转铁蛋白受体1对淀粉样蛋白前体/早老素1转基因小鼠神经元的保护作用

目的 探讨转铁蛋白受体1(TfR1)在淀粉样蛋白前体（APP）/早老素1（PS1）转基因小鼠脑内异常表达情况及其对阿尔茨海默病（AD）神经元的保护作用。 方法 首先,利用免疫荧光及Western blotting技术检测出生后1月（P1M）至P12M各发育时间点,APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠大脑TfR1的表达情况;其次,取APP/PS1转基因与野生型新生小鼠原代海马神经元培养,培养12 d后利用TfR1 shRNA质粒干扰TfR1基因的表达,利用Western blotting技术检测干扰后细胞TfR1的表达变化;ELISA技术检测TfR1干扰前后细胞β-淀粉样蛋白(Aβ)_1-42的分泌量;利用微管相关蛋白2(MAP2)标记神经元突起,观察TfR1干扰前、后神经元突起的生长变化;最后,利用FM1-43染色观察由TfR1介导的轴质运输中囊泡的运输情况。 结果 在APP/PS1转基因小鼠生长发育过程中,随着年龄的增长TfR1的表达呈现先增加后减少的趋势,在P6M之后明显降低,且与对照组相比差异有显著性;TfR1 shRNA 干扰后可以使原代神经元细胞内TfR1基因沉默,使其突起明显变细、变长并影响囊泡的运输。与对照组相比,TfR1基因在APP/PS1转基因小鼠原代神经元中表达量减少,荧光减弱。 结论 APP、PS1基因突变可导致TfR1的表达下降;APP/PS1转基因小鼠原代神经元经TfR1 shRNA干扰Aβ_1-42分泌量增多,影响神经元突起的生长,使轴质运输速率减慢,囊泡的活动减缓,加重AD病情。故TfR1的表达可以对神经元起到保护作用。     

淀粉样蛋白前体/早老素1转基因小鼠大脑皮质内kinesin1介导的神经元轴浆运输障碍

目的 探讨轴突运输蛋白,kinesin1和神经丝蛋白（SIM-312）在阿尔茨海默病(AD)发生、发展中的作用。 方法 出生后30～360 d淀粉样蛋白前体（APP）/早老素1（PS1）转基因小鼠（n＝40）和野生型小鼠（n＝40）用于此研究,利用免疫荧光染色和Western blotting技术检测上述两种小鼠大脑皮层内老年斑的沉积及星形胶质细胞的分布以及在大脑皮质发育过程中kinesin1和SIM-312阳性细胞个数及蛋白的表达变化。 结果 APP/PS1转基因小鼠与正常对照组相比,β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块增多,星形胶质细胞数目增多,神经元减少;而kinesin1阳性细胞的数量在APP/PS1转基因小鼠生长发育过程中减少,且在出生9月（P9M）之后与野生型小鼠之间差异存在着显著性 (P<0.05);SIM-312标记的神经丝蛋白随着年龄的增长自P6M之后开始出现缠结现象。 结论 Kinesin1和SIM-312的异常改变导致神经元中轴浆运输障碍以及AD的病理变化。     

小鼠脊髓发育与神经细胞凋亡

目的通过观察小鼠脊髓发育过程中神经元的增殖、分化与凋亡,探讨小鼠脊髓的发育过程及其调控机制。方法取妊娠第18天(E18)至生后第90天(P90)小鼠173只,用5’-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)技术标记增殖的神经干细胞,免疫荧光法(DCX,NeuN和Caspase8)标记脊髓中的新生神经元,成熟神经元和凋亡细胞。结果在胚胎与出生早期,BrdU阳性细胞均匀分布于小鼠脊髓各部位。随着小鼠日龄的增加,脊髓神经干细胞可以分化为神经胶质细胞与神经元。其后,位于神经管侧脑室的新生神经元向中间层(未来的灰质)迁移,逐渐分化为成熟神经元。最后,神经元向脊髓中央聚集,灰质呈现典型的"H"型。随着神经元的分化,一些凋亡神经细胞出现在新生神经元与成熟神经元中。荧光双标显示,大部分的凋亡神经细胞都是新生神经元,说明神经元凋亡常常发生在新生神经元中。统计学分析表明,DCX、NeuN、Caspase-8标记的阳性细胞数均随小鼠日龄的增加而减少,说明神经元的分化和凋亡在脊髓的发育过程中逐渐减少。结论在脊髓的发育过程中存在着神经元的增殖、分化与凋亡。三者相互协同,共同调节脊髓的形成与发育。     

