柴金解郁安神片调控CaMKII和Cofilin双信号通路改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑

目的探讨柴金解郁安神片调控钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)和Cofilin双信号通路,改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑的分子机制。方法皮质酮联合脂多糖建立抑郁症体外细胞模型,实验设正常组、模型组、GR阻断剂组、GR激动剂组、CX3CR1阻断剂组、CX3CR1激动剂组、柴金解郁安神片组、柴金解郁安神片联合GR激动剂组、柴金解郁安神片联合CX3CR1激动剂组,观察星形胶质细胞、小胶质细胞、前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)和海马神经元形态结构变化;检测ACC和海马谷氨酸能神经元激活及突触重塑情况;免疫荧光、Western blot分别检测海马谷氨酸能神经元内突触重塑相关谷氨酸受体2A(GRIN2A)、GRIN2B、CaMKII、MK2、Cofilin蛋白表达水平。结果柴金解郁安神片能明显改善胶质细胞、ACC和海马神经元损伤,并抑制ACC和海马谷氨酸能神经元异常激活,同时下调GRIN2A、GRIN2B、MK2蛋白,上调CaMKII、Cofilin蛋白,继而改善海马谷氨酸能神经元突触可塑性损伤和突触重塑。结论柴金解郁安神片能有效改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制与调节突触重塑相关NR/CaMKII、MK2/Cofilin信号通路有关。

姜黄素调控miR-134对癫痫海马突触重塑的实验研究

目的探讨姜黄素通过调控miR-134发挥神经保护及潜在抗癫痫作用的机制。方法按照随机数字表法将48只大鼠分为对照组、癫痫组和姜黄素组3组,每组16只。除对照组外,其余两组采用氯化锂-匹罗卡品诱导制备癫痫持续状态大鼠模型。造模后第2天开始,姜黄素组大鼠每天固定时间腹腔注射2 mL/kg姜黄素,而癫痫组和对照组每天固定时间腹腔注射等量二甲基亚砜溶液,持续10 d。在造模后第14天,通过颈椎脱臼法处死3组大鼠,采用Timm染色观察大鼠海马组织中苔藓纤维出芽程度,qRT-PCR法检测大鼠海马组织及血清中miR-134表达水平,Western blot法检测大鼠海马组织中LIM激酶1(LIMK1)蛋白表达水平。结果与对照组比较,癫痫组大鼠齿状回和CA3区苔藓纤维出芽程度评分均升高(均P<0.05);与癫痫组比较,姜黄素组大鼠齿状回和CA3区苔藓纤维出芽程度评分均降低(均P<0.05)。与对照组比较,癫痫组大鼠海马组织中miR-134表达水平升高(P<0.05),LIMK1蛋白表达水平下降(P<0.05);与癫痫组比较,姜黄素组大鼠海马组织中miR-134表达水平下降(P<0.05),LIMK1蛋白表达水平升高(P<0.05)。与对照组比较,癫痫组和姜黄素组大鼠血清中miR-134表达水平均下降(均P<0.05)。结论姜黄素可抑制癫痫持续状态大鼠海马组织中miR-134表达,上调LIMK1蛋白表达水平,影响突触重塑,可能因此发挥神经保护及潜在的抗癫痫作用。

海马过表达Ephrin-B3对颞叶癫痫大鼠突触重塑的影响

目的探讨海马内过表达酪氨酸蛋白激酶B3(Ephrin-B3)对大鼠癫痫突触重塑的可能作用机制。方法将40只雄性SD大鼠随机分为空白对照组、癫痫组、空载体组、慢病毒Efnb3过表达组,每组10只。除空白组外,其余3组均进行癫痫造模处理,造模前1周空载体组两侧海马各注射LV5-NC(5μL)载体,慢病毒过表达组海马注射包装后的Efnb3慢病毒(5μL)进行预处理。观察各组大鼠行为学变化,癫痫造模达24 h后各组取海马组织,采用qPCR检测Ephrin-B3、突触后密度蛋白95(PSD95)、离子型谷氨酸受体亚基(NR2B)的mRNA相对表达变化,蛋白质印迹法检测Ephrin-B3、PSD95、NR2B的蛋白相对表达量。结果Ephrin-B3过表达组癫痫发作潜伏期(30.2±4.38)min,较癫痫组(22.4±3.91)min和空载体组(21.0±5.29)min有所延长(P<0.05),癫痫组和空载体组造模后Ephrin-B3、PSD95、NR2B的mRNA表达量降低,转染Ephrin-B3成功组mRNA相对表达量相较于癫痫模型组明显增加(Ephrin-B3:F=25.11,P=0.0027;PSD95:F=14.80,P=0.0203;NR2B:F=19.51,P=0.0010),相较于空载体注射组亦明显增加(Ephrin-B3:P=0.0029;PSD95:P=0.0160;NR2B:P=0.0034);转染Ephrin-B3成功组相较于癫痫模型组蛋白相对表达量增加(Ephrin-B3:F=17.72,P=0.0032;PSD95:F=7.889,P=0.0145;NR2B:F=9.755,P=0.0199),较空载体注射组表达亦明显增加(Ephrin-B3:P=0.0034;PSD95:P=0.0253;NR2B:P=0.0144)。结论过表达Ephrin-B3可减轻癫痫发作损伤,其机制可能与调控突触后蛋白PSD95、NR2B的表达量控制突触重塑有关。

