von Economo神经元和叉形神经元在神经精神疾病中的病理变化和意义

von Economo神经元是一类具有纺锤形特征的双极神经元,主要分布在前岛叶和前扣带回第V皮层内。叉形神经元是另一类具有叉子样形态特征的神经元,集中分布在前岛叶。近年研究发现,这两类神经元与人类的复杂认知、自我意识和社会情感等高级认知情感功能有关。本文总结了这两类神经元的发育学和形态学,以及在各种神经精神疾病中的病理改变,发现无论是在儿童期的神经发育阶段还是老年期的神经变性阶段,von Economo神经元的数量和功能异常都会引发相应的社会认知和情感功能障碍。因此,von Economo神经元和叉形神经元的生理功能和在神经精神疾病中的病理意义是不可忽视的。

Homer1b/c通过内质网功能调节由谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的小鼠海马神经元HT22细胞自噬

目的研究Homer1b/c蛋白在谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的细胞自噬中的作用及机制。方法选用小鼠海马神经元HT22细胞,通过500μmol/L L-谷氨酸处理建立细胞损伤模型。用siRNA慢病毒转染方式下调Homer1b/c表达,用10μmol/L钙离子螯合剂BAPTA-AM、10 mmol/L内质网应激抑制剂4-PBA分别抑制细胞内钙离子释放和内质网应激后,使用蛋白质印迹法检测细胞中Homer1b/c蛋白,自噬效应蛋白[beclin-1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)]及内质网应激标志蛋白[C/EBP同源蛋白(CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(GRP 78)]的表达水平。结果L-谷氨酸处理HT22细胞12 h后,细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值均较对照组升高(均P<0.05);与转染对照组相比,下调Homer1b/c表达可降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(均P<0.05);抑制细胞内钙离子释放和内质网应激均能降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(均P<0.05);下调Homer1b/c表达后,抑制细胞内钙离子释放和内质网应激未能进一步降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结论Homer1b/c能够调节谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的细胞自噬,其调节作用可能与内质网功能有关。

分数阶光敏神经元的动力学特性分析及其同步研究

神经元是神经系统的基本单位,神经元模型的准确性影响对其本质特征的分析和理解。该文研究了由分数阶电容和电感构成的分数阶光敏FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元电路。利用分岔图、相轨迹图和时间序列图分析了分数阶光敏神经元模型的动力学特性。研究发现,随着分数阶阶次的降低,分数阶光敏神经元的活跃度增加。当选取不同参数时,神经元系统可以诱发不同的放电模式,如周期放电态、混沌放电态和尖峰放电态。此外,利用电突触耦合的方式连接两个分数阶光敏神经元。通过调整耦合强度,可以实现分数阶光敏神经元系统之间的相位同步和完全同步。最后,采用dSPACE验证了外部光信号对神经元兴奋性的调制作用。

麦角甾醇的神经元保护作用的研究进展

麦角甾醇是一种植物来源的维生素D,主要是应用于治疗心血管疾病、抗肿瘤、神经保护等。麦角甾醇主要是通过舒张心脑血管,同时降低血脂、血糖、血压等来预防并治疗心血管疾病;在抗肿瘤方面,主要是通过抗增殖、促凋亡和抑制肿瘤细胞活性来达到抗癌的效果;在神经保护方面,麦角甾醇能够保护神经细胞、减轻痛感和预防记忆力下降。麦角甾醇在脑保护作用方面起到关键作用,本文拟从麦角甾醇的脑保护作用的研究进展进行综述。

β淀粉样蛋白对缺氧缺血性脑损伤新生鼠神经元凋亡影响的实验研究

目的:通过建立新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)模型,以β淀粉样蛋白(Aβ)为切入点,研究其在模型的表达以及与神经元凋亡的关系,探讨Aβ在新生鼠缺氧缺血性脑损伤模型中对神经元的作用及机制。方法:建立10日龄新生大鼠缺血性脑损伤模型,模型后2、4、8、24 h心脏灌注,分别检测脑组织中Aβ、脑内淀粉样前体蛋白(APP)、β-分泌酶(BACE1)、Caspase-3、Cleaved caspase-3、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)的蛋白表达,BACE1的mRNA表达。使用BACE1抑制剂干预,实验分为三组,缺氧缺血组、抑制剂组和溶剂组,抑制剂组在缺氧缺血后即给予BACE1抑制剂AZD3293处理24 h后再次检测以上指标。结果:APP、Aβ的蛋白表达、BACE1的蛋白表达和mRNA水平在建模后呈时间依赖的上升,24 h达到高峰。同时,促凋亡蛋白Cleaved caspase-3在建模后也呈时间依赖的上升,24 h达到高峰。而在缺氧缺血2 h后,凋亡抑制蛋白Bcl-2的蛋白水平显著升高(P<0.05)。之后逐渐降低,24 h最低。当使用BACE1抑制剂后,Aβ及BACE1在脑组织中的表达显著下降(均P<0.05),而BACE1mRNA的表达没有变化(P>0.05)。同时促凋亡蛋白Cleaved caspase-3的表达明显下降(P<0.05),同时,Bcl-2蛋白的表达也显著升高(P<0.05)。结论:在新生鼠HIBD时Aβ产生增多,应用BACE1抑制剂可降低Aβ的表达,增加Bcl-2的表达,减轻神经元凋亡。

