中枢神经系统突触发生研究方法概述

突触是神经元进行信息交换的特殊部位。突触发生中神经元突起通过延伸、辨认相应的靶细胞并与其接触形成稳定的突触。晚近的一些实验方法对突触发生做了研究，认为电镜、电生理、免疫组织化学及实时荧光成像等多种方法相结合进行研究更可信，研究突触发生可能有助于进一步探讨中枢神经系统疾病的康复机制。     

NMDA受体NR2B基因对海马成年新生神经元生存的影响

目的:研究NMDA受体NR2B基因对海马成年新生神经元生存的影响。方法:通过Cre-loxp重组酶系统构建NMDA受体NR2B亚型基因单细胞敲除模型。观察NR2B基因敲除神经元的存活情况及其形态发生。结果:在逆转录病毒注射后7、17、28、56 d,NR2Bfl/fl小鼠中,成年海马新生神经元生存比例在各观察时间点一致,与同组野生型神经元无显著性差异。NR2B基因敲除神经元神经元大体形态分化发育与野生型神经元类似,但在17、28 d时顶端树突上的棘突发生显著减少(P<0.01)。结论:NMDA受体NR2B亚型基因敲除对海马成年新生神经元生存无显著性影响,但可影响突触发生。     

Morphogenesis and Regulation of Bergmann Glial Processes During Purkinje Cell Dendritic Spine Ensheathment and Synaptogenesis

星形胶质细胞在突触形成中发挥重要作用,但星形胶质细胞突起如何在发育过程中与突触结构相联系还不是很清楚。本文分析在小脑突触发生过程中Bergmann胶质细胞(BG)突起生长的类型。本文发现在这个过程中,BG突起向外生长与树突棘增多的包被作用相关。此外,双光子时间分辩显像显示BG突起是高度动态的,在棘包被过程中突起趋于稳定。虽然突触活力依赖于肌动蛋白的聚合作用,但细胞骨架调节器Rac1和RhoG的活动在胶质细胞突起的动力或密度上并未发挥作用,而是对于保持突起长度起关键性作用。本文扩展这个发现,探查突起形态和包被之间的关系,发现缩短的突起导致棘覆盖的减少。本文进一步发现在BG表达dn-Rac1和低水平突触包被的区域,显示突触数量的增加。这些分析提示BG突起如何生长并包围突触结构,阐明BG突起结构对突触包被适当发育的重要性,并提示包被在突触形成中的作用。     

前突触终末和树突棘之间突触连接的能动性研究

目的比较前突触终末和树突棘之间突触连接的能动性。方法运用GFP转染小脑Purkinje细胞、DiI标记平行纤维双标记技术标记样本,双光子显微镜进行活体观察。结果前突触终末与树突棘之间有4种不同的接触方式;树突棘的能动性远大于前突触终末;树突棘和树突棘表面的伪足可主动搜寻附近的前突触终末,与之形成突触连结。结论树突棘的能动性远大于前突触终末,树突棘及其表面的伪足有高度的能动性,提示他们在突触发生过程中发挥特殊作用。     

急性高眼压后大鼠视网膜突触囊泡素的表达变化

目的 研究急性高眼压后大鼠视网膜突触囊泡素(synaptophysin, SYN)的表达变化.方法 SD大鼠左眼眼压升高至闪光视网膜电图b波消失并维持60 min,右眼为正常对照,动物存活1、3、7、14、21 d后处死,冰冻切片行SYN免疫组织化学及原位杂交检测.结果 正常情况下SYN蛋白分布于视网膜内、外网层,外网层染色较深,急性高眼压后SYN阳性产物除外网层分布外,还出现于外核层的内侧部分,存活7 d时,阳性产物在外网层及外核层的分布范围最宽,至14 d时又恢复至与正常相似的分布模式.SYN mRNA阳性产物主要分布存在于内核层与节细胞层的神经元胞体,急性高眼压后1、3、7 d时内核层SYN mRNA阳性细胞数逐渐增多,均高于正常水平,14 d时又恢复至正常水平.结论 急性高眼压后大鼠视网膜SYN的表达先增强后减弱,且出现空间分布的改变,提示急性高眼压损伤后视网膜内突触溃变前可能存在突触功能增强的时期.     

