脑出血患者载脂蛋白E基因型分布及相关研究

目的研究脑出血患者载脂蛋白E(apoE)基因多态性分布特点,探讨脑出血患者apoE基因型与神经功能缺损和血清高敏C反应蛋白(hs-CRP)水平的关系。方法选择脑出血患者78例(脑出血组)和健康体检者91例(对照组),利用PCR-RFLP技术,测定apoE基因型;采用生化全自动仪分别对TC、TG、LDL-C、HDL-C、空腹血糖和血清hs-CRP水平等进行测定;脑出血患者入院时采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)进行神经功能缺损评分。结果脑出血组apoEε4基因频率明显高于对照组,apoEε2基因频率明显低于对照组(P<0.05,P<0.01);脑出血组TC、TG、LDL-C、空腹血糖水平明显高于对照组,HDL-C水平明显低于对照组(P<0.05);脑出血组apoEε4携带者NIHSS评分明显高于非apoEε4携带者(P<0.05);脑出血组apoEε2和apoEε4携带者血清hs-CRP水平明显高于非apoEε2和非apoEε4携带者(P<0.05)。结论 apoEε4可能是脑出血的危险因素;脑出血急性期炎性反应可能与apoEε2和apoEε4有关。

趋流行为下斑马鱼幼鱼的全脑成像

目的趋流,意即在水中调整身体方向并逆流而上的能力,是一种在大多数鱼类与两栖类动物中存在的保守行为。虽然关于趋流的研究已有一段很长的历史,并且近年来斑马鱼幼鱼趋流行为的理论机制也被提出,但是分布式的神经环路是如何整合多感知信息、做出决策、并实现行为控制仍然是个未知数。对自由运动的斑马鱼进行全脑神经活动成像为理解这一困难的问题提供了特殊的机会。方法本文开发了一种微流控装置精确控制环境水流并激发斑马鱼的趋流行为。将该微流控芯片与扩增视野光场显微镜以及追踪系统整合,从而记录自由行为下斑马鱼全脑的神经活动。结果在整合的微流控装置中稳定观察到了斑马鱼在水流中保持自身位置不变、逆流而上等刻板的趋流行为现象。与此同时,实现了对斑马鱼幼鱼趋流行为过程中的全脑钙活动记录。本文初步发现了几个脑区的神经活动与趋流行为相关。结论本研究第一次展示了在斑马鱼幼鱼趋流行为的同时记录全脑神经活动的技术。接下来对神经活动和行为数据的分析与建模将有助于更好地理解一种重要自然行为背后的感觉运动转换机制。

LncRNA SNHG20通过抑制c-Fos转录调控认知功能

目的研究lncRNA SNHG20在神经元活化过程中的作用。方法通过对KCl激活的神经元数据库进行分析,筛选出变化明显的lncRNA;使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对在体外培养的KCl活化的神经元以及学习记忆模式刺激的实验动物的海马脑区进行结果验证;RT-qPCR以及Western blot检测过表达SNHG20的神经元中相关基因的表达;使用4-Thiouridine(4sU)标记新生成的RNA并通过RT-qPCR检测新生成的c-Fos mRNA水平;海马脑区AAV病毒脑注射后,对小鼠进行相关的行为学检测。结果SNHG20的表达水平在神经元活化后快速并且明显下降。SNHG20过表达后,抑制了早期响应基因c-Fos的RNA以及蛋白质水平,且新生成的c-Fos的mRNA水平较对照组明显下降。SNHG20也抑制了c-Fos通路下游靶基因,特别是Annexin A2(ANXA2)的水平。在体的海马脑区SNHG20过表达的小鼠表现出明显的学习记忆功能障碍。结论SNHG20能够通过抑制c-Fos的表达参与调控学习记忆过程。

基于机器学习的2型糖尿病与骨代谢的关联性研究

2型糖尿病常伴有严重的并发症,包括骨代谢性疾病、肝病、肾病等,受病程、性别、年龄和个体差异的影响,没有统一的治疗模式。因此,深入分析临床数据、寻找2型糖尿病并发症数据的相关性,对2型糖尿病及其并发症的治疗具有重要的指导意义。本文以安徽省2型糖尿病患者的临床数据为基础,建立多元线性回归模型。我们的研究结果表明,影响2型糖尿病骨并发症的主要因素包括体型指数、肌酸酐、尿酸、甘油三酯和血压。有趣的是,2型糖尿病患者的腰椎骨密度增加,这表明2型糖尿病患者存在腰椎骨质增生的风险。

