Evidence of tumor necrosis factor receptor 1 signaling in human temporal lobe epilepsy

Seizures, particularly when prolonged, may cause neuronal loss within vulnerable brain structures such as the hippocampus, in part by activating programmed (apoptotic) cell death pathways. Experimental modeling suggests that seizures activate tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1) and engage downstream pro- and anti-apoptotic signaling cascades. Whether such TNFR1-mediated signaling occurs in human temporal lobe epilepsy (TLE) is unknown. Presently, we examined this pathway in hippocampus surgically obtained from refractory TLE patients and contrasted findings to matched autopsy controls. Western blotting established that total protein levels of the TNFR1 proximal signaling adaptor TNFR-associated protein with death domain (TRADD), cleaved initiator caspase-8 and apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) were higher in TLE samples than controls. Intracellular distribution analyses revealed raised cytoplasmic levels of TNFR1, TRADD and the caspase-8 recruitment adaptor Fas-associated protein with death domain (FADD), and higher levels of TRADD and cleaved caspase-8 in the microsomal fraction, in TLE samples. Immunoprecipitation studies detected TRADD-FADD binding, and fluorescence microscopy revealed TRADD co-localization with FADD in TLE hippocampus. These data suggest that TNFR1 signaling is engaged in the hippocampus of patients with refractory temporal lobe epilepsy.     

三七皂苷R1对大鼠脊髓损伤后线粒体功能和神经炎症的作用及相关机制研究

【摘要】 目的：探究三七皂苷R1（notoginsenoside R1,NGR1）对大鼠脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）后线粒体功能和神经炎症的作用及相关机制。方法：SPF级2月龄SD雄性大鼠80只,体质量为250～280g,按随机数字表法分为A1组、B1组、C1组和D1组,每组各20只。A1组仅暴露脊髓,B1组、C1组和D1组大鼠采用改良的Allen′s打击法建立急性SCI模型。A1组和B1组腹腔注射生理盐水,C1组、D1组腹腔注射对应剂量的NGR1和ML385[核因子E2 相关因子2（nuclear factor E2 related factor2,Nrf2）抑制剂]。给药1d、2d、3d采用BBB评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况;给药结束后,各取3只大鼠脊髓样本,铬化青染色与TUNEL染色观察大鼠脱髓鞘及细胞凋亡;利用试剂盒评估脊髓组织线粒体功能;ELISA检测脊髓组织炎症因子的表达;免疫荧光双染色检测脊髓组织离子钙结合衔接分子1（ionized calcium binding adapter molecule 1,Iba1）+诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）+细胞数;RT-qPCR检测脊髓组织Nrf2、血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1,HO-1）mRNA的表达;Western-blot检测脊髓组织Nrf2、HO-1、Bcl2 相关X（BCL2-associated X,Bax）蛋白、细胞淋巴瘤-2（B cell lymphoma-2,Bcl-2）蛋白表达。将购买的PC12细胞分为A2组、B2组、C2组和D2组。A2组正常培养,B2组、C2组和D2组细胞在含H2O2的培养基中培养,C2组和D2组分别加入的NGR1和ML385。各组细胞培养24h后采用CCK8法检测PC12细胞活性;Annexin V-FITC/PI染色检测PC12细胞凋亡;ELISA检测PC12细胞中炎症因子的表达;RT-qPCR检测PC12细胞Nrf2、HO-1 mRNA的表达;Western-blot检测PC12细胞Nrf2、HO-1、Bax蛋白、Bcl-2蛋白表达。结果：与A1组相比,B1组大鼠BBB评分降低,脱髓鞘加重,细胞凋亡增加,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性下降,丙二醛（malondialdehyde,MDA）浓度、磷脂酶A2（phospholipase A2,PLA2）活性升高,肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）、白介素-8 （interleukin-8,IL-8）、白介素-6（interleukin-6,IL-6）水平升高,Iba1+iNOS+细胞数增加,Bax蛋白、Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少（P＜0.05）;与B1组和D1组相比,C1组大鼠BBB评分升高（P＜0.05）,脱髓鞘减轻,细胞凋亡减少,SOD活性、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性升高,MDA浓度、PLA2活性降低,TNF-α、IL-8和IL-6水平降低,Iba1+iNOS+细胞数减少,Bax蛋白表达减少,Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白、Bcl-2蛋白表达增加（P＜0.05）。与A2组相比,B2组细胞活性降低,细胞凋亡增加,TNF-α、IL-8和IL-6水平升高,Bax蛋白、Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少（P＜0.05）;与B2组和D2组相比,C2组细胞活性升高,细胞凋亡减少,TNF-α、IL-8和IL-6水平降低,Bax蛋白表达减少,Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白、Bcl-2蛋白表达增加（P＜0.05）。结论：NGR1能够减轻SCI大鼠脊髓细胞凋亡及氧化应激,促进大鼠运动功能恢复,改善大鼠SCI后线粒体功能和神经炎症;NGR1能够提高PC12细胞活性,抑制其凋亡和炎症水平,其通过激活Nrf2/HO-1信号通路发挥作用。     

