大鼠脑水肿神经细胞模型介电特性的实验研究

在宽频范围（100~10 MHz）内,测量正常和水肿神经细胞模型的电导率与介电系数的频谱图,比较水肿前后神经细胞的电导率与介电系数的区别。采用SD大鼠脑皮质的神经细胞建立正常神经细胞模型,对其缺氧处理后建立水肿神经细胞模型,应用Agilent4294A阻抗分析仪分别对10组对照组模型、正常神经细胞模型和水肿神经模型的电特性进行检测。三种模型的电导率存在显著差异。水肿神经细胞模型的电导率大于其他两种模型的电导率,而正常神经细胞模型的电导率大于对照组模型的电导率。本实验有效地检测出正常神经细胞模型与水肿神经细胞模型的电导率差别,为应用脑磁感应成像对脑水肿相位差的检测提供了依据。

pEGFP-C3-PENK/NIH3T3表达的脑啡肽对神经细胞PKA表达的影响

目的:观察pEGFP-C3-PENK/NIH3T3表达的脑啡肽对神经细胞疼痛模型兴奋性的抑制作用。方法:取新生大鼠的皮质神经元细胞培养,以106mL-1的密度种植于培养皿中。细胞分为4组:对照组(神经细胞)、前列腺素刺激组(神经细胞+42 ng/L前列腺素)、脑啡肽组(神经细胞+42 ng/L前列腺素+pEGF-C3-PENK/NIH3T3细胞)和纳洛酮拮抗组(10 mmol/L钠洛酮+神经细胞+42 ng/L前列腺素+pEGF-C3-PENK/NIH3T3细胞)。继续培养24 h后收集神经元细胞,提取总蛋白,采用Western blot测定各组神经元细胞中蛋白激酶A(PKA)的量。结果:4组细胞PKA的量比较,差异有统计学意义(F=59.873,P<0.001)。与对照组相比,前列腺素刺激组PKA增多(P<0.05);与前列腺素刺激组相比,脑啡肽组PKA减少(P<0.05);与脑啡肽组相比,纳洛酮拮抗组PKA增多(P<0.05)。结论:pEGFP-C3-PENK/NIH3T3表达的脑啡肽可以抑制神经细胞PKA系统的活化,其抑制作用可被纳洛酮拮抗。

基于锁定放大器的MIT相位检测及细胞实验

目的:实现脑磁感应成像系统中的单通道高精度相位差检测功能。材料与方法:基于高精度鉴相器射频锁定放大器SR844建立了相位差检测单元,对磁感应信号进行放大、滤波处理,检测频率为1 MHz;通过培养SD大鼠的大脑皮质神经细胞,获得脑正常神经细胞模型和水肿神经细胞模型;使用不同激励线圈,并在激励线圈与检测线圈之间距离不同时,分别对两种细胞模型产生的相位差进行检测实验。结果:设计的检测单元的技术指标为:检测处理的最小信号为7 mV,放大倍数为3.52 dB～49 dB,相位差分辨率为0.02°,3 dB带宽约为1.5 kHz;细胞实验结果显示SD大鼠脑水肿神经细胞模型产生的相位差小于其正常神经细胞模型产生的相位差。当两线圈相距20 cm,且使用圆形聚焦激励线圈时,检测得两种模型产生的相位差之间的最大差值为0.206°;当两线圈相距10 cm,且使用方形聚焦激励线圈时,检测得两种模型产生的相位差之间的最小差值为0.079°。结论:设计的相位差检测单元满足高精度相位差检测要求,能检测出水肿神经细胞模型与正常神经细胞模型的相位差别。从细胞层面上对脑水肿进行了实验研究,得出了有效的实验结果,为进一步的脑水肿检测打下了良好的基础。

诱导性多能干细胞技术在精神分裂症研究中的应用

利用诱导性多能干细胞技术将体细胞诱导形成各种神经细胞,建立神经细胞模型及模拟神经的早期发育,是一种新兴的研究精神分裂症的有力工具。本文简要综述了近几年来该技术在精神分裂症研究中的最新进展,为体外分子细胞水平深入研究该病的发病机制提供新的思路。

纳米材料的神经毒性作用机制及评价方法

近年来,纳米材料在多种生物医学领域被广泛应用,其生物安全性也受到越来越多的关注。多种纳米材料可穿透血脑屏障进入中枢神经系统,产生神经毒性。本文讨论了纳米材料进入中枢神经系统的方式及因素;纳米材料的特异性以及非特异性的中枢神经毒性效应、外周神经毒性及其作用机制;并论述了国内外用于体内神经毒性、体外神经细胞培养模型的神经毒性以及替代的评价方法,为纳米材料的安全性评价及神经毒性探究提供参考。

