microRNA对周围神经再生的调控作用

microRNA(miRNA)是高度保守的内源性非编码RNA,在多种生理和病理过程中起着重要的作用。周围神经损伤后,许多miRNA的表达发生显著变化。差异表达的miRNA负向调控其靶基因的表达,从而影响受损周围神经的再生和重塑。本综述从miRNA对神经元、施万细胞、失神经支配肌肉等的影响,阐明miRNA在周围神经过程中的调控作用。对于miRNA在周围神经损伤和再生过程中作用的研究,有助于更好地理解周围神经损伤后的内在分子调控机制,为将miRNA作为临床治疗的靶点提供了坚实的基础。

神经再生素促进神经干细胞的生长和分化

目的：研究神经再生素对体外培养神经干细胞分化的促进作用及对其生长相关蛋白（GAP43）、神经丝蛋白（NF-H）表达的影响。方法：取出生3～5d的新生SD大鼠大脑皮层进行神经干细胞的体外培养、鉴定，神经干细胞与0、1、2mg／L的神经再生素（NRF）共培养8d，相差显微镜观察分析，应用Real-timePCR对与不同浓度的NRF（0、1、2、4、8rag／L）共培养8d的神经干细胞进行GAP43、NF-H的表达量检测。结果：成功培养出具有多向分化潜能的神经干细胞；神经再生素可明显促进神经干细胞的分化，并能在一定范围内随浓度递增而有效促进GAP43、NF-H的表达，且最佳作用浓度为4mg／L。结论：神经再生素可以促进神经干细胞的生长和分化。

取向性生物导电型材料的制备及对神经再生的影响

目的:通过不同方法研制出取向性静电纺丝复合材料,确定材料与神经再生之间的构效关系,为理想的神经再生植入装置的设计提供扎实的理论基础,为周围神经缺损的修复提供更有效的方法。方法:本实验通过切片法结合静电纺丝及3D打印等技术制备具有取向性的丝素(silk fibroin,SF)/石墨烯(Graphene,Gr)复合材料。显微镜观察材料表面结构形貌。电化学分析提供复合材料的电活性表征。细胞共培养观察该复合材料对神经细胞的影响。结果:不同方法制备的不同取向性复合材料具有不同的导电性,其中3D打印生成取向性的静电纺丝复合材料具有良好的导电性,并且通过体外细胞实验表明其支持培养的施万细胞的存活和生长,揭示其具有良好的生物相容性。结论:结果均表明3D打印取向性复合材料结合了优秀的导电性能与良好的生物相容性等性质,很好地模拟了神经发育的天然神经细胞微环境。

仿胞外基质黏弹性水凝胶调控神经干细胞命运促进脊髓损伤恢复

目的神经系统损伤极大地危害人类健康,具有高度致残性。本课题组先前通过调控生物材料的基质刚度,成功影响了周围神经胶质细胞的行为。而脊髓作为中枢神经的中继站,其损伤往往导致严重的残疾甚至死亡。尽管生物材料的弹性模量已广泛被研究以调控神经干细胞的分化,而黏弹性如何影响神经干细胞的机制还未被广泛关注。因此,需要制备具有独立于基质刚度的不同黏弹性水凝胶,探索其对神经干细胞的影响。方法通过海藻酸钠的分子量和阳离子浓度,提供了一个理想的模型来深入研究弹性模量和黏弹性对神经细胞行为的影响。将PC12和NSC包封在具有不同应力松弛特性的水凝胶中。同时,建立大鼠SCI模型,探究应力松弛对NSC轴突再生及机体运动功能恢复的影响。结果应力松弛较快的水凝胶在保持细胞活性的同时,对细胞分化的促进作用远大于基质刚度的影响。此外,在应力松弛快的水凝胶中,NSC对胞外力学的响应更敏感,黏弹性水凝胶不仅抑制了NSC向星形胶质细胞的分化,还有助于轴突的生长。结论应力松弛通过影响细胞周期相关通路蛋白进而影响细胞命运,从而促进NSC轴突再生。这不仅证实了胞外基质的力学性质可以影响细胞命运,也为SCI的治疗提供新策略。