养阴宁神方对去势小鼠海马神经元突触的可塑性调节

目的观察养阴宁神方对雌性小鼠去势后认知功能的影响。方法将60只C57BL/6J雌性小鼠随机分为假手术组,模型组,雌激素组,低、中、高剂量组,每组10只。假手术组仅切开皮肤和腹膜,不摘除小鼠的卵巢;其余各组均进行双侧卵巢切除术。假手术组、模型组均给予等容量的生理盐水(0.1 mL/10 g),雌激素[雌二醇(estradiol,E2),0.09 mg/kg]组及低剂量组(9.459 g/kg)、中剂量组(18.459 g/kg)、高剂量组(36.99 g/kg)灌胃药液,均灌胃3周。记录小鼠术后伤口愈合时间,去势前、去势1周、去势4周进行水迷宫潜伏实验和穿梭实验测试小鼠的学习记忆功能。采用ELISA法测定血清E2含量;HE染色观察小鼠海马神经元的形态;尼氏染色观察海马神经尼氏染色阳性细胞的数量;共聚焦显微镜下观察小鼠海马神经元细胞超微结构情况。结果与假手术组相比,模型组伤口愈合时间延长(P<0.05);与模型组、雌激素组及低、高剂量组比较,中剂量组伤口愈合时间缩短(P<0.05)。去势1周,与假手术组比较,模型组、雌激素组及低、中、高剂量组逃避潜伏期延长、穿梭次数减少(P<0.05)。去势4周,与假手术组比较,模型组逃避潜伏期延长、穿梭次数减少(P<0.05);与模型组相比,雌激素组及低、中、高剂量组逃避潜伏期缩短、穿梭次数增加(P<0.05)。去势4周,与假手术组比较,模型组E2浓度明显降低(P<0.01);与模型组比较,雌激素组及低、中、高剂量组E2浓度明显增高(P<0.01)。尼氏染色显示,与假手术组比较,模型组尼氏阳性细胞数减少(P<0.01);与模型组比较,雌激素组及低、中、高剂量组尼氏阳性细胞数增加(P<0.01)。HE染色显示,假手术组,雌激素组,低、中、高剂量组锥体神经元增多,且突起明显;模型组锥体神经元较少、颗粒细胞较多。共聚焦显微镜下见,假手术组,雌激素组,低、中、高剂量组海马神经元囊泡和突触粗面内质网结构增多;模型组海马神经元囊泡和突触减少。结论养阴宁神方可能通过提高血浆E2水平、改善海马神经元突触形态和功能可塑性、增加去势小鼠的认知功能,从而发挥脑保护作用。

神经复元方对H_(2)O_(2)诱导的大鼠海马神经元损伤后雄激素受体活化的影响

[目的]探究神经复元方对过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的SD大鼠海马神经元损伤中雄激素受体(AR)的活化影响,探讨其治疗卒中后抑郁的作用机制。[方法]取新生24 h的SD大鼠的海马组织,分离原代大鼠海马神经元,通过微管相关蛋白2(MAP-2)免疫荧光鉴定细胞。对SD大鼠给予神经复元方灌胃处理,分离血清,获得空白血清和含药血清,再利用细胞计数试剂(CCK8)检测确定含药血清的最佳处理浓度。使用100μmol/L的H_(2)O_(2)对大鼠海马神经元细胞处理致损伤,分为空白血清组、损伤模型+空白血清组、损伤模型+含药血清组、损伤模型+氟西汀4组。利用蛋白质免疫印迹法(Western blot)和免疫荧光检测各组AR蛋白磷酸化及非磷酸化的情况。[结果]与空白血清组相比,损伤模型+空白血清组的AR、p-AR蛋白表达显著下降。与损伤模型+空白血清组相比,损伤模型+含药血清组和损伤模型+氟西汀组的AR、p-AR蛋白表达上升。[结论]神经复元方对H_(2)O_(2)诱导的SD大鼠海马神经元损伤有一定修复作用,能够促进AR活化,提示AR可能为神经复元方治疗脑卒中后抑郁的重要靶蛋白。

