NMDA受体在培养神经元突触内和突触外发育中的变化

目的 观察培养大鼠海马神经元NMDA受体在突触内和突触外发育中的变化.方法 采用膜片钳的全细胞模式和外面向外模式分别记录突触内和突触外NMDA受体通道电流.结果 培养2周海马神经元突触内NMDA受体通道介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCNMDA)幅度比培养1周神经元小,对NMDA受体亚单位NR2B的特异拮抗剂ifnprodil的敏感性远低于培养1周神经元;培养2周神经元突触外NMDA受体的单通道电流幅度和开放概率比培养1周神经元增大,但两者的电导和翻转电位无显著差异.ifenprodil降低培养1周和2周神经元突触外NNDA受体单通道电流的电导和开放概率,且对培养2周神经元开放概率的抑制作用更显著.结论 NMDA受体通道电流在培养海马神经元突触内和突触外有发育变化,提示NMDA受体NR2亚单位在培养1周的神经元突触内和突触外均主要为NR2B亚单位;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A亚单位取代,突触外仍主要为NR2B亚单位.     

突触内NMDAR通道电流在培养神经元发育中的变化

[目的]观察培养大鼠海马神经元突触内NMDA受体（NMDAR）通道电流在发育中的变化。[方法]取新生1dSD大鼠海马制成细胞悬液,接种在培养板上进行培养。培养到1周和2周时,采用膜片钳全细胞模式记录神经元突触内自发的微小兴奋性突触后电流（mEPSC）。[结果]培养2周海马神经元突触内NMDA受体介导的mEPSC（mEPSCNMDA）幅度比培养1周神经元小,对NR2B的特异拮抗剂ifenprodil的敏感性降低。Ifenprodil对培养1周神经元mEPSCNMDA的抑制作用达到（80.47±6.12）%,却只抑制（12.27±2.02）%培养2周神经元的mEPSCNMDA。[结论]培养海马神经元突触内NMDA受体通道电流有发育变化,提示培养1周神经元突触内NMDA受体NR2亚单位主要为NR2B;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A取代。     

突触内NMDAR通道电流在培养神经元发育中的变化

 [目的]观察培养大鼠海马神经元突触内NMDA受体（NMDAR）通道电流在发育中的变化。[方法]取新生1dSD大鼠海马制成细胞悬液,接种在培养板上进行培养。培养到1周和2周时,采用膜片钳全细胞模式记录神经元突触内自发的微小兴奋性突触后电流（mEPSC）。[结果]培养2周海马神经元突触内NMDA受体介导的mEPSC（mEPSCNMDA）幅度比培养1周神经元小,对NR2B的特异拮抗剂ifenprodil的敏感性降低。Ifenprodil对培养1周神经元mEPSCNMDA的抑制作用达到（80.47±6.12）%,却只抑制（12.27±2.02）%培养2周神经元的mEPSCNMDA。[结论]培养海马神经元突触内NMDA受体通道电流有发育变化,提示培养1周神经元突触内NMDA受体NR2亚单位主要为NR2B;而神经元培养到2周时,突触内NR2B亚单位逐渐被NR2A取代。     

急性Aβ处理诱导原代培养大鼠海马颗粒神经元NMDA受体亚单位的选择性改变

可溶性Aβ寡聚体被认为是引起AD早期阶段突触功能失常的最主要因素。不同的NMDA受体亚单位均与Aβ诱导的突触毒性有密切关系。在目前的研究中,我们发现Aβ选择性的诱导了NR2B亚单位蛋白水平的下降,但是NR1,NR2A及SAP102的蛋白表达并没有显著改变。这些结果提示NR2B在Aβ急性处理后导致的早期突触毒性作用中变化更引人关注。而且,我们还惊奇的发现,Aβ诱导了突触内NR2A和SAP102的puncta密度明显减少,这进一步提示Aβ急性处理后突触内外NMDA受体亚单位发生了复杂的改变。我们的研究结果表明在AD早期阶段,Aβ对于不同的NMDA受体亚单位及突触相关蛋白的产生了极其复杂的效应。这也在某种程度上解释了为什么临床上难于寻找适合的与AD早期NMDA受体功能异常相关的阻止突触功能失常和突触缺失的药物。     