微小RNAs在外周神经损伤修复中作用的研究进展

微小RNAs(microRNAs,miRNAs)是一类长度约为22个核苷酸的非编码RNAs,在神经发育、再生和疾病中起着至关重要的作用。周围神经损伤后,许多miRNAs会发生差异表达,这些差异表达的miRNAs通过负向调控下游靶基因的表达,参与受损神经的修复与再生。本文就miRNAs在周围神经再生中的调控作用进行综述,为周围神经损伤后的治疗提供潜在的策略。

神经连接蛋白1、2对少突胶质细胞分化与髓鞘形成的促进作用

目的探讨神经连接蛋白1、2(NLGN-1、-2)对少突胶质细胞(OLs)分化和中枢神经系统髓鞘形成的作用。方法体外培养OLs,用不同浓度(80μg/L、200μg/L、500μg/L)的NLGN-1、-2处理细胞,通过免疫荧光染色观察OLs的分化,利用Real-time PCR检测髓鞘相关基因的表达,利用Western blotting技术检测髓鞘相关蛋白的表达。结果NLGN-1、-2能够促进少突胶质前体细胞(OPCs)分化为成熟的OLs,提高OLs髓鞘形成的能力,且在体外条件下500μg/L促进效果最优,NLGN-2的促进效果优于NLGN-1。同时,Real-time PCR检测到最佳浓度处理后髓鞘相关基因髓磷脂P0蛋白(MPZ)、髓磷脂碱性蛋白(MBP)的mRNA表达水平升高。Western blotting结果表明,500μg/L NLGN-1和NLGN-2处理OLs 12 h后MBP和MPZ蛋白表达量显著升高。结论NLGN-1、-2能够促进OLs分化进而提高OLs髓鞘形成的能力,且NLGN-2的促进效果优于NLGN-1,提示加入抑制性突触的细胞因子有利于提高中枢胶质细胞的髓鞘形成能力。

数字化背景下神经生物学课程建设与探索

推进高等教育数字化为科技强国的建设和社会经济的发展注入强大能量。神经生物学是基础医学和生命科学的重要分支学科,数字化课程建设有利于知识体系可视化和简易化,有利于提升学生学习积极性和自主化,有利于及时全面评估教学效果。在数字化神经生物学教学中,需要提高教师素质,结合数字化特点融入思政内容,提高教学质量,助力学科高水平建设和高素质人才培养。

坐骨神经缺损后神经组织再生早期信号调控研究

目的:采用基因芯片技术结合信号传递调控网络(Signal-Flow)分析技术,探讨坐骨神经缺损近端神经组织早期分子信号调控机理。方法:SD大鼠坐骨神经缺损0h、0.5h、1h、3h、6h和9h后,取0.5cm近端神经组织进行mRNA芯片检测,进行差异基因的筛选和信号传递调控网络分析,并采用qRT-PCR对相关基因行表达趋势验证。结果:共筛选差异显著性基因2850个,抗凋亡相关因子和紧密连接蛋白等构成信号传递调控网络的核心部分。Birc2、Birc3和Tnfrsf1a早期上调抑制凋亡相关基因,紧密连接蛋白cldn14促进与其家族成员的结合。结论:抗凋亡因子和紧密连接蛋白可能是坐骨神经缺损后神经组织再生的内在早期调控分子,推测与神经组织损伤后内在的再生能力调控机制相关。

microRNA与神经发育及再生。

microRNA（miRNA）是一类内源性的非编码短小单链RNA，长度约为20~23个核苷酸。miRNA的功能极其复杂，主要是通过与靶基因mRNA的3LUTR（3’-untranslatedregion）完全或不完全配对，导致靶标mRNA降解或转录后翻译抑制，从而在基因的转录后调控中发挥重要的作用^[1]，实现对细胞增殖、凋亡、分化、新陈代谢等过程的调节^[2]。1种miRNA可调控数百个靶基因的表达，同时不同的miRNA可以协同调控同一个基因，这就使得miRNAs与其靶分子组成1个复杂的调控网络，在细胞及生物体的各种活动中发挥重要的作用^[3]。近来的研究表明miRNA与神经系统的发育和神经系统损伤修复等有着密切的关系，使miRNA成为神经系统研究又一新的焦点。