脑的进化及其基因调控

研究无脊椎动物、脊椎动物的中枢神经系统的比较解剖学有利于对脑进化的认识。哺乳动物新皮质的出现在进化史上具有十分重要的意义。脑的进化受多种基因的调节,如小头基因、SHH、Foxp2、Want-3a、BMP基因等等。     

缺血、缺氧对小鼠海马DNA甲基化的影响

目的建立缺血、缺氧脑片模型,探讨缺血、缺氧对小鼠海马的损伤及其机制。方法利用C57BL/6J小鼠建立海马脑片缺血、缺氧性脑损伤(HIBD)模型,采用免疫组织化学染色法和Western blotting法分析正常对照组海马脑片与HIBD实验组海马脑片炎症损伤、DNA甲基化相关酶的表达情况。结果 HIBD实验组海马脑片氧化应激、炎症损伤细胞明显多于对照组(P0.01),诱发海马应激损伤;同时HIBD实验组海马脑片DNA甲基化水平高于对照组(P0.01)。结论脑片缺血、缺氧可促发炎症反应对海马组织造成损伤,DNA甲基化水平升高,提示DNA甲基化可能参与缺血、缺氧组织损伤过程;机制可能是HIBD影响DNA代谢活动,诱导DNA甲基化水平升高,DNA甲基化调控相关基因表达产生氧化应激,促发炎症反应,对海马造成损伤。     

脑电特征分析在阿尔茨海默症临床研究中的应用

阿尔茨海默症(AD)是典型的脑认知功能障碍性疾病,严重影响患者的工作与生活,如何早期诊断此类疾病,一直是人们关注的热点,也是一项有意义的研究。脑电信号包含的功能信息,在脑认知功能障碍的早期诊断中有着独特的优势。从AD的发病机理出发,总结AD的常规诊断方法,进一步阐述脑电特征分析方法,即脑电功率谱、脑诱发电位、脑电近似熵及脑电复杂度等在AD诊断中的应用研究现状,并进行展望。     

人胚胎海马发育的形态学研究 Ⅴ.室管膜的发生

运用HE和Nissl染色、免疫组织化学法、透射电镜及扫描电镜，对60例6周至足月的人胚胎海马室管膜上皮变化进行了观察。发现胚胎发育过程中室管膜发生了剧烈变化。最早室管层神经上皮细胞为假复层柱状，随着未分化细胞向外迁徙，海马室管膜层神经上皮细胞迅速增殖，形成复层上皮。当室管膜层细胞停止迁徙时，室管膜开始向假复层柱状及单层柱状上皮转变。电镜观察，胚胎早期神经上皮细胞由未分化细胞构成；其特点是，细胞质内各种特化细胞器匮乏，但糖原丰富。15周左右未分化细胞开始向长突细胞及室管膜细胞分化。长突细胞电子密度高，底部有细长突起，表面有微绒毛，胞质内微丝丰富；而室管膜细胞电子密度低，底部无突起，但表面有丰富的纤毛。对长突细胞及免疫组化染色的GFAP阳性细胞进行形态和发育特征的比较，提示两者属同一类细胞。扫描电镜下，15周前室管膜表面微绒毛较多，以后纤毛逐步发育，大量密集纤毛布满于室管膜表面。此外，还能见到一类接触脑脊液神经元，这类神经元可为多极或双极，并有突起伸入室管膜上皮内。     