Kalirin-7在癫痫突触发生机制中的作用研究进展

癫痫在神经系统疾病中很常见,其发病机制与兴奋性和抑制性神经递质功能紊乱、异常突触发生密切相关。Kalirin-7是Dbl癌基因家族Kalirin的主要同种型,受多种因子调节,在多个促进树突棘形成和突触发生的分子通路中起重要的介导作用,与突触发生密切相关。本综述通过对癫痫发生机制的简要介绍,以及Kalirin-7促进树突棘形成和突触发生发展的分析,为进一步研究癫痫的发生机制提供新的潜在依据和思路。     

反复惊厥阈下痫样放电致海马齿状回颗粒细胞树突改变

目的 探讨反复惊厥阈下痫样放电(subconvulsive epileptiform discharges,SED)对海马突触发生的影响.方法 选择6～7周龄雄性SD大鼠64只,成组设计随机分为惊厥阈下痫样放电组(SED组,n=15)、海马快速电点燃组(hippocampal kindling,HK组,n=17)、海马电极埋植对照组(electrode control,EC组,n=16)及正常对照组(normal control,NC,n=16),采用高尔基染色法观察电刺激后1、7、30 d大鼠海马齿状回颗粒细胞树突总长度、树突棘密度、树突分支点数和树突野最大伸展距离等改变.结果 电刺激后1 d,HK、SED组大鼠齿状回颗粒细胞树突总长度、树突棘密度、树突分支点数较NC、EC组均有显著减少(P<0.01),而树突野最大伸展距离有减少(P<0.05),电刺激后30 d,HK、SED组大鼠海马齿状回颗粒细胞树突总长度较NC、EC组增多(P<0.05),而树突棘密度、树突分支点数和树突野最大伸展距离均有显著增多(P<0.01).结论 反复惊厥阈下痫样放电引发了实验大鼠齿状同颗粒细胞树突总长度增加、树突棘密度增高、树突分支点数增多和树突野最大伸展距离增大等突触发生改变,在癫痫性情感行为障碍与认知功能受损中可能有重要意义.     

神经元型一氧化氮合酶的神经生物学研究进展(英文)

神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)主要表达于神经元,在星形胶质细胞和神经干细胞中也有一定水平的表达。不同的mRNA拼接形式产生了nNOS蛋白的5种亚型,包括nNOS- 、nNOS- 、nNOS- 、nNOS- 和nNOS-2。nNOS单体不具催化活性,二聚体是其活性形式。nNOS单体发生二聚化需要四氢生物蝶呤、血红素以及L-精氨酸的结合。nNOS的表达在很大程度上依赖于cAMP反应元件结合蛋白的活化,其催化活性的调节与热休克蛋白90/ 热休克蛋白70、钙调节蛋白、PIN 蛋白,以及自身Ser847和Ser1412位点的磷酸化和脱磷酸化相关。能与nNOS相互作用的蛋白主要有9种,包括突触后密度蛋白95(post-synaptic density protein 95, PSD95)、CALM、CAMKIIA、DLG4、DLG2、PFK-M、CAPON、syntrophin和dynein轻链。其中 PSD95、CAPON和PFK-M是神经元中最重要的 nNOS 调节蛋白。PSD95与nNOS 的相互作用能介导突触形成,并参与N-甲基-D-天冬氨酸诱导的神...     

突触的发生与神经退行性病变

突触是神经元与神经元之间、神经元与感受器或效应器之间的信号传导机关。神经系统常常被喻为神经网络系统,而突触在神经网络形成与功能等方面发挥着极其重要的作用。在人脑中,大约有1011的神经元之间要形成至少1015个突触,由于突触在神经系统中的特殊作用,突触的发生历来是神经科学的热点     

延迟性雷美替胺处理对脑冷冻伤后神经功能和组织修复的调节作用

目的 研究在脑冷冻伤(cryogenic traumatic brain injury, cTBI)亚急性期连续每日给予雷美替胺对小鼠神经功能障碍和脑组织修复的调节作用。方法 将30只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、损伤组和雷美替胺处理组。将经液氮预冷的铜棒按压颅骨,以造成右侧感觉运动皮层损伤。以cTBI后不同时间点(1 h、1 d、3 d)为起始给药时间,连续每日灌胃给予雷美替胺(10 mg·kg^-1·d^-1),并在14 d后取材。采用平衡木实验、旷场实验来评价小鼠运动功能;采用甲苯胺蓝染色来检测脑梗死体积;利用免疫荧光检测脑梗死周边区GAP-43和synaptophysin的表达;利用Iba-1检测小胶质细胞激活;通过检测GFAP阳性区域,分析胶质疤痕的面积和厚度。结果 3种给药时程的雷美替胺处理(1 h～14 d,1～14 d和3～14 d)均可明显改善cTBI导致的小鼠运动功能障碍并减小脑梗死体积,可促进GAP-43和synaptophysin表达,并减少胶质疤痕面积和厚度以及激活态的小胶质细胞数量。此外,各药物处理组对上述指标...