丰富环境通过促进海马CA3区突触重塑改善慢性脑缺血大鼠记忆减退的机制研究

目的:探讨丰富环境改善慢性脑缺血大鼠记忆功能减退的内在机制。方法:选取48只健康雄性SD大鼠,用随机数字表法将大鼠分为慢性脑缺血+标准环境组(CCH+SE),慢性脑缺血+丰富环境组(CCH+EE),假手术+标准环境组(Sham+SE),每组16只。CCH+SE组和CCH+EE组采用双侧颈总动脉结扎手术构建大鼠慢性脑缺血模型,Sham+SE组除了不结扎双侧颈总动脉,其他操作与模型组相同。3组大鼠在相应环境下分别饲养21天后,采用水迷宫实验检测大鼠的空间学习及记忆功能,采用蛋白质免疫印迹检测技术及免疫荧光技术,分别检测大鼠海马CA3区BDNF、GAP-43、SYN蛋白表达水平的变化。结果:与标准环境组相比,丰富环境组大鼠的学习及记忆功能明显改善,差异具有显著性(P<0.05)。海马CA3区BDNF、GAP-43、SYN蛋白表达水平显著升高,差异具有显著性(P<0.05)。结论:丰富环境可以改善慢性脑缺血大鼠学习及记忆功能减退,其内在机制可能是促进了海马CA3区的突触重塑。

氟西汀调控CUMS抑郁大鼠海马突触重塑

目的:探究氟西汀(fluoxetine)对慢性不可预见性温和刺激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁大鼠海马突触重塑的m TOR和细胞自噬信号调控作用。方法:60只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分成正常对照(control)组、CUMS组和氟西汀组。采用CUMS结合孤养法构建CUMS抑郁模型,期间给予氟西汀(20 mg·kg-1·d-1)灌胃治疗。通过体重变化、糖水测试水平及行为学实验验证模型建立,采用RT-PCR和Western blotting等生化方法测定突触重塑相关蛋白胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、突触泡蛋白(synaptophysin,SYP),细胞凋亡相关蛋白Bcl-2、cleaved caspase-3,m TOR信号通路相关蛋白m TOR、4EBP1,自噬相关蛋白beclin 1、LC3 mRNA及蛋白表达水平的变化。结果:与control组相比,CUMS大鼠的体重、糖水摄取量、旷场实验总路程和中间停留时间均下降,差异具有统计学显著性。RT-PCR和Western blotting实验结果显示,与control组相比,CUMS组SYP和GFAP的mRNA和蛋白水平显著下调,Bcl-2表达下调,cleaved caspases-3上调,m TOR及下游靶分子4EBP1磷酸化水平下调,细胞自噬关键基因beclin1和LC3在mRNA和蛋白水平显著上调。氟西汀可以减缓以上结果中的上调或下调趋势,差异具有统计学显著性。结论:氟西汀可能通过下调细胞凋亡和自噬信号通路以及上调m TOR信号通路调节海马突触重塑并缓解抑郁症状。

大鼠神经元突触重塑参与神经免疫调节网络的功能重建

目的探讨神经免疫调节网络的功能重建模式。方法用大鼠全基因芯片检测技术分析下丘脑外侧区神经免疫调节功能相关信号表达;用数据库分析差异基因的功能树。结果免疫组大鼠基因表达谱有632个差异基因(其中免疫2 d组374个,免疫4 d组62个,免疫6 d组196个);对差异基因中的398个上调差异基因进行功能树相关分析显示,27个基因为参与信号传导功能的已知功能基因,涉及31个细胞功能信号传导通路,涵盖了已知的突触重塑不同的信号传导通路。结论突触重塑可能构成神经免疫调节网络功能重建的重要模式。

胶质细胞与突触重塑的研究进展

中枢神经系统胶质细胞特别是星形胶质细胞和小胶质细胞参与了突触结构和功能的重塑。星形胶质细胞和神经元轴突终末、树突和胞体的突起共同构成三重突触结构(tripartite synapses),调节神经元的活动,参与突触结构的重塑。星形胶质细胞和小胶质细胞之间信息交流存在正反馈调节。星形胶质细胞、小胶质细胞和突触重塑与癫、阿尔茨海默病、帕金森病等有着密切的关系。

