神经元-胶质细胞缝隙连接与神经环路的相互作用

间隙连接(gap junction,GJ)也称为缝隙连接,广泛存在于神经元及胶质细胞之间,能够连接相邻细胞并介导相邻细胞间电信号的传递。而这种存在于神经元间,能够介导胞间电信号传递的GJ通道,亦可称为电突触。间隙连接蛋白(connexins,Cxs)是构成GJ的分子基础,在不同的神经元及胶质细胞上都有着不同程度的表达。GJ的存在能够介导神经元以及神经胶质细胞间的不同功能建立,进一步去影响各类成熟神经环路的建立,其对于研究神经精神类疾病发病机制有一定意义。该篇综述联系有关于GJ以及不同Cxs对神经元和不同神经胶质细胞作用的影响,去讨论GJ与神经环路之间的关系,为治疗神经精神疾患提供新的研究思路。

胶质瘤微环境中神经元与肿瘤细胞相互作用的研究进展

脑胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤。最新的世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类在传统的组织病理学基础上,重点强调了分子病理,并将脑胶质瘤的分子病理作为主要的分类依据,指导疾病的分类和治疗。低级别肿瘤(如毛细胞星形细胞瘤)是儿童和青少年中最常见的原发性脑肿瘤类型。而弥漫性胶质瘤,如胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)、异柠檬酸脱氢酶野生型,是成人中最常见的原发性恶性脑肿瘤类型。

SD大鼠乳鼠原代皮质神经元和小胶质细胞同时提取并培养的实验方法

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质神经元及小胶质细胞的方法。方法:取24 h内新生SD大鼠乳鼠,将大脑取出放入装有DMEM的培养皿中,去除软脑膜后备用。同一脑组织,先提取原代神经元,再将剩余脑组织用于提取小胶质细胞,整个过程在冰上操作。原代皮质神经元提取培养步骤:镊子夹取2.0-3.0 mm厚度大脑皮质组织置于培养皿,用木瓜蛋白酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈互相粘连的组织悬液,吸上清细胞悬液,过滤、分装到15 mL离心管中,离心并重悬后将细胞接种于左旋多聚赖氨酸包被的6孔板爬片上放入细胞培养箱,每隔1 d观察神经元形态,第7天进行MAP2和β-Tubulin免疫荧光染色鉴定。小胶质细胞提取培养步骤:夹取上一步取皮质后剩余脑组织,厚度8-10 mm,置于培养皿,用胰酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈匀浆,然后将匀浆转移到培养瓶中培养,第14天将培养瓶封口后进行恒温水平摇床振荡2 h,小胶质细胞脱落于上清中;取纯化后的小胶质细胞继续培养3 d进行Iba1免疫荧光染色鉴定。结果与结论:(1)神经元培养24 h后贴壁、胞体变大,部分神经元长出突触;培养到第3,5天时胞体进一步增大,大部分神经元已呈突触形态,部分神经元成团生长;第7天时,神经元突触延长增粗并互相连接成网。经β-Tubulin、MAP2免疫荧光染色鉴定为神经元。(2)小胶质细胞培养第1天换液后可见细胞贴壁生长;第3,5,7天时细胞密度均较小,细胞形态呈高亮椭圆或圆形,但已基本成团块状生长于其他细胞上层;第10天时小胶质细胞密度明显增大;第14天时小胶质细胞呈致密团块状生长于其他细胞上层,此时可进行分离纯化。取分离纯化后细胞再培养至第3天,经Iba1免疫荧光鉴定为小胶质细胞,且纯度大于95%。(3)结果表明,经此法提取并培养获得的原代皮质神经元和小胶质细胞纯度高、形态好、成活率高。