Einfluss des Schädel-Hirn-Traumas auf Zeitpunkt und Technik der Frakturversorgung

Zusammenfassung Das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist bei Patienten <45 Jahren die häufigste Todesursache. Patienten mit schwerem SHT, die das initiale Trauma überleben, sind für sekundäre zerebrale Insulte besonders anfällig. Diese Sekundärschäden sind vorwiegend durch eine transiente Hypotension und/oder Hypoxämie in der frühen Behandlungsphase bedingt und beeinflussen entscheidend die Prognose nach schwerem SHT. Im Rahmen der direkten Traumafolge kommt es zu einer massiven endogenen Entzündungsreaktion im intrakraniellen Kompartment, die die Entwicklung des posttraumatischen Hirnödems und des verzögerten neuronalen Zelltodes zur Folge hat. Diese überschießende neuroinflammatorische Reaktion, deren eigentlicher phylogenetischer Sinn es ist, Schadenszonen abzugrenzen, nekrotisches Gewebe zu entfernen und eine Reparation der entstandenen Defekte zu vermitteln, bestimmt wesentlich das Ausmaß der sekundären Hirnschäden. Es ist deshalb bei Mehrfachverletzungen von entscheidender Bedeutung, diese pathophysiologischen Implikationen zu erkennen und einen iatrogenen, potentiell letalen, 2^nd hit für das verletzte Gehirn durch ein optimales Management zu vermeiden.Das bei isolierten Verletzungen übliche Konzept einer sofortigen, definitiven Frakturbehandlung muss bei mehrfachverletzten Patienten mit SHT durch ein modifiziertes Versorgungskonzept im Sinne einer orthopedic damage control mit temporärer externer Frakturfixation ersetzt werden. Hierbei werden biomechanische Gesichtspunkte der Frakturversorgung kompromisslos der Prioriät einer frühzeitigen intensivmedizinischen SHT-Therapie mit dem Ziel der Vermeidung sekundärer zerebraler Insulte untergeordnet.Die vorliegende Übersichtsarbeit soll den aktuellen Stand der pathophysiologischen Erkenntnisse der neuroinflammatorischen Kaskade nach SHT darstellen und aufzeigen, wie durch ein prioritätenorientiertes Behandlungskonzept der letalen Entität SHT adäquat Rechnung getragen wird.     

全身麻醉药物对发育大脑小胶质细胞影响的研究进展

近年来,全身麻醉药物对发育大脑的影响成为关注的焦点。全身麻醉药物可造成动物胎儿及幼崽随着生长发育出现短期及长期认知功能障碍,而临床中回顾性研究结果与动物实验结果尚不一致。因此,全身麻醉药物对发育大脑有无影响尚无统一定论。小胶质细胞作为中枢神经系统免疫细胞在发育的不同阶段表现不同形态,执行不同的功能,在神经元损伤修复、神经炎症、神经网络构建等方面发挥重要作用。本文将常用全身麻醉药物包括吸入麻醉药、静脉麻醉药、阿片类药物等对发育大脑小胶质细胞的影响机制做一综述。     

短链脂肪酸对脑卒中的保护作用机制及其与脑卒中后认知障碍关系的研究进展

脑卒中后认知障碍是脑卒中常见并发症之一,严重影响患者日常生活自理能力。近年来肠道微生物群-肠-脑轴研究发现,肠道微生物群及其代谢产物在神经系统疾病的发生、发展中发挥着重要作用,而肠道微生物群主要代谢产物短链脂肪酸是肠-脑沟通的关键递质,对脑卒中具有保护作用,但其具体作用机制尚不完全清楚。本文主要综述了短链脂肪酸对脑卒中的保护作用机制及其与脑卒中后认知障碍的关系,以期为脑卒中的发病机制和治疗研究等提供参考。     