丝素蛋白人工神经导管的皮肤致敏实验

目的评价本实验室自制的丝素蛋白人工神经导管对皮肤潜在的致敏性。方法以ISO 10993-10:1995标准,采用最大剂量法,将白化豚鼠分为SF-NGC组、阳性对照(甲醛溶液)、阴性对照(生理盐水)3组,先进行预试验确定主试验各阶段的浓度,然后进行主试验。在激发阶段的敷贴物去除后24h、48h、72h,观察记录各组动物激发部位的皮肤情况,按标准进行评分,并算出致敏率。结果丝素蛋白人工神经导管的皮肤反应记分为0,致敏率为0。结论在试验条件下丝素蛋白人工神经导管无潜在的皮肤致敏性。

大鼠失神经支配后比目鱼肌和趾长伸肌超微结构变化的实验研究

目的:探讨比目鱼肌和趾长伸肌失神经支配后不同时间点超微结构变化。方法:建立SD大鼠坐骨神经离断模型,分别于术后1,2,3,4周电镜下观察大鼠比目鱼肌和趾长伸肌的超微结构变化。结果:失神经支配1周,比目鱼肌纤维局部萎缩变细,肌丝排列不规则,部分线粒体出现肿胀;趾长伸肌的肌丝排列稍不规则,线粒体形态等无明显异常。失神经支配2周比目鱼肌萎缩变细加重,肌节与肌丝排列紊乱,部分线粒体空泡变性;趾长伸肌的肌丝局部萎缩变细,肌间隙增宽,线粒体发生轻微肿胀。失神经支配后3、4周,比目鱼肌肌节肌丝变化明显,结构模糊不清,线粒体呈空泡化;趾长伸肌的肌丝排列不规则,肌原纤维结构可辨,线粒体肿胀明显,部分出现空泡化。结论:周围神经损伤可致骨骼肌超微结构发生明显变化,并随着失神经支配时间延长而逐渐加重;比目鱼肌失神经支配后超微结构的变化较趾长伸肌明显。

神经元内在再生能力的分子调节机制

神经元是一群高度分化的细胞，是构成神经系统结构和功能的基本单位，而神经损伤后其再生与修复的机制非常复杂。中枢神经系统（CNS）比周围神经系统（PNS）更难再生与修复，主要是因为中枢神经系统的微环境不适合于神经元的生长。但是中枢神经系统和周围神经系统在神经损伤后，其神经元都会启动内在再生机制来引发神经的再生，包括一些重要的转录因子和蛋白信号转导分子等的活化。

大鼠坐骨神经不同长度缺损导管套接修复后缺损段再生速度

目的:了解壳聚糖/聚乳酸乙醇酸人工神经移植物(简称“人工神经移植物”)修复大鼠坐骨神经缺损后修复段神经纤维再生速度和修复不同距离缺损所需时间.方法:采用人工神经移植物套接修复大鼠坐骨神经不同距离(2、3、4、6、8、10 mm)缺损,以自体神经桥接和神经钳夹伤为对照,术后定期通过神经捏压试验测定感觉纤维生长距离,并进行抗神经丝蛋白免疫组织化学显色验证.结果:人工神经移植物桥接修复不同距离神经缺损后,再生感觉纤维通过缺损段所需时间与缺损长度呈正相关,穿越2mm缺损耗时10d左右,6mm缺损约需17 d,10 mm缺损则需要33.5d左右;再生感觉纤维在人工神经移植物套接的2mm缺损段内平均生长速度为0.21mm/d,而当缺损长度为4～10 mm时,该速度为0.30～0.35mm/d.人工神经移植物修复4mm缺损术后14d和6mm缺损术后19d,远端神经内再生轴突的最远生长距离分别为(2.5±0.6) mm和(2.7±0.9)mm.结论:采用人工神经移植物套接修复大鼠坐骨神经缺损后再生神经跨越缺损段所需时间与缺损长度呈正相关,在缺损距离较长时修复耗时较长.