β分泌酶1降低β肌养蛋白聚糖的蛋白质水平

目的β分泌酶1(BACE1)是阿尔茨海默病患者脑中淀粉样蛋白(Aβ)产生的关键酶。肌养蛋白聚糖(dystroglycan,DG)帮助星形胶质细胞的终足锚定在脑血管上,形成一道支持血脑屏障的胶质界限。一项无靶标蛋白质组学研究指出BACE1可能会下调DG的表达水平。本文旨在研究BACE1能否调控DG的蛋白质水平及其可能的调控机制。方法利用瞬时转染法在HEK-293T细胞系和原代培养的小鼠星形胶质细胞中表达目的蛋白。通过蛋白质免疫印迹分析目标蛋白质的相对水平。利用基因荧光定量和免疫共沉淀技术探索BACE1调控DG的潜在机制。结果在HEK-293T和原代小鼠星形胶质细胞中引入BACE1会使DGβ亚基(β-DG)的蛋白质水平显著降低。在HEK-293T细胞中,β-DG蛋白水平的下降依赖于BACE1的酶活性。结论在HEK-293T细胞和小鼠星形胶质细胞中,BACE1使β-DG的蛋白质水平下降。

光感受与全身生理功能调节研究

光作为生命活动最重要的外部环境因素之一,调控一系列生理活动。哺乳动物主要通过视网膜上的3种感光细胞——视锥细胞、视杆细胞和视网膜自感光神经节细胞(ipRGCs)感知环境光。其中,ipRGCs对蓝光特别敏感,可以调控节律、睡眠、代谢稳态、情绪、发育与高级认知等。综述ipRGCs的发现过程、分类以及向大脑的投射,重点介绍ipRGCs通过皮层下环路调控全身生理功能的研究进展,包括昼夜节律和睡眠、代谢稳态、情绪、发育和学习记忆以及瞳孔对光的反射。未来需要进一步阐明ipRGCs介导的生理病理功能及其背后的神经环路机制,不仅有助于理解生物体如何适应光环境,而且为相关疾病的防治提供新思路。

松果体素的节律与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者常伴有生物节律的紊乱,且紊乱的昼夜节律与患者的认知功能损伤显著相关.松果体素水平降低及昼夜节律紊乱发生在AD早期,并与早期病理改变相关.基于松果体素的神经保护作用,给AD患者补充松果体素结合光治疗可以延缓AD认知功能的损伤,至少与已知的抗痴呆药物具有类似的效应.本文系统综述松果体素的节律失调与阿尔茨海默病的关系.

特征变化的连续性影响客体连续表征的维持

本研究采用客体回溯范式考察了特征变化的连续性对维持客体连续表征的作用。实验1和实验2分别探索了形状维度上的变化方式(不变、渐变、突变)和亮度维度上的变化方式(不变、渐变、随机变化)对客体预览利化效应的影响。在特征连续条件下(不变或渐变),两个实验都获得了客体预览利化效应。而在特征不连续变化条件下(突变或随机变化),该效应消失。这些结果说明特征变化的连续性同样影响客体连续表征的维持。

吗啡预处理对NGF诱导神经细胞TRPV1通道敏化及ERK蛋白活化的影响

目的探讨吗啡预处理(morphine preconditioning,MPC)对神经生长因子(nerve growth factor,NGF)诱导的神经细胞辣椒素受体(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)敏化,以及细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinase,ERK)活化的调控作用。方法原代培养的10日龄SD大鼠T2-T8节段背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)神经元及大鼠嗜铬瘤细胞(pheochromocytoma cell,PC12)神经细胞,分别随机分为对照组(C组)、NGF敏化组(NGF组)、吗啡预处理组(MPC 0.3、1.0、3.0μmol·L^(-1)组)。经抗神经元特异性烯醇化酶(neuronal specific enolase,NSE)抗体鉴定DRG神经元后,用吗啡、NGF及辣椒素对两种细胞进行处理,模拟在体MPC对经历心肌缺血/再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,IRI)的T2-T8节段DRG神经元的影响。即刻采用单细胞膜片钳技术检测辣椒素诱发的DRG神经元内向电流;Western blot法检测PC12细胞TRPV1、磷酸化TRPV1(phosphorylated TRPV1,p-TRPV1)及pERK相对表达水平。结果 DRG神经元细胞状态良好,神经元特异性标志物NSE染色阳性;与对照组比较,NGF组的辣椒素诱发内向电流幅度增大(P<0.05),而MPC可以抑制电流幅度增大(P<0.05);NGF孵育可使TRPV1、p-TRPV1及p-ERK蛋白相对表达量上调(P<0.05),而MPC对表达上调的TRPV1、p-TRPV1及p-ERK蛋白具有抑制作用(P<0.05)。结论 MPC可以抑制NGF敏化的神经细胞TRPV1通道电流,其机制可能与降低TRPV1蛋白表达量及TRPV1、ERK蛋白磷酸化水平有关。