基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。

金雀异黄酮通过Nrf2/HO-1信号通路减轻皮质神经元低氧/复氧损伤

目的研究金雀异黄酮(GEN)对皮质神经元低氧/复氧(H/R)损伤的影响,并基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶1(Nrf2/HO-1)信号通路探讨其机制。方法分离并体外培养C57BL/6J小鼠胎鼠(妊娠15 d)皮质神经元,设正常对照(Normal)组、模型(H/R)组、GEN(12.5μmol·L^(-1))组、TBHQ(Nrf2激动剂,10μmol·L^(-1))组、GEN(12.5μmol·L^(-1))+TBHQ(10μmol·L^(-1))组。除正常对照组外,其他组采用低氧(5%CO_(2)+95%N_(2))4 h后复氧(5%CO_(2)+95%空气)24 h的方法制备H/R损伤皮质神经元模型,各组分别于造模前2h给药干预。采用CCK-8法、流式细胞术检测神经元活力和凋亡率,DCFH-DA荧光探针法检测神经元活性氧(ROS)含量,分光光度法检测神经元中丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活性,RT-PCR法检测神经元Nrf2、HO-1 mRNA表达,Western blot法检测神经元Nrf2、HO-1、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型Caspase-3(cleaved Caspase-3)蛋白表达。结果与H/R组比较,GEN组、TBHQ组和GEN+TBHQ组皮质神经元活力明显升高、凋亡率明显降低(P<0.05);神经元中ROS、MDA含量明显降低,SOD、GSH-Px活性明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1 mRNA表达量明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达量及Bcl-2/Bax比值明显升高,Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达量明显降低(P<0.05)。GEN+TBHQ组对H/R损伤皮质神经元活力、凋亡率、氧化应激指标、Nrf2/HO-1信号通路相关mRNA和蛋白表达的调控作用均明显优于GEN组和TBHQ组(P<0.05)。结论GEN可通过促进Nrf2/HO-1信号通路活化抑制氧化应激损伤和神经元凋亡,对皮质神经元H/R损伤起到保护作用。

神经元中继器——新专业名词浅析

当成年哺乳动物发生严重脊髓损伤后,皮质脊髓束等下行神经纤维(轴突)是很难长距离跨越损伤处再生长,导致损伤处以下的瘫痪肢体的运动功能难以恢复。30多年前,有学者首次在脊髓损伤处成功移植了胚胎脊髓组织,并期待移植组织可以修复受损伤的脊髓结构和功能。由此,迈出了形成神经元中继器(neuronal relay)理念的第一步;设想通过移植同源性胚胎神经元在脊髓损伤处起到“手拉手接驳”中继上、下行神经传导通路的作用。

急性脑缺血/再灌注损伤后神经元细胞骨架蛋白的动态变化

目的探讨急性脑缺血/再灌注大鼠神经元细胞骨架蛋白时空动态变化。方法线栓法阻断大鼠大脑中动脉90 min后实现再灌注,在不同再灌注时间点观察及取材。尼氏染色观察神经细胞损伤,采用神经功能缺损评分和前肢放置实验评估神经功能;免疫组化染色、免疫印迹法观察细胞骨架成分微管相关蛋白2(microtubule associated protein 2,MAP2)、神经丝重链(neurofilament heavy chain,NF-H)的变化;透射电镜观察轴突、树突和神经丝亚显微结构。结果随着再灌注时间的延长,脑损伤和神经行为功能损害逐渐加重。纹状体损伤比皮层出现的更早、更严重。缺血区域的MAP2相关免疫反应强度降低,NF-H相关免疫反应强度升高。超微结构观察显示细胞骨架排列受损,密度降低。结论不同脑区对缺血/再灌注损伤的耐受性不同。神经元细胞骨架的主要成分对缺血和再灌注表现出动态反应,这可能进一步促进脑损伤和神经功能缺损。