热刺激后小胶质细胞细胞外囊泡对神经元的损伤作用

目的探究热刺激后小胶质细胞细胞外囊泡对神经元损伤的影响。方法热刺激BV2小胶质细胞后收集上清,通过不同的超速离心速度获取细胞外大囊泡和小囊泡。利用纳米粒度分析仪检测粒径,利用Western blot检测囊泡上TSG101、CD63和flotillin-1的表达。PKH67标记BV2来源的囊泡后与N2a细胞共孵育,检测神经元对小胶质细胞细胞外囊泡的摄取情况。分别将热刺激后BV2来源的大囊泡和小囊泡与N2a共孵育,通过CCK-8、细胞外乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、台盼蓝染色和TUNEL染色法评价热刺激后N2a的损伤情况。结果小囊泡粒径介于30~120 nm,高表达TSG101和CD63,大囊泡粒径介于90~1000 nm,高表达flotillin-1;BV2来源的细胞外囊泡可被N2a细胞摄取并参与热刺激对N2a细胞损伤的调节,其中CCK-8检测结果表明小胶质细胞来源的大小囊泡均能降低热刺激后N2a细胞的活力(P<0.05)。LDH检测、台盼蓝染色及TUNEL检测结果表明大囊泡(P<0.05)和小囊泡(P<0.01)均能显著提高热刺激后N2a细胞LDH的释放水平、N2a细胞的蓝染水平及凋亡程度,且小囊泡处理组中N2a细胞的LDH释放水平、蓝染和凋亡水平高于大囊泡处理组。结论热刺激后小胶质细胞通过细胞外囊泡加剧了神经元的损伤。

脑内星形胶质细胞-神经元相互作用参与抑郁症发病研究进展

经典的观点认为星形胶质细胞是神经元的支持细胞,在大脑信息处理中没有直接作用。而越来越多的证据表明神经元-与星形胶质细胞之间相互作用功能障碍可能与各种神经和神经退行性疾病的病理学有关,近年来也逐渐成为抑郁症发病机制研究的热点。本文总结了星形胶质细胞-神经元相互作用参与抑郁症脑氧化防御、突触可塑性、脑能量代谢、神经炎症、谷氨酸循环等过程障碍的重要证据,这些证据表明星形胶质细胞-神经元之间的相互作用障碍是抑郁症发病的重要机制之一。本文还对星形胶质细胞-神经元参与抑郁症发病的新观点,以及研究中存在的问题进行了讨论,以便为后续研究提供思路和借鉴。

神经元和胶质细胞的相互作用与帕金森病

帕金森病是黑质多巴胺能神经元变性坏死而引起的神经系统退行性疾病。胶质细胞介导的免疫炎症反应是导致该疾病发生的主要因素之一。活化的小胶质细胞和星形胶质细胞释放的多种炎症因子不仅发挥着保护和(或)损伤神经元的作用,而且存在着复杂的相互联系和作用。不仅如此,神经元也可以反过来调控胶质细胞的活性。因此,在帕金森病的发病机理中,神经元和胶质细胞共同构成了一个复杂的神经系统网络。

体外培养过程中神经胶质细胞与神经元的相互作用

目的:运用体外培养神经元与胶质细胞相互作用的形态学指标为神经损伤性疾病的研究提供理论基础及相关的神经移植方法。方法:采用原代分离培养的方法,首先将胚胎小鼠的脊髓胶质细胞进行传代培养;然后,小鼠的脊髓神经细胞接种在胶质细胞表面进行培养,最后进行形态学观察不同时间神经元的生长状况。结果:神经元在胶质细胞表面生长活跃,突起仅局限于胶质细胞生长,并且神经突起沿着胶质细胞生长旺盛的部位生长,相反,裸区儿乎没有神经元的贴壁生长和突起的延伸,培养10天后,胶质细胞表面的神经元大部分退化死亡。结论:胚胎神经元早期可能刺激胶质细胞产生生物活性物质,这些活性物质能够促进神经元的贴壁和突起的生长,当神经元分化成熟时,这种功能丧失。