Aβ1～40诱导大鼠海马突触体素和突触数量的变化

目的研究淀粉样β蛋白（β-amyloid vprotein，AB1-40）诱导大鼠海马突触体素和突触数量的变化，以探讨其与阿尔茨海默病发病机制及病理变化的关联性。方法于雄性SD大鼠双侧海马注射Aβ1-40，模拟AD脑内AB对神经系统的损害。判定AD模型成功后，取脑行冻切片，采用小鼠抗人重组突触体素单克隆抗体免疫组织化学染色结合积分吸光度分析法检测突触体素免疫阳性产物表达的变化，并应用透射电镜对海马突触进行观察计数。结果假手术组突触体素免疫组化染色海马呈层状结构，突触体素免疫阳性产物密度较高。与假手术组比较。AD模型组突触体素免疫阳性产物密度明显下降，海马CA2突触体素免疫阳性产物的积分吸光度值显著降低（P〈0．05）。溶酶体组突触体素免疫组化染色与假手术组相似；电镜观察，假手术组海马神经元树突、轴突较密集，突触小泡多，突触结构清晰、数量多；AD模型组海马神经元突触小泡体积变小、变少，突触结构不完整、数量明显减少（P〈0．05），溶酶体组神经元和突触结构与假手术组相似。结论淀粉样β蛋白可诱导大鼠海马突触体素和突触数量表达减少，是阿尔茨海默病发病机制及病理改变之一，是引起学习记忆减退和认知障碍的途径之一。其作用机制尚需进一步探讨。     

神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后分化神经元的形态学观察

目的 观察小鼠胚胎干细胞来源的神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后新生神经元的分化情况.方法 将表达绿色荧光蛋白的小鼠胚胎干细胞采用无血清方法定向诱导为神经前体细胞,移植至Aβ1-40损伤的大鼠海马齿回,免疫荧光染色观察分化神经元的递质表型、受体表达以及与受者神经元的突触性接触.结果 小鼠胚胎干细胞来源的神经前体细胞移植后能长时间存活并分化为谷氨酸能、γ-氨基丁酸能神经元,表达NMDA受体和GABAA受体;发出类似神经元的长突起伸入到受者脑组织中去,并且在其胞膜和突起周围可观察到大量受者神经元来源的突触素阳性颗粒.结论 神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后能分化为不同类型的神经元,与受者神经元之间可能存在突触结构.     

APP/PS1痴呆小鼠海马特异性过表达芳香化酶对空间学习记忆的影响及相关神经机制研究

目的 探讨海马芳香化酶(aromatase,AROM)对APP/PS1小鼠(AD小鼠)空间学习记忆、特异性病理及突触可塑性的影响及其机制.方法 采用Western blot检测不同月龄雄性WT小鼠与AD小鼠海马AROM和雄激素受体等的表达;构建AROM的过表达病毒载体(oAROM),于6月龄AD小鼠海马立体定位注射,3个月后(9月龄)采用Morris水迷宫检测空间学习记忆行为,免疫组化/免疫荧光检测Aβ表达,Western blot检测海马Aβ和突触相关蛋白、actin细胞骨架调节蛋白表达,透射电镜检测海马突触密度、突触后膜厚度的变化.结果 WT小鼠于10月龄时海马AROM表达开始下降(P＜0.01),而AD小鼠6月龄时AROM表达即显著下降(P＜0.01).与APP/PS1小鼠相比,oAROM小鼠在目标象限的停留时间(P＜0.05)、穿过平台次数显著增加(P＜0.05),海马Aβ生成相关蛋白减少(P＜0.01)而降解相关蛋白表达增加,突触密度(P＜0.01)、突触后膜厚度(P＜0.01)与突触蛋白表达显著增加,actin聚合蛋白Profilin-1表达显著上调(P＜0.01)而解聚蛋白Cofilin显著下降(P＜0.01).结论 海马特异性过表达AROM能够抑制Aβ沉积,改善痴呆小鼠海马的突触可塑性,进而改善痴呆小鼠的空间学习记忆障碍,提示海马AROM可能是预防AD的重要靶点.     

老年人血管相关病变对阿尔茨海默病发病风险的影响

<正>阿尔茨海默病是痴呆最常见的原因,老年人常见的神经系统变性病,患病者进行性智能减退。其发病与脑内β淀粉样蛋白异常沉积有关,β淀粉样蛋白是在形成β淀粉样前体蛋白过程中形成;对它周围的突触和神经元具有毒性作用,破坏突触前膜,神经细胞死亡,神经元的丢失,进而各种神经递质随之缺乏,其中最明显的是乙酰胆碱能神经递质。三个病理典型特征-老年斑、神经元纤维缠结、海马椎体细胞空泡变性。当β淀粉样蛋白被分泌到细胞外间隙时,β     

