疗脊髓损伤相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到340篇文献,根据纳入标准选择20篇文章进行综述。 结果与结论：内源性神经干细胞作为一种新型的治疗手段,它具有独特的优势,不仅避免了免疫排斥及伦理道德等方面的问题,而且在成年个体中也存在。大部分内源性神经干细胞分化成星形胶质细胞和少突胶质细胞,而不是神经元,但通过对信号传导通路的调控,可以是神经干细胞更多地分化为神经元细胞,从而发挥对脊髓损伤的治疗作用。     

转nanog基因抑制帕金森病大鼠脑内小胶质细胞介导的炎性反应

目的 探讨转nanog基因对6-羟多巴胺(6-OHDA)诱导的帕金森病大鼠中脑黑质区小胶质细胞的激活及肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达的影响.方法 将大鼠随机分为对照、6-OHDA+ PBS、6-OHDA+ PNL与6-OHDA+nanog组.模型组大鼠左侧纹状体内注射6-OHDA,再将PBS、慢病毒空载体PNL-IRES.EGFP (PNL)、转nanog基因载体分别注入6-OHDA+ PBS、6-OHDA+ PNL与6-OHDA+ nanog组大鼠左侧纹状体;14 d后,注射阿朴吗啡(APO),观察大鼠的旋转行为;免疫组织化学染色观察黑质多巴胺能神经元数量;免疫荧光观测黑质区小胶质细胞数量及TNF-α表达.结果 注射后14 d,6-OHDA+ nanog组大鼠APO诱发的旋转效应低于6-OHDA+ PNL与6-OHDA+PBS组(P＜0.05);模型组注射侧黑质多巴胺能神经元数量较对照组明显减少(P＜0.05),但6-OHDA+ nanog组存活的多巴胺能神经元数量多于6-OHDA+ PNL与6-OHDA+ PBS组(P＜0.05).模型组大鼠注射侧黑质区小胶质细胞数量和TNF-α表达均较对照组增加(P＜0.05),但6-OHDA+ nanog组小胶质细胞数目和TNF-α表达水平低于6-OHDA+ PNL与6-OHDA+ PBS组(P＜0.05).结论 转nanog基因可抑制帕金森病大鼠脑内小胶质细胞活化介导的炎性反应,具有神经元保护作用.     

人诱导性多能干细胞源神经元移植治疗帕金森病的现状与未来

BACKGROUND:The emergence of human induced pluripotent stem cells (iPSCs)-derived dopaminergic neurons solves the problem that the embryonic stem cell (ESC) shows an ethical issue on its source, providing a promising cell source for treatment of Parkinson’s disease. OBJECTIVE:To summarize the differentiation methods of iPSCs-derived dopaminergic neurons in vitro, the choice of Parkinson’s disease models and the transplantation of iPSCs-derived dopaminergic neurons in the Parkinson’s disease treatment. METHODS: In order to search relevant articles about the application of iPSCs-derived dopaminergic neurons in the Parkinson’s disease models from PubMed databases (from 1980 to 2015), a computer-based search was performed by the first author, using the key words of “iPSC and Parkinson’s disease, induced pluripotent stem cells and Parkinson’s disease, ES cells and Parkinson, PD model, Parkinson and Lewy bodies” in English. Finally 40 articles were chosen for further analysis. RESULTS AND CONCLUSION:Here, this paper is detailed to show the research status of human iPSCs-derived dopaminergic neurons for treating Parkinson’s disease by reviewing the sources and in vitro differentiation schedules of iPSCs as well as the choice of Parkinson’s disease models and outcomes of transplantation of iPSCs-derived dopaminergic neurons for Parkinson’s disease treatment. According to the Parkinson’s disease mechanism of the Lewy body, we analyze the generation mechanism of the Lewy body, providing references to avert the presence of Lewy bodies and optimize the outcomes of transplantation. The improvement of differentiation conditions of iPSCs can markedly improve the behavior outcomes, and moreover, we can systematically evaluate the outcomes of transplantation by iconography and immunohistochemical results.     

