蛋白质棕榈酰化异常在神经退行性疾病中的致病机制及潜在治疗靶点

蛋白质棕榈酰化(palmitoylation)是一种常见的S-酰化修饰,通过将蛋白质锚定在细胞膜上,动态且可逆地调节其在膜上的分布,这对于神经系统的正常功能至关重要。越来越多的证据表明,特定的ZDHHC(zinc finger Asp-His-His-Cys motif-containing)蛋白酰基转移酶(以下简称ZDHHC酶)在神经元发育和可塑性中发挥关键作用,而棕榈酰化失调则是多种神经系统疾病的潜在病因。本文综述了ZDHHC酶在神经系统中不同脑区和细胞类型的表达及功能差异,探讨了蛋白质棕榈酰化的调控机制及其在神经退行性病变中的新兴作用。研究表明,ZDHHC酶在蛋白质序列上存在显著差异,并且其在神经系统中的表达具有区域特异性和细胞类型依赖性。这种异质性可能是调节神经元功能和突触传递的关键机制之一。多种神经退行性疾病中的关键病理蛋白(如淀粉样蛋白和亨廷顿蛋白)及其相关蛋白(如淀粉样前体蛋白和β位点切割酶1)都可以被棕榈酰化。异常的棕榈酰化可能通过影响这些蛋白质的稳态,加速神经退行性病变的进程。因此,通过调节这些病理蛋白的棕榈酰化状态,可能抑制其异常聚集及随之而来的神经毒性反应,进而为治疗神经退行性疾病提供新的潜在靶点。然而,当前的棕榈酰化检测技术仍存在一些限制,特别是在量化方面尚未有简便的方法。现有的棕榈酰化检测方法主要基于棕榈酸和半胱氨酸的标记和分析,但这些方法通常复杂且成本较高。此外,不同的检测方法可能会导致棕榈酰蛋白质组的结果存在差异,这进一步增加了研究的挑战性。深入理解棕榈酰化在神经系统疾病中的作用机制,并开发更有效的检测技术,对于揭示其致病机制和开发新的治疗策略至关重要。

应用人工神经修复大鼠坐骨神经损伤的实验研究

目的观察应用复合碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)-壳聚糖导管修复大鼠周围神经损伤的效果。方法成年Wistar大鼠25只分为假手术组(n=10)、单纯损伤组(n=5)和人工神经修复组(n=10)。假手术组仅暴露坐骨神经5 mm,单纯损伤组暴露坐骨神经并切断,人工神经修复组以复合bFGF-壳聚糖导管桥接缺损。术后对实验动物的坐骨神经进行大体观察,对运动进行行为观察,以及组织化学和免疫组织化学方法评价神经再生情况和靶肌肉恢复情况。结果术后5周,与单纯损伤组相比,人工神经修复组运动功能有一定程度恢复。人工神经修复组再生的坐骨神经已经通过bFGF-壳聚糖导管越过缺损并与远端相连接。免疫组织化学方法显示,坐骨神经再生段可观察到神经微丝(NF)阳性和S-100阳性纤维。应用Masson染色方法,可观察到人工神经修复组腓肠肌去纤维化程度相对于单纯损伤组有明显改善。结论应用bFGF-壳聚糖导管能有效修复周围神经损伤并使大鼠运动功能得到改善。

大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化

目的为研究脑老化过程中学习、记忆功能减退的神经结构基础提供实验依据。方法应用透射电子显微镜,观察比较从出生1 d至24月龄(1 d、1月龄、3月龄、6月龄、18月龄、24月龄)的Sprague Dawley大鼠海马神经元突触超微结构的随增龄变化,同时观察与脑老化密切相关的指标脂褐素沉积。结果在大鼠6月龄之前,随着月龄的增加,海马神经元突触超微结构的发育逐渐完善,至6月龄大鼠突触数量明显增多;此后突触数量逐渐减少,至24月龄大鼠神经元突触数量最少。从1月龄开始海马神经元内即可见少量脂褐素颗粒沉积,随着月龄的逐渐增加,至24月龄时脂褐素颗粒沉积显著。结论青年期大鼠的海马神经元突触发育最好,进入老年期后,突触结构受损,老年期损伤最为严重,同时伴有大量的脂褐素颗粒沉积。