突触内外NMDA受体的分布调控及其生物学功能

N-甲基-D-天冬氨酸（N-Methyl-D-Aspartate,NMDA）受体历来被认为是一把双刃剑。一方面,它可介导钙离子内流,增强突触可塑性,提高神经元兴奋性;另一方面,它的过度开放导致钙离子过量内流,形成钙超载,引起细胞功能紊乱,诱发凋亡,或启动细胞死亡信号转导途径。然而,最近的研究表明NMDA受体的生物学效应并不完全取决于其开放程度,不同部位的NMDA受体可激活不同的信号转导通路,产生相反的生物学效应。其中突触上的NMDA受体活化可通过作用于细胞核内的钙离子信号转导通路,发挥保护神经细胞的作用;而突触外的NMDA受体则可诱发细胞的凋亡甚至死亡途径。两者之间的失衡是神经系统疾病发病的主要机制之一,例如在老年痴呆以及亨廷顿氏病中,均发现有NMDA受体分布的异常。因此,调控NMDA受体的分布为神经退行性疾病的治疗提供一个新的方向。     

α7 神经型尼古丁受体对突触功能和钙信号通路的影响及在阿尔茨海默氏病中的神经保护作用机制研究

目的：研究β- 淀粉样蛋白（ β-amyloid protein,Aβ） 的聚集是否会引起突触形态及相关蛋白表达水平的变化以及与Aβ、胆碱能受体及突触功能密切相关的钙离子通路是否发生变化,进一步探讨这些改变之间是否具有一定的相关性;研究特异性激动原代海马神经元中的 α7nAChR 对突触形态及其相关蛋白、钙信号通路相关蛋白、Ca2+ 浓度以及 α7nAChR 对抗 Aβ 毒性作用的神经保护作用机制,为进一步阐明AD 发病机制提供一定的理论依据。方法：原代培养大鼠海马神经元细胞;实验细胞分为A 组：对照组;B 组：α7nAChRs 特异性激动剂 PNU-282987 处理组;C 组：Aβ1-42 寡聚体处理组;D 组：PNU-282987+ Aβ1-42 寡聚体处理组;采用Real-time PCR 法和蛋白免疫印迹（ Western Blot） 法分别测定各组细胞中突触相关蛋白Syn、PSD95、SNAP25、DYN1、AP180,钙信号通路相关蛋白CaM、CaMKⅡ、pCaMKⅡ、CREB、PCREB mRNA 和蛋白表达水平的变化,流式细胞仪检测神经细胞钙离子水平。结果：Aβ1-42 寡聚体可引起神经元细胞内钙超载,Aβ1-42 寡聚体可减少各组细胞中突触相关蛋白Syn、PSD95、SNAP25、DYN1、AP180 和钙信号通路相关蛋白CaMKⅡ、pCaMKⅡ、CREB、pCREB mRNA 及蛋白表达水平,增加CaM mRNA 及蛋白的表达水平;特异性激动海马神经元细胞α7nAChR 后神经细胞内钙离子水平相对减少,神经元细胞中的突触相关蛋白Syn、PSD95、SNAP25、DYN1、AP180 和钙信号通路相关蛋白CaMKⅡ、pCaMKⅡ、CREB、pCREB mRNA 及蛋白表达水平升高,且能对抗Aβ对突触蛋白及钙通路相关蛋白的影响。结论：Aβ1-42 寡聚体对细胞的神经毒性能够损伤突触功能以及钙信号通路;α7nAChR 可增加突触相关蛋白的表达以及可能通过激活钙信号通路来抵抗Aβ的神经毒性发挥神经保护作用。     

成年海马神经发生与阿尔茨海默病的关系

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年期常见的神经退行性疾病,被 WHO 公布为目前人 类面临的最大全球公共卫生事项之一。临床主要症状是学习记忆能力渐进性减退。其神经病理学改变包括 β- 样淀粉蛋白(amyloid β protein,Aβ)聚集在神经细胞外形成的老年斑(senile plaque,SP)、Tau 蛋白过度磷酸化 聚集在神经细胞内形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)、神经元丢失变性和突触减少等,特别是神经 发生异常改变,也是 AD 神经病理改变的主要特征。神经发生是成年哺乳动物海马齿状回神经干细胞产生新生神 经细胞的过程,增加成年神经发生对补偿神经元和改善学习记忆障碍有促进等作用,维持了脑内的可塑性和相关 性功能。因此,促进成年海马神经发生可能有利于 AD 的治疗。该文就成年海马神经发生与 AD 的关系予以总结。     