经颅磁刺激促进帕金森病皮质纹状体突触重塑的研究进展

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）患者在65岁以上老年人中约占2％，其生活不能自理，给家庭、社会带来沉重负担。经颅磁刺激（transcranial magnetics timulation，TMS）为PD治疗开辟了新领域。本文仅就TMS促进皮质纹状体投射通路的再建及神经重塑的生物学作用的研究综述如下。

通窍活血汤对颅脑损伤模型大鼠海马CA1区超微结构及神经元修复与突触重塑影响

目的:分析通窍活血汤对颅脑损伤(TBI)模型大鼠海马CA1区超微结构及神经元修复与突触重塑影响。方法:选取由安康市人民医院实验动物中心提供SPF级Wistar雄性大鼠30只,随机随机数字表法将大鼠分成三组,模型组(10只)、正常组(10只)和观察组(10只),模型组、观察组制备TBI模型,造模第二天起观察组大鼠采用通窍活血汤10g/kg/d灌胃,模型组和正常组大鼠给予生理盐水灌胃,共进行四周。给药后检测大鼠神经功能缺损(m NSS)状况,对大鼠行水迷宫检测,详细记录大鼠正在2分钟内目标象限运动距离、目标区域进入次数及逃避潜伏期状况,SABC法检测大鼠海马CA1区域内SYN1和BDNF蛋白表达状况,观察大鼠海马CA1区电镜超微结构。结果:模型组和观察组大鼠给药1、2周,模型组给药3、4周其m NSS评分较正常组显著升高,观察在升高幅度低于模型组,差异均有统计学意义(P<0. 05);模型组大鼠逃避潜伏期较正常组显著升高,观察组大鼠逃避潜伏期较模型组显著降低,差异均有统计学意义(P<0. 05);观察组大鼠突触素1 (SYN1)、脑源性神经生长因子(BDNF)蛋白表达量较正常组、模型组显著升高,差异有统计学意义(P<0. 05)。结论:通窍活血汤可提升TBI大鼠海马区内SYN1、BDNF表达量,改善大鼠神功功能与认知功能。

二磷酸腺苷核糖基化因子6和centaurin-α1与突触重塑

肌动蛋白细胞骨架的重塑是神经元发育和突触重塑的重要环节。二磷酸腺苷核糖基化因子(ARFs)是参与驱动的三磷酸鸟苷酶(GTPases)家族之一,其中对二磷酸腺苷核糖基化因子6(ARF6)研究相对较多,其和鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEFs)及GTP酶活化蛋白(GAPs)在神经元发育,包括树突、树突棘和轴突的生长中有重要作用。本文复习了ARF6及其相关因素在神经系统中的作用。

间充质干细胞源性外泌体促进轴突再生和突触重塑的研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)源性外泌体可作为细胞间通信的新载体,除具有抗炎及抗凋亡等作用外,还能促进神经血管增生、神经细胞轴突再生和突触重塑,在促进神经修复方面显示出极大的潜能。本文就MSCs外泌体的生物学特性及在神经细胞轴突再生和突触重塑方面的相关研究进展进行综述。

柴金解郁安神片调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的机制研究

探讨柴金解郁安神片调控前扣带皮层(ACC)-腹侧海马(vHPC)谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的分子机制。首先运用化学遗传将谷氨酸能腺相关病毒(AAV)定位注射至大鼠ACC脑区,并通过慢性温和不可预知性应激(CUMS)联合孤笼饲养复制大鼠抑郁模型,实验设正常组、模型组、AAV空载组、AAV病毒组、AAV病毒+糖皮质激素受体(GR)阻断剂组、AAV病毒+趋化因子受体1(CX3CR1)阻断剂组、AAV病毒+柴金解郁安神片组,采用水迷宫(Morris water maze)、旷场(open-field)和强迫游泳(forced-swimming)实验联合动物行为分析系统评估大鼠抑郁样行为;苏木素-伊红(HE)染色检测大鼠ACC及vHPC脑区神经元形态结构变化;免疫荧光及核磷酸蛋白(c-Fos)检测大鼠ACC-vHPC谷氨酸能神经环路激活情况;高尔基染色和透射电镜检测大鼠vHPC神经元树突、树突棘及突触亚微结构变化;免疫荧光、Western blot分别检测大鼠vHPC谷氨酸能神经元细胞内突触重塑相关蛋白谷氨酸受体2A(GRIN2A)、谷氨酸受体2B(GRIN2B)、Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、丝裂原激活蛋白激酶激活蛋白激酶2(MK2)、丝切蛋白(cofilin)表达水平。结果表明,谷氨酸能AAV病毒激活后模型组大鼠抑郁样行为表型、ACC及vHPC神经元形态结构、突触超微结构损伤更加加重,而GR、CX3CR1阻断剂均能不同程度逆转其异常改变,提示ACC脑区内胶质细胞GR/CX3CR1双信号介导的ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常激活可能与抑郁的发生发展密切相关。有趣的是,柴金解郁安神片也能显著抑制AAV病毒诱导的ACC-vHPC神经环路激活及Glu含量异常升高,同时有效逆转模型组大鼠进一步加重的抑郁样行为和vHPC谷氨酸能神经元突触重塑,并揭示其改善腹侧海马神经元突触损伤的分子机制可能与调控突触重塑相关信号NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin有关。综上,该文证实了柴金解郁安神片能有效调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常进而改善抑郁症大鼠腹侧海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制可能与调节突触相关NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin信号通路有关,这可能是其发挥抗抑郁作用的重要机制。