CM-DiI标记人骨髓间充质干细胞并检测其移植后产生脑源性神经营养因子的实验研究

目的观察荧光染料(CM-Di I)标记人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSC)后,是否会脱落造成周围细胞被污染,标记细胞经静脉移植入脑梗死大鼠后是否会造成宿主脑内神经元被误染色;以及是否可以鉴定人BMMSC产生脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)。方法应用不同浓度CM-Di I分别标记培养的人BMMSC,观察标记效率。将转染绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)的人胚肾293T细胞和CM-Di I标记的人BM-MSC细胞共培养,7 d之后观察CM-Di I的红色荧光和293T细胞是否双标记。将CM-Di I标记的人BM-MSC经静脉移植入脑梗死大鼠体内,观察植入细胞的红色荧光是否会沾染宿主细胞以及和BDNF免疫荧光的双标记。结果不同浓度CM-Di I(1 000、200、100、20 nmol/L)均可成功标记人BM-MSC,其中1 000、200 nmol/L浓度标记24 h后观察标记效率均达到98%以上,比100、20 nmol/L标记的效率明显升高(P<0.01)。CM-Di I标记后的人BM-MSC与GFP标记的293T细胞共培养,7 d之内没有发现红色荧光沾染绿色的293T细胞。移植后第3天,静脉植入脑梗死大鼠的标记细胞的红色荧光没有沾染宿主脑内神经元,而且可以和BDNF的绿色荧光形成双标记。结论 CM-Di I可以高效地标记人BM-MSC。采用200 nmol/L浓度标记的人BM-MSC细胞在体外培养和移植入脑梗死大鼠后都未发现对周围细胞造成污染,植入细胞的CM-Di I荧光可以鉴定产生BDNF的人BM-MSC。

大鼠脊髓损伤后运动功能的恢复及前角运动神经元功能的改变

目的观察大鼠不同方式脊髓损伤后损伤下段脊髓前角运动神经元内降钙素基因相关肽（CGRP）与乙酰胆碱酯酶（AChE）的变化,并对损伤后后肢运动功能的恢复情况进行比较。方法60只成年Wistar大鼠随机分为假手术组、切割型脊髓损伤组和撞击型脊髓损伤组,采用联合均分（ACOS）神经行为学评定观察损伤后大鼠运动功能的恢复,术后1、2、4、10周,用Karnovsky-Roots直接法染色检测L2～L4段脊髓AChE、免疫组化方法检测CGRP的水平。结果术后1～10周内,撞击组大鼠ACOS得分明显高于切割组,两损伤组大鼠术后前角运动神经元CGRP和AChE的含量均下降,但撞击组10周时有了明显恢复,而切割组一直处于较低水平,且CGRP的改变早于AChE。结论在大鼠不同脊髓损伤后,运动功能变化与前角运动神经元的功能状态具有一定联系;CGRP和AChE可能在对脊髓损伤后运动功能的恢复中起一定作用。

β淀粉样肽前体蛋白N端328-332(APP5肽)类似物神经营养作用的体外实验研究

目的研究β淀粉样肽前体蛋白N端328-332(APP5肽)及其类似物对人神经母细胞瘤株SY5Y生长的影响,在体外寻找具有神经营养作用又能抵抗胃蛋白酶消化能力的5肽类似物。方法合成多个5肽类似物,以MTT代谢率进行筛选,选出最佳的5肽类似物,以人神经母细胞瘤株SY5Y作为体外实验模型,以MTT代谢率、细胞计数,LDH漏出率,Westernblotting检测作为观察指标,进一步证实5肽类似物的神经营养作用。应用胃蛋白酶对APP5肽和类似物165进行消化实验,观察两者的酶解率。结果(1)APP5肽及由此基础上改造的多种类似物均可使SY5Y细胞MTT代谢率增高,而类似物165的效果最好,40μmol/L为最佳有效浓度。(2)APP5肽及类似物165可使SY5Y细胞MTT代谢率增高,LDH漏出率减少,细胞数量增加,SY5Y细胞P-CREB、Bcl-2蛋白表达增加。(3)胃蛋白酶消化实验显示,胃蛋白酶浓度为40g/L时,APP5肽和类似物165的酶解率分别为96.4%和16.9%;胃蛋白酶量为100g/L时,APP5肽和类似物165的酶解率为99.1%和58.6%,两者差异非常显著。5肽类似物165的抗酶解能力明显大于APP5肽。结论APP5肽及类似物165对SY5Y细胞具有神经营养作用,而APP5肽类似物165具有更强的抗胃蛋白酶消化能力。