神经干细胞转基因移植治疗帕金森病的可能与可行

背景：神经干细胞分化为何种类型的神经细胞,不仅取决于细胞自身基因调控,更受所处环境中外来信号的影响。 目的：就神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的研究进展进行综述。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库1992-01/2009-12及中国期刊网全文数据库2003-01/2010-12有关神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的文章,英文检索词为“neural stem cell(NSCs), neural stem cell transplant, Parkinson’s disease(PD)”,中文检索词为“神经干细胞,干细胞移植,帕金森病”。排除重复性研究及Meta分析,共保留30篇文献进行综述。 结果与结论：转基因神经干细胞移植治疗帕金森病是目前公认的最有前景的治疗方案。在低氧条件下转基因培养的神经干细胞,能高效地诱导分化为多巴胺能神经元,为移植治疗帕金森病提供细胞源。但神经干细胞的生物学特性、诱导分化等还有待进一步分析。同时应用于人体治疗的生物安全性问题也逐渐引起人们的重视,如致瘤性等问题均在进一步探索中。     

血管活性肠肽对帕金森病大鼠黑质胶质细胞活化及相关炎性因子释放的影响

目的探讨血管活性肠肽(VIP)对帕金森病(PD)大鼠模型中脑黑质胶质细胞活化及相关炎性因子表达的影响。方法将6-羟多巴胺(6-OHDA)定向注入大鼠右侧纹状体制备PD模型。32只制备成功的PD大鼠随机分为VIP组和模型组,VIP组大鼠腹腔注射VIP 1ml(20μg/L),另10只正常大鼠为对照组。分别采用免疫组织化学、Western blotting、RT-PCR方法观察大鼠中脑黑质多巴胺(DA)能神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞的数量和形态变化以及肿瘤坏死因子α(TNF-α)和环氧化酶2(COX-2)的表达变化。结果模型组大鼠黑质损毁侧小胶质细胞即白细胞分化抗原11b(CD11b)阳性细胞,数量较对照组明显增加(P0.05)并呈阿米巴样改变,星形胶质细胞(GFAP阳性细胞)数量明显增加(P0.05),炎性因子表达水平也明显上升(P0.05),DA能神经元数量较对照组明显下降(P0.05);与模型组相比,VIP组大鼠损毁侧黑质小胶质细胞和星形胶质细胞数量明显下降(P0.05),炎性因子表达水平显著降低(P0.05),DA能神经元数量较模型组增加(P0.05)。结论 VIP对帕金森病大鼠黑质小胶质细胞和星形胶质细胞的活化具有抑制作用,并可减少相关炎症因子的表达,从而保护黑质DA能神经元。     

大鼠胚胎中脑多巴胺神经元的分离培养与鉴定

背景：神经细胞移植治疗是最有希望治愈帕金森病的方法之一。 目的：探讨大鼠胚胎中脑多巴胺神经元分离、培养与鉴定的方法。 方法：解剖分离E14d SD大鼠胚胎中脑组织,制备单细胞悬液,以神经细胞培养液培养,观察其生长情况并进行RT-PCR和免疫组织化学鉴定。 结果与结论：在神经细胞培养液中,细胞生长良好。RT-PCR和免疫组织化学结果显示大多数细胞表达多巴胺神经元特异性分子标志。证实实验成功建立了大鼠胚胎中脑多巴胺神经元分离培养与鉴定的方法。     

Biochanin A protects dopaminergic neurons against lipopolysaccharide-induced damage through inhibition of microglia activation and proinflammatory factors generation

Activation of microglia and consequent release of proinflammatory factors, are believed to contribute to neurodegeneration in Parkinson's disease (PD). Hence, identification of compounds that prevent microglial activation is highly desirable in the search for therapeutic agents for inflammation-mediated neurodegenerative diseases. In this study, we reported that biochanin A, one of the predominant isoflavones in Trifolium pratense, attenuated lipopolysaccharide (LPS)-induced decrease in dopamine uptake and the number of dopaminergic neurons in a dose-dependent manner in rat mesencephalic neuron-glia cultures. Moreover, biochanin A also significantly inhibited LPS-induced activation of microglia and production of tumor necrosis factor-alpha, nitric oxide and superoxide in mesencephalic neuron-glia cultures and microglia-enriched cultures. This study suggested for the first time that biochanin A protected dopaminergic neurons against LPS-induced damage through inhibition of microglia activation and proinflammatory factors generation.     

