长时程增强与即刻早期基因的研究进展

学习和记忆作为一种高级认知功能,一直都是神经生物学领域最关注的问题之一。早在1949年科学家就提出了突触可塑性假说:突触是神经连接和信号传递的关键部位,是学习记忆的重要生物学基础;在学习和记忆的过程中突触连接会增强,传递效率会提高。20年后,科学家发现在家兔脑内的海马区给予一个高频电刺激后,其海马的兴奋性突触后电位会出现持续性增强,这种现象被称为长时程增强(long-term potentiation,LTP)[1]。

重金属中毒影响脑内神经发生的研究进展

神经发生是由神经干细胞产生成熟的高度分化功能性神经细胞的过程,是哺乳动物大脑中一个重要的生物学现象,对神经系统发育、成熟以及功能的产生和维持都十分关键[1]。神经发生在胚胎期和出生后早期最为活跃,能够产生机体中所有类型的神经细胞,如神经前体细胞、神经干细胞、神经元和胶质细胞等[2].

昼夜节律因子在神经退行性疾病中作用的研究进展

随着人类寿命的增加以及人口老龄化程度的加深,神经退行性疾病发病率逐年升高,严重威胁着人类的健康。目前神经退行性疾病常常存在发病机制不清、有效治疗手段较少、发病进程不可逆等特征。而生理昼夜节律作为维持生物体日常生命活动以及体内稳态的重要调节因素,受昼夜节律因子的调节,其失调可导致神经退行性疾病相关致病蛋白的积累、诱导相关致病激素的异常分泌,进而加重疾病的发病进程。本文围绕阿尔茨海默症(AD)、帕金森症(PD)和亨廷顿舞蹈症(HD)等常见的神经退行性疾病,论述昼夜节律因子调控神经退行性疾病的研究进展,以期为相关疾病发病机制以及干预治疗提供新的视角。

Bmal1对小鼠胚胎期皮层神经元放射状迁移和轴突投射的影响

大脑皮层的发育是脑结构形成与功能建立的重要基础,在此过程中,皮层神经元放射状迁移及胼胝体区的轴突投射是必不可少的关键环节,该环节受基因转录的调控,但相关的分子机制目前仍不明确。转录因子BMAL1(brain and muscle Arnt-likeprotein1)是体内重要的生物钟节律因子之一,最新研究发现其还参与调节海马神经祖细胞增殖,提示其与神经发育存在潜在的相关性。为明确Bmal1基因在大脑皮层发育中的具体作用,本研究首先通过RT-PCR和Real-time PCR检测Bmal1基因在神经系统中的表达情况。结果表明,Bmal1基因在神经系统中表达丰富,并且在发育期的大脑内呈现特定的表达规律:在胚胎后期和出生后早期脑内表达水平相对较高,以出生后第3d为高峰。进一步通过联合使用小鼠子宫内胚胎电转和RNAi干扰方法敲减脑内神经元中Bmal1的表达水平,结果发现胚胎期皮层神经元的放射状迁移发生了延迟,延迟程度与RNAi的敲减效率呈正相关,存在一定的基因剂量?效应关系。进一步观察发现,在胚胎期脑内神经元中降低Bmal1表达水平以后,胼胝体轴突向对侧大脑半球的投射也出现了明显的缺陷。上述研究结果表明,BMAL1是大脑皮层神经元的放射状迁移以及轴突投射发育过程中的一个重要的调控分子,为从转录因子角度深入理解大脑皮层发育的分子调节机制和寻找调控靶点提供了新的线索。

脊髓小脑共济失调中浦肯野神经元信号转导异常的研究进展

脊髓小脑共济失调(spinocerebellar ataxias,SCAs)是一组常染色体显性遗传性神经退行性疾病。目前已知的SCAs亚型众多,具有明显的遗传异质性和临床变异性。浦肯野神经元变性和小脑萎缩是大部分SCAs亚型共同的病理特征。浦肯野神经元的生理功能受到多重因素的调节,其信号转导功能障碍会导致小脑运动控制能力失常。本文主要综述了SCAs中浦肯野神经元电压门控离子通道、细胞内钙信号及谷氨酸信号转导异常,旨在为深入理解SCAs的共同发病机制、寻找并开发特异性治疗方法提供理论依据。

二价金属转运体1对神经干细胞增殖功能的影响

神经发生是指由神经干细胞增殖分化后产生成熟且高度分化的功能性神经细胞的过程,对神经系统的发育和成熟十分关键,与学习记忆等大脑高级功能密切相关。在这一过程中,神经干细胞的增殖分化功能受多种因素的调节,如生理因素、局部微环境因素等。

脑膜淋巴管重塑在中枢神经系统疾病中的研究进展

近年来,随着脑膜淋巴管(meningeal lymphatic vessels,MLVs)研究的进一步深入,越来越多的证据表明MLVs在中枢神经系统疾病的发生发展中扮演着重要角色,而血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor-C,VEGF-C)/血管内皮生长因子受体3(vascular endothelial growth factor receptor-3,VEGFR-3)信号通路在MLVs重塑中起到重要作用。本文拟对VEGF-C/VEGFR-3信号通路的作用机制及其介导的MLVs重塑在阿尔茨海默病、多发性硬化症、创伤性脑损伤等中枢神经系统疾病的发病和进展中的作用进行综述,旨在为中枢神经系统疾病的治疗提供新策略。

Furin在神经精神疾病中作用机制的研究进展

弗林蛋白酶(Furin)作为细胞内具有剪切活性的蛋白酶,在众多蛋白质的生产和分泌过程中通过剪切不具备生物学活性前体蛋白的特定位点,使其活化获得相应生物学功能。作为一种重要的前体蛋白转化酶,Furin在神经系统中的作用底物主要包括一些生长因子、基质金属蛋白酶、肽类激素及其前体等,这些底物对癫痫、阿尔茨海默病、缺血性脑卒中和精神分裂症等重大神经精神疾病的发生发展具有重要的调控作用。该文概述了Furin的基本结构与生物学功能,Furin在一些重要神经精神疾病中的具体作用、相应机制,以及Furin活性调节剂等方面的最近研究进展。