蒺藜总皂苷对AD大鼠GSK-3β的影响

目的探讨蒺藜总皂苷对AD大鼠GSK-3β的影响。方法采用AlCl3灌胃制作AD大鼠模型,Morris水迷宫检测大鼠空间记忆能力,免疫印迹检测GSK-3β蛋白水平。结果蒺藜总皂苷明显缩短大鼠寻找平台的时间,降低GSK-3β蛋白水平。结论蒺藜总皂苷能有效改善因AlCl3所致的大鼠空间记忆障碍,其机制可能与抑制GSK-3β蛋白过度激活有关。     

蛋白激酶5与微管相关蛋白tau磷酸化的关系

阿尔茨海默病（Alzheimer＇s disease,AD）是一种以进行性痴呆为特征的神经退行性疾病,以严重的记忆减退和认知障碍为主要临床表现。目前有关AD的发病机制尚不甚明了。过度磷酸化的tau蛋白组成的神经原纤维缠结（NNF）是AD的主要神经病理学特征之一。细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶5（cyclin-dependent kinase 5,edk 5）主要在神经系统中激活,是脑发育、神经定位、突触发生与传递的重要调节因子,参与了AD病人脑内tau蛋白的异常磷酸化,在AD的发病过程中可能发挥重要作用。本文简要介绍cdk5的结构及其分布部位,tau蛋白的结构与功能,对cdk5对微管相关蛋白tau磷酸化的关系进行了初步的探讨,为临床防治AD提供一些新的思路。     

NMDA受体与中枢神经系统退行性疾病

兴奋性氨基酸（excitatory amino acids, EAA）是存在于中枢神经系统的兴奋性神经递质,主要包括谷氨酸和天门冬氨酸。谷氨酸受体可分为离子型和代谢型两类。N-甲基-D-天冬氨酸（N-Methyl-D-Aspartate, NMDA）受体是离子型受体的一种亚型。NMDA受体可介导Ca2+内流,增强突触可塑性,参与学习记忆及神经系统发育。另一方面,机体兴奋性氨基酸剧增时,通过激动NMDA受体引起大量的Ca2+内流,细胞内Ca2+超载,进一步激活一系列胞内机制而导致细胞死亡。所以NMDA受体历来被认为是一把双刃剑。NMDA受体活性调节的失衡可能是神经退行性疾病、癫痫及缺血性脑损伤等许多中枢神经系统疾病发病的基础。本文重点就NMDA受体与神经退行性疾病的关系进行综述。     

Modulating the Balance of Synaptic and Extrasynaptic NMDA Receptors Shows Positive Effects Against Amyloid-Beta-Induced Neurotoxicity

The unbalance between synaptic （GluN2A,mediating the protective pathway）and extrasynaptic NMDA receptors（ NMDARs）（ GluN2B,mediating the excitotoxic pathway） has been found in Alzheimer’s disease （AD）,indicating restoring the balance of GluN2A and GluN2B should be beneficial for AD. In this study,the GluN2B-selective antagonist,ifenprodil,and the non-selective NMDAR agonist,NMDA,had little effects on amyloid-beta （Abeta）-induced longterm potentiation （LTP） deficits. Enhancing the activity of GluN2A had a protective effect against Abeta,and specific activation of GluN2A and inhibition of GluN2B showed a better protectiveeffect. The combination of ifenprodil and D-cycloserine （a co-activator of NMDRs similar to D-serine） led to greater improvement in behavior tests than ifenprodil or D-cycloserine alone,meanwhile,the combination of ifenprodil and D-cycloserine reversed the signal pathway more significantly than ifenprodil or D-cycloserine alone. These results indicate that enhancing synaptic NMDARs and inhibiting extrasynaptic NMDARs concurrently showed protective effects against Abeta-induced neurotoxicity,suggesting that modulation of the balance between GluN2A and
GluN2B might be a good strategy for AD therapy.     

N- 甲基-D- 天冬氨酸受体在记忆网络中的作用

N- 甲基-D- 天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate，NMDA）受体属于谷氨酸离子型受体，其与突触的可塑性和学习记忆密切相关。中枢神经系统中与学习记忆相关的，如以胆碱受体、腺苷A1 受体等为代表的诸多受体及递质，以谷氨酸（glutamate，Glu）为代表的氨基酸能神经通路，以长时程增强（long-term potentiation，LTP）等为代表的脑内神经电活动，以脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）等为代表的基因蛋白遗传信息改变，甚至许多神经退行性疾病中Glu 的神经毒性等，都与NMDA 受体相关，通过NMDA 受体功能的改变调控学习记忆功能，进而对整个中枢神经系统产生影响。换句话说，如果把学习记忆的信息传递系统看做一个庞大的信息网络，那么NMDA 受体就是学习记忆相关神经网络中一个相对中心的关键位点。因此，以探讨NMDA 受体在学习记忆错综复杂网络中的关联为切入点，以微观深入研究为基础、以宏观视野分析为引领，全方位评价NMDA 受体在学习记忆网络中的作用，或许可以引领未来脑功能及相关疾病系统的研究。     