环糊精包合弥可保丝素支架的构建及在神经缺损修复中的应用

目的:构建具有缓释功能的β-环糊精包合弥可保丝素蛋白神经移植物,为临床修复周围神经缺损提供新的理论和实验依据。方法:(1)基于计算机模拟判断包合位点。(2)通过酰胺反应,构建环糊精丝素蛋白移植物。(3)通过缓释曲线研究弥可保的释放规律。(4)通过施万细胞的增殖实验和牛蛙坐骨神经缺损试验,验证移植物的生物相容性和对缺损神经的修复效果。结果:施万细胞的CCK-8实验表明移植物具有良好的体外生物相容性;移植物植入牛蛙缺损的坐骨神经,3 d后坐骨神经表现出一定的电生理功能恢复,说明移植物能促进牛蛙坐骨神经再生。结论:该神经移植物能有效缓释弥可保,具有良好的生物相容性,并能促进牛蛙缺损神经功能修复,为开发功能性人工神经支架提供重要策略。

神经生物学前沿进展的翻转课堂模式探究

考查翻转课堂教学模式在神经生物学教学中的应用效果。方法 随机选择南通大学生物学专业的两个平行班级作为研究对象,其中一个班级为实验班,采取“翻转课堂”教学模式,另一个班级为对照班,采取传统的讲授式教学模式。采用课堂参与度、期末考试成绩、教学满意度问卷、自主学习能力量表来评估两种教学模式的效果差异。结果 实验班学生的课堂参与度、考试成绩、教学满意度均高于对照班级,且实验班学生具有更高的自主学习能力,具体体现在自我效能感、内在目标和学习控制感三个方面。结论 在神经生物学课堂教学中采用翻转课堂教学模式可以显著提高教学效果和学生自主学习能力,对于神经生物学教学改革具有一定的实践意义。

新时代我国医药卫生领域工程科技发展研究

近年来,我国医药卫生领域工程科技发展迅速,政策推动效果显著,全面增强了疾病防治与健康产业的科技支撑,在多个方面取得了显著成效。但与国际先进水平相比,仍存在基础研究薄弱、精准医疗水平不高、新药技术创新缺乏、重大突发疫情识别和应对能力不足、医疗装备关键核心技术研发存在差距、中医药效果评价方法不完善等问题。基于此,本文深入分析了国际医药卫生领域工程科技发展态势,探讨了我国医药卫生领域工程科技的发展形势与面临的挑战,并提出推动我国医药卫生领域工程科技发展的对策建议。研究建议:强化医药卫生战略与制度建设,打造全生命周期健康服务体系;加速药品创新与成果转化,强化全生命周期管理;改革疾病预防控制体系,建立公共卫生保障管理办法;推动医学技术革新与标准化,构建关键技术平台;强化中医药发展战略,促进科技创新与基层服务提升;优化人才培养与学科交叉,创新资助评价与激励机制,旨在推动我国医药卫生领域工程科技水平迈向新高度,更好地满足人民的健康需求。

Myostatin在小鼠腓肠肌失神经支配萎缩过程中的表达

目的:分析myostatin在腓肠肌失神经支配萎缩过程中的表达变化及其在肌萎缩过程中的作用。方法:采用坐骨神经横断术制备小鼠腓肠肌失神经支配模型,实时荧光定量PCR和Western印迹法分别检测失神经支配不同时段腓肠肌myostatin mRNA和蛋白表达水平,并对失神经前后肌肉湿重比、肌纤维横截面积进行比较。结果:失神经支配1 d时,腓肠肌myostatin mRNA迅速上升,3 d达到高峰,随后逐渐下降,而相应蛋白水平逐渐增高,7 d达到高峰继而逐渐下降,至56 d时mRNA和蛋白水平仍略高于正常水平。结论:腓肠肌失神经支配萎缩过程中myostatin的表达变化是一重要的分子事件。