大脑皮质类器官培养及其在中枢神经系统疾病中的应用

文题释义： 大脑皮质类器官：利用三维细胞培养的方法,在合适的条件下将多能干细胞从单细胞生成一种能发育成神经上皮并具有类似活体大脑组织的复杂结构。 自我重组：像胚胎干细胞或诱导性多能干细胞这一类的多能干细胞,具有自发发育成某些原始结构的趋势。 背景：大脑组织是人体发育最复杂的结构,许多人类大脑疾病难以在动物体内重现,因此建立大脑发育的体外模型具有非常重要的研究价值。最近几年随着干细胞领域的飞速发展,出现了一种人工组织培养技术,即通过体外三维培养的方式,将干细胞从单个细胞生成一种复杂的、类似活体组织的结构,这种结构称为类器官。 目的：文章从大脑类器官的培养现状、发生机制、组织学特征及在神经系统疾病中的应用等多个方面综述了近年来大脑类器官的研究进展,并分析了目前大脑类器官的研究缺陷,旨在为相关领域的研究提供参考。 方法：由第一作者检索1998年1月至2019年6月中国知网、万方、PubMed数据库相关文献,检索词为“类器官、大脑类器官、胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、神经发生、大脑皮质、发育、神经退行性疾病”“organoids,cerebral organoids,embryonic stem cells,induced pluripotent stem cells, neurogenesis,cerebral cortex,development,neurological diseases,self-organization”,纳入45篇文献进行综述。 结果与结论：利用多能干细胞自我重组的特性及添加神经诱导因子的方法,在体外可以有效产生大脑皮质类器官。作为一种全新的生物培养技术,大脑类器官在研究活体组织的发育、疾病形成的机制、组织替代疗法以及药物实验等方面都有很大的研究和应用价值。 ORCID: 0000-0002-8700-3030(范文娟) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

小鼠大脑新皮质片层化形成过程和细胞周期变化

目的 探讨小鼠大脑新皮质片层化的组织发生过程和细胞周期的关系,对有丝分裂后神经元在迁移中的细胞周期变化、神经细胞的增殖、神经元的迁移进行观察.方法 各日龄共计200只小鼠,应用免疫荧光法、5′-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)检测和DiI标记技术对胚胎期和出生后小鼠的大脑皮质进行形态学观察,对皮质BrdU和Cyclin D1阳性细胞密度进行测量.结果 皮质板最早在胚龄15d(E15)时形成,小鼠大脑新皮质深层(第Ⅵ～Ⅴ层)片层化进程开始于生后0 d(P0),皮质浅层(第Ⅳ～Ⅱ层)的片层化趋势开始于P5,P7时6层结构完全形成,但未呈现片层化特点,P14时小鼠大脑新皮质片层化完全形成,P30时片层化结构趋于稳定.在大脑新皮质片层化过程中,锥体细胞在E17时呈椭圆形,树突有小分支,在P15时发育成熟,呈锥形并有复杂的顶树突和基树突.BrdU检测发现,室管层和室管层下区有大量增殖的干细胞,在此期间由BrdU阳性细胞增殖生成的有丝分裂后神经元可以迁移到大脑新皮质;P0至P30,迁移到皮质板的有丝分裂后神经元逐渐减少.利用G1期特异性标记物Cyclin D1对有丝分裂后神经元的细胞周期进行分析发现,有丝分裂后神经元处于G1期,它们一旦定居到皮质板将退出细胞周期.新皮质中Cyclin D1阳性细胞数量呈抛物线变化,在P12达到峰值,P30后在皮质板只能发现少量的Cyclin D1阳性细胞.结论 小鼠大脑新皮质片层化过程经历了细胞增殖、分化与迁移,同时伴随着皮质板锥体细胞的成熟.神经细胞的增殖和迁移主要发生在胚胎期和生后早期,迁移的细胞主要处于G1期.有丝分裂后神经元的分化过程实际上是G1期到G0期的过渡,一旦在皮质板定居下来,有丝分裂后神经元将退出细胞周期,进入G0期.     

精氨酸加压素对实验性神经细胞老化过程中细胞周期和细胞总蛋白的影响

采用小鼠神经母细胞瘤细胞无血清培养，建立神经细胞老化实验研究模型。以流式细胞光度术观察精氨酸加压素（ＡＶＰ）对老化过程中实验性神经细胞的细胞周期和细胞总蛋白的影响。结果发现ＡＶＰ可产生延缓细胞老化的细胞周期和细胞总蛋白的变化。提示ＡＶＰ通过使细胞周期、ＤＮＡ和细胞总蛋白等发生变化来发挥其延缓实验性神经细胞老化的作用。