脑缺血缺氧时胶质细胞与神经元的相互作用

脑缺血缺氧后 ,胶质细胞被激活并与神经元发生相互作用。其作用具有利弊双重性并随缺血缺氧的进展而改变。文章主要介绍脑缺血缺氧后胶质细胞与神经元的相互作用 ,包括胶质细胞对K+ 和兴奋性氨基酸的缓冲作用、神经保护性的生物活性物质释放、脑缺血缺氧时胶质细胞功能不全对神经元的影响。

小胶质细胞-神经元双向作用相关调节分子

小胶质细胞作为中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞,在大脑免疫监视和组织修复中发挥关键作用。其可被各种病理因素激活,形成M1或M2表型,从而介导神经炎症或神经保护效应;同时,当神经元所处的微环境稳态被打破时,也会释放“信号”分子,通过配体-受体结合方式,诱导小胶质细胞活化。因此,调节小胶质细胞-神经元联系对于神经系统疾病的治疗具有重要意义。本文就小胶质细胞与神经元之间双向作用相关信号分子的有关研究进展进行综述,旨在阐明小胶质细胞-神经元的免疫机制,为靶向治疗小胶质细胞激活的相关CNS疾病提供依据。

在神经病理性疼痛中卫星胶质细胞与神经元间的相互作用

背景:尽管研究神经病理性疼痛的机制有了很大的进展,但大多数研究的对象都集中在神经元上,对卫星胶质细胞的了解甚少。目的:分析探讨背根节卫星胶质细胞与神经元之间在感觉神经病理性疼痛中的相互作用关系。方法:应用计算机检索PubMed、Sino Med等数据库有关卫星胶质细胞、感觉神经元、背根节、神经病理性疼痛相关的文献,检索词为"satellite glial cells,sensory neurons,dorsal root ganglion,Neuropathic pain;卫星胶质细胞、感觉神经元、背根节、神经病理性疼痛",最终筛选出具有代表性的61篇进行分析。结果与结论:卫星胶质细胞围绕在神经元周围形成一个独立的功能单位,它们之间通过缝隙链接、神经递质以及离子通道等相互传递信息,卫星胶质细胞摄取谷氨酸的作用可以维持细胞外谷氨酸的正常水平,从而维持神经元的兴奋性。卫星胶质细胞在神经病理性疼痛的维持和发展机制中起着重要作用,在此过程中趋化因子Fractalkine发挥了重要作用。在卫星胶质细胞中抑制fractalkine/CX3CR1信号传导可以作为治疗疼痛的靶点。

HIF-1α和Notch1在原代培养的神经元及胶质细胞的混合体系中的相互作用

目的:观察在原代混合培养的神经元及胶质细胞的体系中,HIF-1α和Notch1基因间是否存在相互作用。方法:构建体外原代培养神经元及胶质细胞的混合体系,应用电穿孔转染方法分别沉默HIF-1α和Notch1基因。RT-PCR检测HIF-1α和Notch1基因转录水平,Western blot方法检测HIF-1α和Notch1蛋白表达水平。结果:沉默HIF-1α基因后,HIF-1α和Notch1基因转录及蛋白表达水平均显著下降;沉默Notch1基因后,HIF-1α和Notch1基因转录及蛋白表达水平均显著下降。结论:在原代培养的神经元及胶质细胞的混合体系中,HIF-1α和Notch1之间可能存在相互作用的关系。