帕金森病模型大鼠行为学改变与黒质致密部多巴胺能神经元存活率之间的相关性

目的探讨线刀损毁内侧前脑束建立的帕金森病模型大鼠行为学改变与黒质致密部多巴胺能神经元存活率之间的相关性。方法采用可伸缩线刀切断大鼠内侧前脑束建立单侧损伤的帕金森病大鼠模型;皮下注射阿朴吗啡后测试大鼠的旋转行为;取中脑黑质切片进行酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色,通过计数黑质致密部酪氨酸羟化酶阳性神经元的数目得到多巴胺能神经元存活率。结果模型组大鼠损伤侧酪氨酸羟化酶阳性神经元的数目明显下降,而由阿朴吗啡诱导的旋转行为明显增加。结论线刀损毁术后4周,帕金森病模型大鼠由阿朴吗啡诱导的旋转行为和黒质致密部多巴胺能神经元存活率之间存在着明显的负相关。

外周神经损伤大鼠背根神经节中Ephrin B1及RYK受体表达的变化

目的研究外周神经损伤后背根神经节细胞中Ephrin B1及其相关受体的表达变化。方法建立一侧坐骨神经夹伤的大鼠动物模型,通过免疫荧光组织化学方法检测受损侧背根神经节细胞中Ephrin B1及其相关受体Eph B1、Eph B2、Eph B3和Eph A4、RYK等的表达,并分析阳性细胞数和不同大小阳性细胞的构成比例。结果外周坐骨神经受损侧背根神经节细胞中Ephrin B1的表达明显减弱,而Eph B1、Eph B2、Eph B3和Eph A4受体的表达无明显变化,但RYK受体的表达则明显加强。结论Ephrin B1和RYK受体在一侧外周坐骨神经夹伤后的大鼠背根神经节细胞中表达的变化,说明它很有可能参与了损伤后的功能活动。

脑器质性病变导致淡漠的研究进展

1 研究背景淡漠（apathy）的特征主要包括：与意识水平、认知和运动障碍无关的①缺乏目标指向性行为;②目标指向性思想内容减少,即动机缺乏;③情感贫乏。脑部器质性病变后淡漠非常常见，占皮质下缺血性脑血管病患者的18．2％，首次脑卒中（缺血性和出血性）亚急性期患者的21％，

人类黑质神经元衰老性变化的体视学研究

目的探讨人类中脑黑质神经元的增龄性变化规律。方法选取19例正常人尸检的中脑组织,分为青年组(17～35岁)、中年组(40～59岁)和老年组(60～84岁),取中脑黑质连续冰冻切片,进行焦油紫染色和酪氨酸羟化酶(TG)免疫组化染色,用体视学计数原理及相应分析系统进行计数,观察老化过程中黑质神经元的形态学改变规律。结果随着年龄增长,人类中脑黑质神经元总数和黑色素性神经元均减少(P<0.05),其中以酪氨酸羟化酶阳性且带有神经黑色素的多巴胺能神经元数量减少较为突出,差异有统计学意义(P<0.05)。结论神经黑色素(NM)可能参与并促进了衰老过程中黑质神经元的退行性变和丢失,这可能是黑质病变的原因之一。

β淀粉样肽前体蛋白N端328—332（APP5肽）类似物神经营养作用的体外实验研究

目的：研究β淀粉样肽前体蛋白N端328—332（APP5肽）类似物对人神经母细胞瘤株SY5Y生长的影响，希望发现可口服的、具有神经营养作用的小分子多肽。方法：合成APP5肽和多个5肽类似物，以SY5Y为细胞模型，以MTT代谢率为筛选指标，并应用胃蛋白酶对APP5肽和类似物165进行消化实验。结果：1．APP5肽及多种类似物均可使MTT代谢率增高，类似物165的效果最好，40μmol／L为最佳有效浓度。2．APP5肽及类似物165可使LDH漏出率减少，细胞数增加，P—CREB、Bcl-2蛋白表达增加。

帕金森病基因PINK1和DJ-1的转录水平在神经毒损伤的MN9D细胞中的不同变化

目的在细胞水平上探究神经毒素作用下,关键的帕金森(Parkinson's disease)致病基因PINK1和DJ-1的转录情况,并从表观遗传学角度对其机制进行初步探索。方法本研究使用MN9D细胞系作为研究对象。通过台盼蓝活细胞计数的方法筛选神经毒素6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)和1-甲基-4-苯基嘧啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)的半数致死剂量。通过半定量RT-PCR方法检测DJ-1基因和PINK1基因转录情况。通过RT-PCR以及免疫细胞荧光染色方法检测DNA去甲基化酶TET1的转录表达情况。结果 1)MN9D活细胞数在6-OHDA和MPP+作用下均发生了时间、剂量依赖性降低,6-OHDA和MPP+的半数致死剂量分别约为10μmol/L和100μmol/L。2)DJ-1的mRNA水平在6-OHDA或MPP+作用下未发生改变,而PINK1的mRNA水平则发生了明显的时间依赖下降。3)DNA去甲基化酶TET1的转录表达水平也发生显著下降。结论神经毒素作用下,帕金森病致病基因PINK1的转录发生下调,并可能是由DNA去甲基化酶TET1表达下调所介导的。