红景天苷类似物MADP对谷氨酸诱导的大鼠海马神经元凋亡的保护作用

目的:观察新型红景天苷(salidroside,Sal)类似物4-甲氧基苯甲基-2-乙酰氨基2-脱氧-β-D-吡喃糖苷(4-methoxy-2-acetamido-2-deoxy-β-D-pyranoside,MADP)对谷氨酸(glutamate)损伤海马神经元的保护作用。方法:原代培养大鼠胚胎海马神经元,与浓度分别为60、120、240μmol/L的MADP或240μmol/L的Sal共同孵育24 h,加入125μmol/L谷氨酸损伤海马神经元15 min。使用相差显微镜观察海马神经元的形态变化;四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium salt colorimetry,MTT)比色法测定细胞活力;甲基百里香酚蓝(methyl thymol blue,MTB)法测定细胞内游离的钙离子浓度;采用实时荧光定量PCR技术检测细胞凋亡相关基因Bcl-2,Bax,Caspase-3的表达水平。结果:MADP或Sal预处理24 h可改善谷氨酸损伤后神经元胞体的肿胀和突起的淡化,抑制胞内游离钙离子浓度的上升,提升Bcl-2/Bax mRNA的表达水平,降低Caspase-3 mRNA的表达水平。MADP对大鼠海马神经元的保护作用优于Sal。结论:与Sal相比较,MADP更好的发挥了拮抗谷氨酸对海马神经元损伤的作用,其机制可能与抑制钙离子内流,上调Bcl-2/Bax mRNA及下调Caspase-3 mRNA的表达水平相关。

仿生基质硬度经由Piezo1介导的糖酵解调控胰腺癌耐药

目的越来越多的研究表明,肿瘤微环境基质硬度在胰腺癌进展中发挥着重要作用。先前研究已证明基质硬度可影响胰腺癌化疗耐药性,然而其内在机制尚未被清楚阐明。本研究旨在构建硬度可调的三维水凝胶模型,并探讨基质硬度在胰腺癌化疗耐药中的潜在机制,为开发新的治疗策略提供理论依据。方法构建三维水凝胶模型:调节甲基丙烯酰化明胶浓度及光交联时间实现仿生基质硬度匹配;基质硬度调节化疗耐药潜在机制探寻:借助RNA-seq寻找基质硬度调控的生物学过程;基质硬度与糖酵解及化疗耐药间的关系:评价葡萄糖摄取能力等实验检测基质硬度与糖酵解的关系,并通过回复实验验证糖酵解与胰腺癌化疗耐药间的潜在联系;Piezo1在基质硬度介导糖酵解中的作用:依靠生信分析、体外实验等手段验证Piezo1与基质硬度间的关系,通过回复实验验证Piezo1与糖酵解间的调控作用。结果(1)成功构建匹配健康与病理胰腺组织的三维细胞培养模型;(2)阐明糖酵解在基质硬度介导的化疗耐药中发挥关键作用;(3)Piezo1作为力学敏感分子可影响胰腺癌细胞糖酵解水平。结论高基质硬度可通过促进Piezo1表达,增强胰腺癌细胞糖酵解水平从而提高细胞对于化疗药物的抵抗,为解决胰腺癌化疗耐药提供了新的理论依据。

大鼠针敏现象与脂肪条带结构上神经肽物质的变化

目的:观察针刺敏感和不敏感大鼠胃经沿线脂肪条带结构上部分神经肽物质的变化。方法:针刺“后三里”穴,以热水甩尾测痛法筛选出针刺敏感和不敏感大鼠,并以放免法测定大鼠针刺侧胃经沿线脂肪条带结构上神经肽物质强啡肽、β-内啡肽、SP物质含量。结果:SP物质针刺敏感(1.57±0.49)与不敏感(3.19±1.43)经成组t检验比较,两者差异显著(P<0.05);DynA针刺敏感(23.08±8.61)与不敏感(54.63±23.39)经成组t检验比较,两者差异显著(P<0.05);β-内啡肽针刺敏感(19.08±7.42)与不敏感(42.70±26.91)经成组t检验比较,两者差异不显著(P>0.05)。结论:大鼠针刺镇痛不敏感现象并非是脂肪条带结构上强啡肽和SP物质的水平低于针刺敏感大鼠所导致。