基于SIRT1/NF-κB通路探究秦艽醇提物对脂多糖诱导大鼠背根神经节神经元炎性损伤的保护作用及机制

目的探讨秦艽醇提物对脂多糖诱导大鼠背根神经节神经元(DRGn)炎性损伤的保护作用及其机制。方法大鼠分为假手术组、模型组(建模)、阳性组(建模+16 mg/kg普瑞巴林)和给药组(建模+50 mg/kg秦艽醇提物),测定大鼠建模前及给药前后的机械性触痛阈值(PWPT)。制备正常大鼠血清和秦艽醇提物低、高剂量大鼠含药血清,分离培养DRGn细胞并分为对照组(10%正常大鼠血清)、脂多糖组(100 ng/ml脂多糖+10%正常大鼠血清)、秦艽醇提物低浓度组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物低剂量大鼠含药血清)、秦艽醇提物高浓度组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物高剂量大鼠含药血清)及沉默信息调节因子(SIRT)1抑制组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物高剂量大鼠含药血清+98 nmol/L烟酰胺)。CCK-8测定DRGn细胞活力,流式细胞仪检测DRGn细胞凋亡,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定DRGn细胞培养液中白细胞介素(IL)-6、IL-18、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平,Western印迹检测DRGn细胞中SIRT1、乙酰化(Ac)-核因子(NF)-κB p65、NF-κB p65蛋白表达。结果给药前模型组、给药组PWPT较建模前均显著降低(P<0.05);给药后,给药组PWPT较给药前、模型组均显著升高(P<0.05),与阳性组差异无统计学意义(P>0.05);与对照组相比,脂多糖组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著降低(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著升高(P<0.05);与脂多糖组相比,秦艽醇提物低、高浓度组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著升高(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖性;与秦艽醇提物低、高浓度组相比,SIRT1抑制组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著降低(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著升高(P<0.05)。结论秦艽醇提物可激活SIRT1,促进NF-κB p65去乙酰化,减轻脂多糖诱导大鼠DRGn细胞炎性损伤。

Cyclin D1在黄芪甲苷诱导BMSCs向神经元样细胞分化中的表达

目的:研究黄芪甲苷诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)分化的特点和诱导过程中Cyclin D1的表达特点。方法:采用100 mg·L^(-1)黄芪甲苷诱导BMSCs分化,在1、12、24 h倒置显微镜观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法观察巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)、Cyclin D1的表达,RT-PCR检测Cyclin D1 mRNA的表达。结果:收集获得的骨髓细胞采用原代和传代培养,至第3代BMSCs细胞基本纯化。经100 mg·L^(-1)黄芪甲苷作用后,部分细胞自胞体长出突起,形态似神经元样细胞且表达Nestin和NSE抗体,Nestin的表达时相早于NSE且表达强度高于NSE(P<0.05)。在药物作用1 h后,BMSCs细胞Cyclin D1不论在基因转录水平还是在蛋白表达水平均出现大幅度下调,此时BMSCs开始有Nestin的表达;药物作用12、24 h,BMSCs细胞Cyclin D1表达与药物作用前表达水平无显著性差异(P>0.05)。结论:黄芪甲苷可能首先通过调整细胞周期,延长了G1期向S期转变的时间,从而启动了BMSCs的分化程序,诱导BMSCs向神经干细胞分化。在黄芪甲苷的营养作用下,细胞的突起进一步生长并向神经元分化。

天智颗粒对帕金森病小鼠模型黑质和脊髓多巴胺能神经元的影响

目的 探讨天智颗粒对帕金森病(PD)小鼠模型脑黑质和脊髓多巴胺(DA)能神经元的影响。方法 2022年9月采用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶25 mg/(kg·d)腹腔注射5 d的方法构建PD小鼠模型,采用随机数字表法分为模型组和天智颗粒5、2、1 g/kg组,每组10只,另取10只小鼠作为正常对照组。灌胃给药2周后比较各组小鼠行为学变化、中脑黑质和脊髓DA能神经元存活数量及形态变化、神经元内酪氨酸羟化酶阳性表达情况等。结果 与正常对照组比较,模型组小鼠悬挂能力下降、游泳时间缩短,经天智颗粒干预后可有效提高小鼠悬挂能力,延长游泳时间,黑质和脊髓灰质前角DA能神经元数量和神经元内酪氨酸羟化酶阳性表达均明显减少,经天智颗粒5、2 g/kg干预后小鼠黑质和脊髓DA能神经元检测指标明显改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 天智颗粒可改善PD小鼠行为学,提高中脑黑质和脊髓部位DA能神经元及突起的存活数目,增加中枢神经系统内DA的含量,表明天智颗粒对黑质和脊髓灰质前角多巴能神经元具有保护作用。