单通道BMIT系统中相位差的理论计算与实际检测

目的:研究单通道脑磁感应成像系统中相位差的理论计算与实际检测的相关性,为系统的优化和实验改进提供理论依据。方法:单通道脑磁感应成像系统是基于高精度射频锁定放大器SR844建立的,该系统的工作频率为1MHz,包括一个激励线圈和一个检测线圈,被测目标置于两线圈之间以检测其相位差;针对该实验系统建立数学模型,推导被测目标靠近检测线圈时相位差计算公式;配制电导率为0S/m～2S/m的琼脂模型进行实验,对理论计算结果进行验证;并以培养的SD大鼠大脑皮质的神经细胞模型为检测对象进行实验。结果:检测结果与理论计算结果的趋势一致,相位差与被测目标的电导率和体积成正比。神经细胞模型引起的相位差为0.421°±0.018°;琼脂糖模型引起的相位差为0.382°±0.013°。结论:该系统能有效地检测出目标相位差,为进一步实现脑磁感应成像打下了良好的基础。

MIT低频相位检测单元设计及检测

目的：在脑磁感应成像系统中实现低频高精度相位检测功能.方法：设计了一个频率为200kHz的相位检测单元,包括可变增益放大器、窄带带通滤波器,并使用了射频锁定放大器SR844.结果：该检测单元的放大倍数为17.7～61.1dB,相位分辨率为0.02°.对脑神经细胞模型进行了相位检测实验.结论：实验结果证明设计的相位检测单元能检测出正常神经细胞模型产生的相位差,为进一步的脑水肿检测打下了良好的基础.

抑制人BI-1基因表达shRNA重组慢病毒表达载体的构建(英文)

背景:慢病毒介导的RNAi技术以其专一性、抑制效率高、作用持久等优点已广泛应用于基因功能研究中。该技术病毒包装、转染、以及shRNA序列设计都会对抑制效率产生影响。因此实验以人的Bax抑制子1(BI-1)为目的基因进行RNA干扰实验来探讨其影响因素。目的:为了利用慢病毒Lentivirus介导的RNAi技术寻找抑制人BI-1基因表达的siRNA。设计、时间及地点:单一样本观察,于2007-09/2008-12在北京大学医学部基础医学院医学遗传学系完成。材料:293T细胞、SH-SY5Y细胞为实验室保存;用Ambion公司(www.ambion.com)提供的网络在线工具设计了4个shRNA。方法:构建带有绿色荧光蛋白(EGFP)标签的、针对人BI-1基因不同区域设计的shRNA重组表达载体,然后与包装蛋白表达载体共转染293T细胞以包装成4种shRNA病毒粒子。通过流式细胞仪检测GFP的表达情况来摸索最佳包装条件。Real-timePCR以β-肌动蛋白mRNA被用作内参,将4种重组病毒和对照组病毒上清液侵染SH-SY5Y,检测内源性BI-1基因的敲低效率,筛选到最佳RNAi有效序列。主要观察指标:被不同包装病毒侵染的细胞内GFP的表达率。结果:pLentiLox3.7、rev、vsvg、rre等4质粒包装系统的最佳包装比例为2:1:1:1,包装48h收获的病毒粒子的感染效率最高,并且在包装后的24h之后换液会提高包装效率。靶定到人BI-1基因-2-17核苷酸(起始编码区域)的shRNARNA干扰效率最高。能够抑制40%正常基因表达。结论:实验摸索出Lentivirus介导的RNAi技术病毒包装的重要影响因素。为建立稳定的人BI-1基因表达敲低的神经细胞模型和研究BI-1异常表达参与的神经元凋亡疾病的病理研究打下基础。

人体诱导多能干细胞技术在精神分裂症研究中的应用现状与展望

诱导多能干细胞(iPSCs)技术作为现下的一个热门领域,提供了一种用以体外模拟神经系统发育过程的工具。本文中综述了应用精神分裂症(SCZ)患者来源iPSCs模型在精神分裂症领域中的研究进展,通过hiPSCs建立SCZ模型以期阐明这类复杂遗传性精神疾病的发病机制,并提出i PSCs在诱导产生神经元方面的挑战及对未来研究前景的展望,以期实现疾病的早期干预及个体化治疗。