炎症小体激活小胶质细胞促进异常新生神经元形成在锂-毛果芸香碱致痫大鼠中的作用机制

目的在锂-毛果芸香碱(Lithium-Pilocarpine)致痫大鼠模型中,检测炎症小体的激活,观察小胶质细胞的活化和异常新生神经元的形成,探索炎症小体激活小胶质细胞促进异常新生神经元形成在癫痫发生发展中的作用机制。方法通过腹腔注射氯化锂和毛果芸香碱建立癫痫大鼠模型,将大鼠分为Sham组(生理盐水对照组,n=12)、Pilo组(锂-毛果芸香碱致痫组,n=20)和Pilo+MCC950组[锂-毛果芸香碱致痫后给予核苷酸结合结构域富含亮氨酸重复序列和含热蛋白结构域受体3(NLRP3)抑制剂组,n=20],在急性期观察记录大鼠癫痫的行为学表现,通过病理切片确认脑组织损伤情况和细胞激活情况,借助分子检测确认炎症小体和其他分子的表达情况。采用体外细胞模型挽救实验验证炎症小体的作用。结果Pilo组大鼠有6只出现Ⅴ级,5只出现Ⅳ级,2只出现III级的癫痫发作情况。相较之下,Pilo+MCC950组大鼠则没有出现Ⅴ级,6只出现Ⅳ级,8只出现III级,2只出现Ⅱ级的癫痫发作情况。Pilo组强直痉挛发作的潜伏期短于Pilo+MCC950组,Ⅲ级以上癫痫发作的次数和持续时间大于Pilo+MCC950组。Pilo组NLRP3和pro-caspase-1的含量、4种促炎细胞因子的含量以及脑源性神经营养因子(BNDF)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)均高于Pilo+MCC950组。免疫荧光检测显示,Pilo组小胶质细胞大量活化,出现大量异常新生神经元。体外细胞实验后,ELISA结果验证了炎症小体的作用。结论在锂-毛果芸香碱致痫大鼠模型中,炎症小体NLRP3接受外界炎症刺激而活化聚集,进而大量产生多种促炎细胞因子,使得小胶质细胞活化,分泌BDNF并激活ERK信号通路,调控异常新生神经元的形成和聚集等生物学行为,参与癫痫的发生发展。

星形胶质细胞-神经元相互作用与抑郁症

星形胶质细胞为神经元提供营养支持,参与信号传递,调节突触可塑性,对于维持中枢神经系统微环境稳态至关重要。近些年研究发现星形胶质细胞与神经元相互作用参与抑郁症发病过程。本文从能量代谢、营养支持以及突触可塑性层面,综述了近年来星形胶质细胞-神经元相互作用在抑郁症中的最新研究进展,以期将星形胶质细胞-神经元信号机制与抑郁症相结合,为抑郁症的预防和治疗提供新的理念和策略。

少突胶质细胞与中间神经元在神经发育和脑疾病中的相互作用关系研究进展

近年来,多种神经、精神疾病被证明与少突胶质细胞和中间神经元的发育和功能异常高度相关。少突胶质细胞是中枢神经系统的髓鞘形成细胞,而中间神经元是调控兴奋性神经元功能的重要细胞类型,两者对神经环路的建立和功能发挥都具有重要意义。研究这两种神经细胞的起源、发育和交互作用方式,对进一步深入认识中枢神经系统疾病相关的神经机制,并提出疾病的治疗策略至关重要。本文通过比较少突胶质细胞和中间神经元的发育来源、转录调控方式,以及两种细胞的相互作用方式,为揭示相关疾病的发病机制提供了重要参考。

神经元与胶质细胞的相互作用

在中枢神经系统的发育过程中,神经元沿着星状胶质细胞突起从特定的增生区迁移到目标区。小脑的分裂后期的颗粒细胞沿Bergmann胶质细胞突起从外颗粒层穿过分子层及Purkinje细胞层迁移到内颗粒层。神经元沿胶质细胞突起运动的机理可能与凝集素及细胞表面的糖蛋白有关。Lehimann近来报导用抗内源性小脑凝集素抗体及凝素集结合糖蛋白抗体处理小脑培养物可抑制颗粒细胞的迁移活动。他们推测可溶性的凝集素可在神经元及星状胶质细胞间形成一种“桥”,而细胞表面凝集素结合糖蛋白则介导凝集素“桥”的形成。这个“桥”的形成支持细胞粘连,这对胶质细胞介导的神经元运动有意义。Stitth及Hatten发现星状胶质细胞抑制素(astrostactin),为一种细胞糖蛋白,可抑制小脑颗粒细胞与星状胶质细胞的粘连,但不抑制神经元间的粘连。