血清神经元特异性烯醇化酶与卒中急性期认知功能障碍的相关性

目的:探讨卒中急性期认知功能障碍与入院时血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)之间的关系。方法:选取2017年7月至2023年1月在温州医科大学附属第一医院神经内科住院的急性缺血性脑卒中(AIS)患者。所有患者在卒中发病后1个月完成简易精神状态检查量表(MMSE)评估。在入院后第2天清晨采集空腹血并完成NSE的检测,血清NSE水平分为四层:Q1:≤11.00 ng/mL,Q2:>11.00~13.50 ng/mL,Q3:>13.50~17.00 ng/mL及Q4:>17.00 ng/mL。通过二元Logistic回归分析探讨血清NSE与卒中急性期认知功能障碍间的关系;采用限制性立方样条图(RCS)进一步探索NSE与认知功能障碍的关系。结果:认知功能障碍组血清NSE水平显著高于非认知功能障碍组(P<0.05)。二元Logistic回归分析显示,在控制了混杂因素后,以Q3层为参照,Q1、Q2及Q4层的患者发生认知功能障碍的风险均显著高于Q3层的患者(P<0.05)。此外,RCS模型发现当血清NSE水平高于17.69 ng/mL时,卒中急性期认知功能障碍的发生风险随着NSE的增加而显著升高;当血清NSE水平低于17.69 ng/mL时,卒中急性期认知功能障碍的发生风险相对稳定。结论:较高的血清NSE水平与卒中急性期认知功能障碍有关。这一发现可能有助于早期识别高风险患者,从而及时进行干预。

miR-124通过抑制TLR4/NF-κB/CCL2对脑梗死大鼠神经元凋亡的影响

目的探讨微小RNA(miR)-124通过抑制Toll样受体(TLR)4/核因子(NF)-κB/CC类趋化因子配体(CCL)2对脑梗死(CI)大鼠神经元凋亡的影响。方法通过线栓闭塞大脑中动脉法建立CI大鼠模型60只,以随机数表法平均分为5组:模型组、miR-124激活剂(miR-124 agomir)组、TLR4过表达质粒组、miR-124 agomir阴性对照+空载质粒组、miR-124 agomir+TLR4过表达质粒组,另取12只大鼠只分离颈动脉,作为假手术组。分组干预后,评测大鼠神经功能缺损情况,比较各组神经功能缺损评分;采用三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测大鼠CI情况,比较各组CI面积;采用TUNEL染色检测海马神经元凋亡情况,比较各组海马神经元凋亡率;采用试剂盒测量各组血清活性氧(ROS)及炎症因子环氧合酶(COX)-2、白细胞介素(IL)-17水平;采用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)实验检测各组脑组织miR-124表达;采用Western印迹实验检测各组脑组织凋亡及TLR4/NF-κB/CCL2通路蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组、miR-124 agomir阴性对照+空载质粒组、miR-124 agomir+TLR4过表达质粒组脑组织miR-124与B淋巴细胞瘤-2蛋白(Bcl-2)蛋白表达水平显著降低(P<0.05),神经功能缺损评分、CI面积、海马神经元凋亡率、血清ROS及炎症因子COX-2、IL-17水平、脑组织Bcl-2相关X蛋白(Bax)、TLR4、核内NF-κB p65、CCL2蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。与模型组、miR-124 agomir+TLR4过表达质粒组分别比较,miR-124 agomir组脑组织miR-124与Bcl-2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),神经功能缺损评分、CI面积、海马神经元凋亡率、血清ROS及炎症因子COX-2、IL-17水平、脑组织Bax、TLR4、核内NF-κB p65、CCL2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),而TLR4过表达质粒组脑组织miR-124与Bcl-2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),神经功能缺损评分、CI面积、海马神经元凋亡率、血清ROS及炎症因子COX-2、IL-17水平、脑组织Bax、TLR4、核内NF-κB p65、CCL2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05)。与模型组相比,miR-124 agomir阴性对照+空载质粒组各指标水平无显著变化(P>0.05)。结论miR-124可通过下调TLR4/NF-κB/CCL2通路蛋白表达,抑制炎症,减轻脑组织梗死及海马神经元凋亡,修复CI大鼠神经功能。