雷帕霉素抗神经退行性病研究进展

雷帕霉素作为一种传统的抗真菌药物,具有免疫抑制剂和抗肿瘤的作用。值得注意的是,它通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶标蛋白mTOR、受体FKBP、VMP1,促进自噬,抑制了帕金森病、亨廷顿病等神经退行性变的病理过程,从而有望成为一种新的抗神经退行病药物。本文对其新的研究进展予以综述。

RYK在小鼠皮质脊髓束神经通路发育过程中的表达变化

目的观察RYK在皮质脊髓束发育投射通路中的表达情况，为进一步研究RYK在其中的功能提供重要线索。方法通过原位杂交和免疫荧光组织化学法，分别检测了E14．5、E16、E18．5和出生后P3、P5、P7等不同时间点RYK在小鼠大脑运动皮层和皮质脊髓束神经通路中的表达情况。结果RYK的表达出现在胚胎E18．5d运动皮层神经元中，到P0时逐渐增强并表达在脑内投射的皮质脊髓束神经通路，从P0～P5，RYK持续表达在皮质脊髓束在脑内和脊髓的整个神经通路上，而后逐渐减弱。结论RYK的表达与皮质脊髓束神经通路在脊髓中的发育投射有密切关系。

内质网应激通路相关分子GRP78及CHOP在糖尿病脑病小鼠海马表达的变化

目的本研究通过观察内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ER Stress)通路相关分子葡萄糖调节蛋白78(glucoseregulated protein78,GRP78)及CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)在糖尿病脑病小鼠海马CA1区表达的变化,探讨ER Stress在糖尿病脑病发生发展中的作用。方法 60只雄性昆明小鼠随机分为正常组(n=25)和糖尿病(diabetes mellitus,DM)组(n=35)。小鼠禁食12h后,按200mg/kg腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin,STZ),3d后尾部非禁食血糖>15mmol/L者为DM模型复制成功。分别在STZ注射后1、4、8周应用免疫组织化学染色方法观察正常组与DM组小鼠海马CA1区GRP78及CHOP阳性细胞形态和数量的变化,并应用图像分析软件计数GRP78及CHOP阳性细胞。结果 ①GRP78免疫组织化学染色结果显示,注射STZ后1、4、8周DM组小鼠海马CA1区GRP78阳性细胞形态和数量与正常组相似。②CHOP免疫组织化学染色结果显示,注射STZ后1、4、8周正常组小鼠海马CA1区CHOP阳性细胞数量较少,染色浅;DM组小鼠海马CA1区CHOP阳性细胞数量较多,染色深。③注射STZ后1、4、8周,DM组小鼠海马CA1区GRP78阳性细胞数量(12.00±3.60,10.50±3.11,13.75±3.01)与正常组(10.33±2.34,8.88±1.89,7.00±3.20)相比差异无统计学意义(P=0.29,P=0.23,P=0.06);注射STZ后1、4、8周,DM组小鼠海马CA1区CHOP阳性细胞数量(45.12±10.27,32.88±6.58,20.19±3.54)比正常组(19.19±6.80,15.44±5.35,13.94±5.00)明显增加,经统计学分析差异均有统计学意义(P分别为0.000,0.000和0.009)。结论 ER Stress相关分子CHOP在DM小鼠海马CA1区表达比正常小鼠增加,说明糖尿病脑病小鼠海马组织内发生了ER Stress。ER Stress可能在糖尿病脑病神经元变性中发挥重要作用。

安神补脑液对睡眠剥夺模型大鼠学习记忆及脑源性神经营养因子表达的影响

目的:研究安神补脑液对睡眠剥夺大鼠的学习记忆能力影响,并从脑源性神经营养因子(BDNF)角度探讨其机理。方法:SD大鼠,随机分成正常对照组、正常对照+安神补脑液小剂量组及模型+蒸馏水组及模型+安神补脑液大、小剂量组。灌胃给予安神补脑液2周后,用多站台水环境法进行睡眠剥夺造模4d,用避暗法测试其学习记忆能力,并取海马组织用Westernblot法测定BDNF表达量。结果:与正常对照组比较,睡眠剥夺大鼠避暗测试潜伏期显著减短,表明出现学习记忆能力障碍;大剂量安神补脑液给药能显著延长模型大鼠的潜伏期,表明该药可有效减轻大鼠睡眠剥夺后的学习记忆障碍。安神补脑液也能延长正常大鼠避暗实验的潜伏期。在睡眠剥夺大鼠海马组织BDNF表达量显著降低,而用安神补脑液干预后模型大鼠BDNF表达量增加,在大剂量组出现显著性差异。结论:安神补脑液能提高睡眠剥夺鼠的学习记忆能力,其机理之一可能与提高海马BDNF含量有关。