电针干预阿尔茨海默病模型小鼠海马神经元和少突胶质细胞的增殖分化

背景:电针对阿尔茨海默病模型小鼠海马少突胶质细胞增殖分化的影响尚不清楚,而与少突胶质细胞有关的脱髓鞘反应却是阿尔茨海默病的常见病理反应。目的:探讨电针刺激阿尔茨海默病模型小鼠“百会”“风府”和双侧“肾俞”对内源性神经干细胞向神经元和少突胶质细胞增殖分化的影响及机制。方法:将6周龄清洁级APP/PS1转基因雄性阿尔茨海默病模型小鼠40只随机分为电针穴位组(n=20)和阿尔茨海默病模型组(n=20),另以同鼠龄的健康C57BL/6J雄性小鼠作为正常对照组(n=20)。电针穴位组小鼠电针“百会”“风府”和双侧“肾俞”穴位16周后(每天20 min,每周6 d),水迷宫检测其学习记忆功能;免疫组化染色检测海马齿状回β-淀粉样蛋白老年斑表达;免疫荧光双标检测海马齿状回Brd U/Neu N和Brd U/GALC的表达;免疫印迹检测海马神经元特异性蛋白Nestin和少突胶质细胞特异性蛋白GALC的表达水平;实时荧光定量PCR和免疫印迹检测海马Notch1和Hes1的m RNA及蛋白水平。结果与结论:(1)相对于正常对照组,模型组小鼠学习记忆能力明显下降;海马齿状回β-淀粉样蛋白老年斑明显增多(P<0.01);海马GALC和Nestin表达明显减少(P<0.01,P<0.05);(2)相对于模型组,电针穴位组小鼠学习记忆能力明显增加;海马齿状回β-淀粉样蛋白老年斑明显减少(P<0.01);海马Brd U/Neu N双标阳性细胞和Nestin蛋白表达明显增多(P<0.01,P<0.05);海马区GALC表达明显增多(P<0.01);海马区Notch1的m RNA及蛋白水平均明显升高(P<0.05,P<0.01);海马区Hes1的m RNA及蛋白水平均明显下降(P<0.05);(3)结果表明,电针阿尔茨海默病模型小鼠“百会”“风府”和双侧“肾俞”促进内源性神经干细胞向神经元和少突胶质细胞方向增殖分化,此作用可能由Notch1/Hes1通路调节。

小胶质细胞活化介导的神经元损伤与抑郁症的研究进展

抑郁症是一种常见的神经障碍,其发病率高,复发性高,致残性高,但发病机制未明。近年来,胶质细胞对神经元的保护与攻击作用已成为神经疾病研究的前沿方向。小胶质细胞(microglia, MG)异常活化导致神经元损伤在抑郁症发病中具有重要作用,该文通过GeenMedical、CNKI等进行文献检索,对MG活化相关通路及关键靶标在抑郁症中的研究进行归纳总结,为进一步的临床研究提供理论性的依据。

T淋巴细胞与神经元相互作用的研究进展

免疫系统与中枢神经系统（CNS）之间的精细调节，使得CNS既能够抵抗病原体的入侵，也能够免于自身免疫的损伤。由于血脑屏障的存在，CNS属于免疫豁免部位，免疫反应在CNS中受到严格的限制。然而，CNS的免疫豁免是相对的，这对于监视病原体的入侵起着至关重要的作用。