吡格列酮对AD大鼠模型学习记忆及GSK-3β、p-tau蛋白的影响

目的观察吡格列酮对阿尔茨海默病（AD）大鼠模型学习记忆能力及海马糖原合成激酶3-β（GSK-3β）活性、tau蛋白异常磷酸化（p-tau）的影响,为临床防治AD提供一条新的思路。方法健康雄性Wistar大鼠32只,随机分为4组,除对照组外其余组大鼠海马CA1区注射冈田酸（OA）制备AD模型;低、高吡格列酮组给予吡格列酮灌胃4周,其余组给生理盐水灌胃;通过水迷宫检测各组大鼠学习记忆能力;免疫组化法观察各组大鼠海马GSK-3β活性、tau蛋白异常磷酸化。结果与对照组相比,模型组学习记忆能力明显下降（P〈0.05）,海马GSK-3β、tau蛋白磷酸化的表达明显增多（P〈0.05）;与模型组相比,低、高吡格列酮组学习记忆能力明显提高（P〈0.05）,海马GSK-3β、tau蛋白磷酸化的表达明显减少（P〈0.05）,而低、高吡格列酮组二者相比无明显差异（P〉0.05）。结论吡格列酮可改善AD大鼠模型学习记忆能力,可能与降低GSK-3β活性、减少tau蛋白过度磷酸化有关。     

丹参酮对D-半乳糖-Aβ1-40复合痴呆模型大鼠的作用机制

目的探讨丹参酮对D-半乳将β-淀粉样肽蛋白片段1-40（Aβ1—40）复合模型大鼠学习记忆障碍（痴呆）的作用机制。方法应用D-半乳糖腹腔注射致衰老加大鼠双侧海马齿状回背侧10μg注射凝聚态Aβ1-40复合造模方法,建立拟人类老年痴呆症的动物模型;给治疗组大鼠灌饲丹参酮50mg／（kg·d）,14d;采用免疫组织化学法和酶组织化学法,分别观察大鼠海马内Aβ、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和乙酰胆碱酯酶表达的变化。结果老年痴呆症模型大鼠海马内Aβ和iNOS免疫反应性细胞数明显增多,平均光密度增强;乙酰胆碱酯酶阳性神经纤维受损,光密度下降（含阳性面积百分比和光密度）,与对照组比较有显著性差异（P〈0．01）;丹参酮治疗后,Aβ和iNOS免疫反应性细胞数明显减少,光密度也下降,乙酰胆碱酯酶阳性神经纤维受损减轻,光密度增强;与模型组比较有显著性差异（P〈0．01）。结论丹参酮改善D－半乳糖－Aβ1－40复合痴呆大鼠学习记忆障碍的作用机制,可能与降低海马内Aβ和iNOS的表达而保护脑内胆碱能神经有关。     

Synaptic metaplasticity through NMDA receptor lateral diffusion

Lateral diffusion of glutamate receptors was proposed as a mechanism for regulating receptor numbers at synapses and affecting synaptic functions, especially the efficiency of synaptic transmission. However, a direct link between receptor lateral diffusion and change in synaptic function has not yet been established. In the present study, we demonstratedNMDAreceptor(NMDAR) lateral diffusion in CA1 neurons in hippocampal slices by detecting considerable recovery of spontaneous or evoked EPSCs from the block of (+)-MK-801[(+)-5-methyl-10,11-dihydro-5H-dibenzo[a,d] cyclohepten-5,10-imine maleate], an irreversible NMDAR open-channel blocker. We observed changes on both the number and the composition of synaptic NMDAR on recovery. More importantly, after the recovery, long-term potentiation(LTP)-producing protocol induced only LTD(long-term depression) instead of LTP. In contrast, a complete recovery from competitive NMDAR blocker D,L-AP-5 was observed without subsequent changes on synaptic plasticity. Our data suggest a revised model of NMDAR trafficking wherein extrasynaptic NMDARs, mostly NR1/NR2B receptors, move laterally into synaptic sites, resulting in altered rule of synaptic modification. Thus, CA1 synapses exhibit a novel form of metaplasticity in which the direction of synaptic modification can be reverted through subtype-specific lateral diffusion of NMDA receptors.