高效液相色谱同时检测生物样本中8种单胺类神经递质

建立一种快速、准确测定生物样品中左旋多巴(L-DOPA)、去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、多巴柯(DOPAC)、多巴胺(DA)、5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)、高香草酸(HVA)及5-羟色胺(5-HT)8种递质含量的高效液相色谱-电化学检测方法。使8种物质在25min于单一流动相、单流速、单通道检测器情况下达到良好的分离效果。采用ESAMD-150色谱柱(150mm×3.2mm,3μm),流动相为50mmol/L柠檬酸、50mmol/L无水乙酸钠、0.5mmol/L1-庚烷磺酸钠、0.5mmol/L乙二胺四乙酸二钠、5mmol/L三乙胺,pH3.5,在甲醇浓度为5%～10%,流速0.3～0.5mL/min,柱温为30℃时,都能使8种物质很好分离,其中在甲醇浓度8%,流速0.4mL/min,检测到前5种物质线性范围为0.005～10nmol/L;后3种0.001～10nmol/L,8种物质相关系数在0.994～0.999之间,检出限在pmol/L水平;回收率在80.3%～102.1%之间,相对偏差在1.4%～4.8%之间。且对样本处理和保存方法进行了探讨。

卒中后单侧空间忽略的神经机制及康复的研究进展

视觉空间障碍是卒中后患者常见的功能障碍，单侧空间忽略（unilateral spatial neglect，USN）是其中最严重的认知功能障碍之一。USN为卒中后患者对来自病灶对侧空间的刺激不能正确定位、报告或反应，不能注意到来自对侧的视觉、听觉、触觉等刺激，甚至会导致严重的功能障碍，现仍缺乏特别有效的治疗措施。

山茱萸环烯醚萜苷对穹隆海马伞切断大鼠海马区神经元存活和细胞凋亡调控因子的影响

目的探讨山茱萸环烯醚萜苷(cornel iridoid glycoside,CIG)对脑损伤大鼠海马区神经元存活的影响及其作用机制。方法 成年SD大鼠行穹隆海马伞切断(fimbria-fornix transection,FFT)手术,造模后CIG灌胃给药28d,采用尼氏染色方法光镜下观察海马CA1区和齿状回存活神经元的变化;采用Western blotting法检测海马区细胞凋亡调控因子Bcl-2、Bax和细胞色素C的蛋白表达变化。结果 尼氏染色结果显示,FFT模型大鼠海马CA1区和齿状回存活神经元明显减少;CIG(20、60、180mg.kg-1)灌胃给药能够增加模型大鼠海马区存活神经元的数量。Western blotting结果显示,FFT模型大鼠海马区Bcl-2表达减少,Bax和细胞色素C表达增高;CIG能够增强模型大鼠海马区Bcl-2表达,抑制Bax和细胞色素C的表达,避免凋亡信号进一步激活。结论 CIG能够减少FFT模型大鼠海马区神经元死亡数量,其作用机制可能与上调细胞凋亡抑制因子、下调细胞凋亡促进因子有关。

急性脑缺血大鼠模型血瘀证舌象表现的评价方法及其与血液流变学的关系

目的:用舌体组织血氧饱和度评价急性脑缺血大鼠血瘀证舌象表现,并探讨其与血流变异常的相关性,进一步验证急性脑缺血大鼠模型的血瘀证特征。方法:28只SD大鼠随机分为假手术对照组和模型组,用线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞缺血再灌注模型。缺血2h再灌注24h后观察大鼠舌体组织血氧饱和度、神经功能缺损以及血液流变学等指标。结果:与假手术对照组比较,脑缺血模型组大鼠舌体组织血氧饱和度和红细胞变形指数显著降低;全血和血浆黏度以及纤维蛋白原含量升高;凝血酶时间缩短。红细胞变形指数与舌体组织血氧饱和度呈正相关。结论:局灶性脑缺血大鼠模型急性期存在血瘀表现;舌组织血氧饱和度可以作为评价血瘀证动物模型舌象的客观指标。