金钗石斛多糖对脂多糖作用大鼠皮层胶质细胞-神经元体系的保护作用

目的观察金钗石斛多糖(NDP)对脂多糖(LPS)作用的新生大鼠大脑皮层胶质细胞-神经元混合培养体系的保护作用。方法原代制备新生大鼠大脑皮层胶质细胞-神经元混合培养体系,NDP作用于LPS刺激的胶质细胞-神经元混合培养体系,观察细胞生长情况,并采用Real time PCR法检测体系中炎症相关因子IL-1β、TNF-α、COX-2的基因表达。结果 NDP作用于LPS刺激的大鼠皮层胶质细胞-神经元混合培养体系后,胶质细胞激活减少、神经元损伤减轻,较单用LPS作用的模型组相比,炎症相关因子IL-1β、TNF-α、COX-2的基因表达明显降低。结论 NDP能抑制LPS对小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,减少炎性因子的生成。

控释胶质细胞源性神经营养因子对骨髓间质干细胞源性神经元样细胞移植修复猴脊髓轴突的协同作用

目的:采用甘氨酸银浸镀法评价控释胶质细胞源性神经营养因子与骨髓间质干细胞源性神经元样细胞联合移植后,其对猕猴脊髓损伤后轴突的修复效果是否优于单纯神经元样细胞移植。方法:实验于2006-03/08在北京市垂杨柳医院病理科完成。①选择2004-01/2005-01中山大学邓宇斌教授课题组研究的猴脊髓石蜡标本12例作为回顾性实验分析对象,其中控释神经营养因子+神经元样细胞联合移植组4例、单纯神经元样细胞移植组4例、磷酸盐缓冲液对照组4例。课题前期实验各组动物均建立急性重度脊髓损伤模型,并于造模后第10天给予对应细胞悬液。②各组每例石蜡标本均制备连续切片3张,片厚0.4μm,对所有切片进行一次性甘氨酸银浸镀法染色。具体步骤:切片脱蜡入水,酸性甲醛液处理10min,蒸馏水清洗后,置于甘氨酸银溶液中,37℃作用5min。取出切片,用滤纸吸干多余银液,入预热45℃的还原液作用1min。用乙醇洗切片10min,再行蒸馏水冲洗,入氯化金水溶液5min,直到棕黄色脱去。滴入苯胺油乙醇液加强染色,冲洗。50g/L硫代硫酸钠液处理30s,冲洗,梯度乙醇脱水,然后在石碳酸二甲苯中浸泡2min,二甲苯透明,中性树胶封固。③应用图像分析系统进行检测,观察各组皮质脊髓束纵切面病理改变,统计每个视野内上行性(后索)与下行性(皮质脊髓束)横切面轴突的数量及横、纵切面面积,取切片两侧各5个非重叠视野,计算平均吸光度值。结果:①各组脊髓损伤处轴突病理改变:控释神经营养因子+神经元样细胞联合移植组皮质脊髓束纵切面部分区域存在较多连续性的轴突;磷酸盐缓冲液对照组脊髓结构破坏严重,轴突大面积消失,纵切面可见崩解的轴突碎片,几乎观察不到连续性轴突;单纯神经元样细胞移植组的变化介于两者之间。②后索与皮质脊髓束的横切面轴突数量、横切面面积、纵切面面积、平均吸光度:控释神经营养因子+神经元样细胞联合移植组、单纯神经元样细胞移植组后索与皮质脊髓束各项检测指标均高于磷酸盐缓冲液对照组,3组间比较差异有显著性意义(F=38.45～487.54,P均<0.01;F=52.66～313.99,P均<0.01)。控释神经营养因子+神经元样细胞联合移植组与单纯神经元样细胞移植组比较,前者对后索轴突的修复作用略优于后者,表现在纵切面面积显著升高(P<0.01);对皮质脊髓束的修复作用明显强于后者,轴突数量、横切面面积、纵切面面积、平均吸光度值差异均有显著性意义(P<0.01或P<0.05)。结论:控释胶质细胞源性神经营养因子可以增强骨髓间质干细胞源性神经元样细胞对猕猴损伤脊髓轴突的修复作用,尤其有利于运动性损伤轴突的修复,其效果优于单纯神经元样细胞移植。