影响麦司卡林诱导小鼠甩头反应的神经元类型筛选鉴定

目的 探究影响5-羟色胺(5-HT)能致幻剂麦司卡林诱导小鼠甩头反应(HTR)的神经元类型。方法 (1)成年雄性C57BL/6J小鼠随机分成正常对照组和麦司卡林(1.56,3.125,6.25,12.5,25和50 mg·kg^(-1))组,每组15只,ip给予相应药物后观察30 min内小鼠HTR次数。(2)将5-HT 2A受体(5-HT_(2A)R)基因双侧LoxP纯合子(5-HT_(2A)^(flox/flox))小鼠分别与钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱα环化重组酶阳性(CaMKⅡα^(cre/+))、小清蛋白(PV)^(cre/+)、生长抑素(SOM)^(cre/+)或血管活性肠肽(VIP)^(cre/+)小鼠杂交得到不同类型神经元的5-HT_(2A)受体条件性敲除(cKO)小鼠(5-HT_(2A)^(ΔCaMKⅡα),5-HT_(2A)^(ΔPV),5-HT_(2A)^(ΔSOM)和5-HT_(2A)^(ΔVIP)),将每类cKO小鼠随机分为正常对照组和麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组,每组15只,ip给予相应药物后记录30 min内小鼠HTR次数。(3)将每类5-HT_(2A)R cKO小鼠随机分为正常对照组和麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组,每组12只,ip给予相应药物后记录30 min内小鼠自发活动。结果 (1)与正常对照组相比,麦司卡林3.125,6.25,12.5和25 mg·kg^(-1)组小鼠HTR显著增加(P<0.05,P<0.01)。(2)不同类型神经元的5-HT_(2A)R cKO小鼠中,只有5-HT_(2A)^(ΔCaMKⅡα)小鼠正常对照组与麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组间HTR次数无差异,而在5-HT_(2A)^(ΔPV),5-HT_(2A)^(ΔSOM)和5-HT_(2A)^(ΔVIP)小鼠中,与正常对照组相比,麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组小鼠HTR均显著增加(P<0.01)。(3)所有cKO小鼠正常对照组与麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组间自发活动均无显著差异。结论 锥体神经元参与介导了麦司卡林对小鼠HTR的诱导作用。

七氟醚预处理和后处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠神经元坏死性凋亡的影响

目的参照改良Zea-longa线栓法建立局灶性脑缺血再灌注损伤的大鼠模型,观察七氟醚处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠神经元的影响,并探讨其作用机制。方法选取成年雄性SD大鼠进行实验,按随机分组原则分为4组:假手术(Sham)组、缺血再灌注(IR)组、七氟醚预处理(Spre)组、七氟醚后处理(Spo)组,每组各10只。造模结束后,采用Longa评分法评测神经行为学;酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测大鼠脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)水平;采用Western blotting检测蛋白还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(NOX4)、Caspase3的表达情况;流式细胞术检测细胞凋亡情况。结果相对于Sham组,IR组的神经行为学评分、MDA水平、NOX4、Caspase3的表达、神经元凋亡数明显升高,SOD活性降低,差异有统计学意义(P<0.05);与IR组相比,Spre组和Spo组的神经行为学评分、MDA水平、NOX4、Caspase3的表达、神经元凋亡数明显降低,SOD活性升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在局灶性脑缺血再灌注损伤模型大鼠中,七氟醚预处理和后处理对缺血再灌注大鼠脑组织均有一定的保护作用,其保护作用可能通过抑制氧化应激损伤导致的神经元坏死性凋亡来实现的。

人工神经元网络模型预测3D打印部件力学性能的研究

熔融沉积成型(FDM)是一种高效的增材制造技术。将响应面模型与人工神经元网络(ANN)模型相结合,研究了FDM工艺的喷嘴温度、层高和层积角度对尼龙12(PA12)丝材制造部件力学性能的影响。当喷嘴温度、层高和层积角度分别在220~260℃、0.2~0.4 mm、0°~90°之间变化时,部件拉伸强度和缺口冲击强度分别在35.69~60.89 MPa和5.48~19.83 kJ/m^(2)之间。喷嘴温度、层高、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响部件拉伸强度的显著因素;喷嘴温度、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响缺口冲击强度的显著因素。ANN模型预测拉伸强度和缺口冲击强度的最优结构分别是3-10-5-1和3-25-24-1,预测的拉伸强度和缺口冲击强度均方误差函数(MSE)最低分别为2.54×10^(-4)和2.07×10^(-4),回归系数均在0.97以上。与响应面的二次回归模型相比,ANN模型预测的拉伸强度和缺口冲击强度与实验值的标准偏差分别为0.46和0.32,远低于二次回归模型的2.43和1.58,更适合于优化非线性的FDM工艺。

基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助.