坐骨神经慢性压迫性损伤对大鼠脊髓星形胶质细胞增生和突触重塑的影响

目的探讨坐骨神经慢性压迫性损伤大鼠脊髓星形胶质细胞变化及其与突触重塑的关系。方法12只SD雌性大鼠随机分为2组:对照组(假手术组),模型组制备慢性压迫性损伤模型(CCI组)。定期观察大鼠机械痛阈的变化,所有大鼠第14天测定痛阈后行组织灌注固定,应用免疫组织化学双重标记法同时显示胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和突触囊泡蛋白———突触体素在脊髓组织的表达。结果(1)与对照组相比,CCI组在第4天痛阈明显降低,此后痛阈一直稳定在较低水平即痛敏状态。(2)CCI组GFAP阳性产物主要定位于脊髓患侧背角浅层,其吸光度值(5.74±0.36)与对照组(3.98±0.51)相比差异有统计学意义(P<0.01),突触体素免疫阳性产物表达的分布与上述GFAP阳性分布基本一致。(3)CCI组患侧GFAP阳性细胞的周围有密集的突触体素免疫阳性产物的表达,后者吸光度值(21.13±0.85)与对照组(12.66±1.21)相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论CCI后脊髓背角突触体素和GFAP的表达均明显增多,两者可能同时参与了病理性神经痛及其调节过程。

突触重塑在慢性疼痛共患焦虑障碍中的作用

慢性疼痛患者常合并焦虑障碍,两者在一定程度上促进彼此疾病进程的发展,严重影响患者的生活质量,但是调控二者间的共患病机制尚未阐明。突触重塑即突触结构和功能发生改变,进而影响神经元之间的信号传递。突触重塑是慢性疼痛和焦虑障碍研究领域的热点,但其在慢性疼痛共患焦虑障碍中的病理变化研究较少。本文将近年来的相关研究进行总结后发现,慢性疼痛共患焦虑障碍的发生与大脑区域内突触结构、突触传递效能及突触功能改变密切相关。突触重塑通过离子型氨基酸受体,神经元传递以及神经元和神经胶质细胞间的相互作用,导致中枢疼痛调节能力下降,加重慢性疼痛伴发焦虑发生。了解慢性疼痛与焦虑障碍共患病机制的最新进展,有助于为其治疗提供理论依据和潜在的新靶点。

神经元胆固醇代谢对脑梗死后突触重塑的作用及机制的研究进展

脑梗死的发病率、病死率和致残率均较高;在存活患者中其致残率可高达50%。脑梗死后的康复治疗虽可促使运动功能部分重建、降低致残率,但目前的脑梗死康复治疗周期长、过程复杂,治疗效果也并不尽如人意;在对脑梗死后运动功能重建的基础研究方面尚存在许多薄弱环节。

MicroRNA与癫痫突触重塑

癫痫是常见的神经系统疾病之一，其病因和发病机制十分复杂，迄今仍不是十分清楚。突触重塑是癫痫患者脑组织中的重要病理改变．亦是癫痫反复发作的原因，其发生机制是目前研究的热点。microRNA（简称miRNA）是一类在进化过程中高度保守的内源性非编码的单链RNA，其功能是负调控靶基因的表达，与树突棘生长、突触重塑和突触蛋白合成关系密切。近年来的研究表明特定的miRNA可以通过其靶点及通路调控突触重塑。本文就miRNA及其与癫痫突触重塑的关系的研究进展做一综述。

丰富环境对中枢神经系统突触重塑影响的研究进展

多种中枢神经系统的疾病与大脑的突触退行性改变有关,如何减轻甚至逆转中枢神经系统的突触重塑,对治疗该类疾病具有重要作用。丰富环境作为一种无创的外部刺激方式,通过为实验动物提供更多的物理和社会性刺激,提高其多种自主运动和社交活动,在脑功能研究方面得到广泛应用,其内在机制也进行了深入的研究。近年来,有大量研究显示丰富环境可以促进中枢神经系统多种疾病的突触重塑,本文就其可能的内在作用机制及研究进展做一综述。