氧糖剥夺对小鼠小胶质细胞NKG2D受体及其配体表达的影响

目的 探究自然杀伤细胞活化受体（NKG2D）在氧糖剥夺损伤小胶质细胞中的表达变化及炎症反应中的潜在作用。方法 建立小鼠神经元细胞HT22氧糖剥夺(OGD)模型,造模19小时后复氧复糖,分别收集正常条件培养基(Control)和OGD培养基(Model)刺激小鼠BV2小胶质细胞。CCK-8法检测HT22和BV2细胞活性;qPCR检测BV2细胞中NKG2D受体信号通路及炎症因子表达;ELISA法检测BV2细胞培养上清中炎症因子含量。结果 OGD可介导HT22神经元细胞存活率明显下降（P＜0.01）,但OGD上清对BV2细胞活性无明显影响（P＞0.05）。与Control组比较, NKG2D受体及其H60配体、接头蛋白DAP10的mRNA表达水平明显上升（P＜0.01）,但RAE-1与MULT1配体未见明显变化（P＞0.05）;同时,肿瘤坏死因子（TNF-α）在Model组BV2细胞中的mRNA水平及培养基中的蛋白含量均明显上升（P＜0.01）。结论 氧糖剥夺可诱导BV2细胞H60/NKG2D、下游效应器DAP10及炎症因子表达。提示NKG2D受体信号通路可能在脑缺血后小胶质细胞的炎症反应中发挥重要作用。     

基于神经炎症的神经退行性疾病模型及中药治疗策略

神经退行性疾病严重威胁着人们的健康。炎症在神经退行性疾病的发生与发展中始终扮演着重要角色,其主要特征是小胶质细胞的激活和炎性因子的水平升高。本文综述了神经炎症与多种退行性疾病的关系和体内外模型,并结合中医对"脑病"的认识,总结多种中药提取物及其单体化合物阻止小胶质细胞活化、抑制神经炎症的药理作用和机制,为逐步揭示中医治疗脑病"证-方-药"的相关规律、特征,提高临床用药的准确性和开发防治脑病的新药物提供基础。     

Involvement of microRNAs in epileptogenesis

Patients who have sustained brain injury or had developmental brain lesions present a non‐negligible risk for developing delayed epilepsy. Finding therapeutic strategies to prevent development of epilepsy in at‐risk patients represents a crucial medical challenge. Noncoding microRNA molecules (miRNAs) are promising candidates in this area. Indeed, deregulation of diverse brain‐specific miRNAs has been observed in animal models of epilepsy as well as in patients with epilepsy, mostly in temporal lobe epilepsy (TLE). Herein we review deregulated miRNAs reported in epilepsy with potential roles in key molecular and cellular processes underlying epileptogenesis, namely neuroinflammation, cell proliferation and differentiation, migration, apoptosis, and synaptic remodeling. We provide an up‐to‐date listing of miRNAs altered in epileptogenesis and assess recent functional studies that have interrogated their role in epilepsy. Last, we discuss potential applications of these findings for the future development of disease‐modifying therapeutic strategies for antiepileptogenesis.     

Myeloperoxidase: Bridging the gap in neurodegeneration

Neurodegenerative conditions present a group of complex disease pathologies mostly due to unknown aetiology resulting in neuronal death and permanent neurological disability. Any undesirable stress to the brain, disrupts homeostatic balance, through a remarkable convergence of pathophysiological changes and immune dysregulation. The crosstalk between inflammatory and oxidative mechanisms results in the release of neurotoxic mediators apparently spearheaded by myeloperoxidase derived from activated microglia, astrocytes, neurons as well as peripheral inflammatory cells. These isolated entities combinedly have the potential to flare up and contribute significantly to neuropathology and disease progression. Recent, clinicopathological evidence support the association of myeloperoxidase and its cytotoxic product, hypochlorous acid in a plethora of neurodegenerative diseases including Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, Amyotrophic lateral sclerosis, Multiple sclerosis, Stroke, Epilepsy etc. But the biochemical and mechanistic insights into myeloperoxidase mediated neuroinflammation and neuronal death is still an uncharted territory. The current review outlines the emerging recognition of myeloperoxidase in neurodegeneration, which may offer novel therapeutic and diagnostic targets for neurodegenerative disorders.