Rotenone and paraquat do not directly activate microglia or induce inflammatory cytokine release

Both epidemiological and pathological data suggest an inflammatory response including microglia activation and neuro-inflammation in the Parkinsonian brain. Treatments with lipopolysacchride (LPS), rotenone and paraquat have been used as models for Parkinson's disease, as they cause dopaminergic neuron degeneration in culture and in animals. Recent studies have suggested that rotenone and paraquat induce neuro-inflammation, however, it is not known if they can directly activate microglia. Here, we use primary cultured microglia to address this question. Microglia activation was analyzed by morphological changes and release of nitric oxide and inflammatory cytokines. Treatment with LPS was used as a positive control. While LPS induced morphological changes characteristic of microglial activation and release of nitric oxide and inflammatory cytokines, rotenone and paraquat did not. Our results suggest that paraquat and rotenone do not act directly on microglia and that neuro-inflammation and microglial activation in animals treated with these agents are likely non-cell autonomous, and may occur as a result of dopaminergic neuron damage or factors released by neurons and other cells.     

诱导性多能干细胞在神经系统疾病中的研究与应用

背景：诱导性多能干细胞可转化为各种期望的神经细胞,替代神经系统疾病损伤或缺失的神经细胞,发挥相应的功能作用,目前已经取得了可喜的进展。如何提高其诱导效率,保证移植替代的安全性,将其更好的应用到临床已成为研究热点。 目的：就近年来诱导性多能干细胞在帕金森病、脊髓损伤、运动神经元病等神经系统疾病中的研究和应用进行综述。 方法：应用计算机以“induced pluripotent stem cells,neurological diseases”为检索词,检索PubMed数据库(2006-01/2010-09);应用计算机以“诱导性多能干细胞”为检索词,检索中国生物医学文献数据库 (2006-01/2010-09)。 结果与结论：共收集149篇关于诱导性多能干细胞在神经系统疾病应用方面的文献,中文17篇,英文132篇,阅读标题和摘要进行初筛,排除研究方向与此文无关、内容重复性研究,共保留25篇文献进行综述。诱导性多能干细胞作为一种潜在的新型治疗手段,可以用作供体细胞和疾病研究载体,在帕金森病、脊髓损伤、运动神经元性肌萎缩等神经系统疾病中有极大地潜在应用价值,基础和临床研究都取得了较大成果,但诱导效率和移植替代安全性依然是阻碍其应用进展的重要障碍。     

蓝斑核在帕金森病发病中的病理改变及其作用

目的帕金森病是一种常见的神经变性性疾病,其病理特征为中脑黑质多巴胺能神经元的选择性和进行性变性。而近来的临床资料提示,在帕金森病早期,脑桥蓝斑核的去甲肾上腺素能神经元先于黑质发生病变。实验室研究也发现,蓝斑变性后,黑质多巴胺能神经元的电生理状态、神经递质代谢活动会发生改变,对损伤因素的易感性增高,促进了帕金森病的发病。其原因可能为蓝斑通过调节递质释放、摄取毒物、分泌营养物质等方式影响黑质多巴胺能神经元以及该区域的神经胶质细胞,对多巴胺系统起到保护作用。本文综述了帕金森病临床资料中蓝斑的病理表现、以及基础研究中蓝斑与黑质的关系以及蓝斑对黑质起保护作用的可能机制。本综述应能为深入研究帕金森病的发病机制提供参考。