大麻镇痛机制

大麻被用于镇痛已有数个世纪的历史。大麻类物质镇痛机理的神秘面纱直到20年前两类大麻素受体(CB1、CB2)的发现才逐渐被揭开。大麻类物质通过CB1受体参与镇痛已被大量研究证明,然而,大麻引起的精神副作用却限制了其在临床上的使用。近些年来,越来越多的研究表明CB2受体以及外周CB1受体同样参与镇痛且不引发精神副作用。除CB受体以外,大麻类物质同样可以直接作用于γ-氨基丁酸受体(GABAA)、甘氨酸受体(Gly R)、5-羟色胺受体(5-HT3A)、瞬态感受器电位阳离子通道(TRPV)等离子通道,从而调节痛觉信息传递。本文综述了近些年来研究得出的大麻参与镇痛的机制,包括经典的大麻素受体介导的镇痛机制及通过直接作用于其它受体发挥镇痛效应。旨在通过对过去研究的总结,一方面使得读者们对这一领域有个整体的了解,另一方面为大麻镇痛机制的进一步研究提供参考。

多组配对受体调节应激反应在抑郁症发病中的作用和分子机制

应激导致的下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)轴活性紊乱在抑郁症发病中具有重要作用,下丘脑室旁核的促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasing hormone,CRH)神经元是其中枢驱动力.室旁核内有多种受体与CRH神经元共存,共同调控CRH的转录表达.本课题组的系列研究发现,抑郁症发病与调控CRH基因的多组成对受体的表达失衡相关:CRH受体R1和R2、盐皮质激素受体和糖皮质激素受体、雌激素受体和雄激素受体,这些成对受体间的相互作用调控CRH基因的转录表达.调控CRH神经元活性的多组成对受体的动态平衡失调是抑郁症发病的重要分子机制之一,恢复此类受体的表达平衡将是抑郁症的预防和治疗的重要策略.

大鼠下丘培养神经元上NMDA与GABA_A受体之间的交互作用

在中枢神经系统中,不同类型的神经元的离子通道往往是通过相互作用而非独立地发挥其功能的,例如,激活一种通道能够抑制或增强另一种通道的功能.N-甲基-D-门冬氨酸受体(NMDA受体)和γ-氨基丁酸A型受体(GABAA受体)分别是中枢神经系统中重要的兴奋性和抑制性的受体.目前,在中枢神经系统中,尤其是在中枢听觉系统中,关于这两种受体的交互作用还没有被详尽地研究.下丘是中枢听觉系统中重要的神经核团.本实验中,在培养的下丘神经元细胞上,利用全细胞膜片钳技术研究了NMDA受体和GABAA受体之间的功能性交互作用.结果发现:(1)100μmol/L的GABA可抑制100μmol/LAsp在下丘神经元激活的全细胞电流(IAsp),表明GABAA受体的激活能够抑制NMDA受体的功能;(2)100μmol/L的Asp对高浓度(100μmol/L)GABA在下丘神经元激活的全细胞电流(IGABA)没有影响,但对低浓度(3μmol/L)GABA激活的IGABA有抑制作用,表明NMDA受体的激活对GABAA受体的抑制作用是浓度依赖性的;(3)细胞外液中加入电压依赖的钙通道(VDCCs)的阻断剂CdCl2不影响Asp对IGABA的抑制作用,但当外液中无钙或在电极内液中加入钙的螯合剂BAPTA时,Asp对IGABA的抑制作用消失,说明这种抑制作用是由钙离子介导的,并且是钙离子通过NMDA受体通道内流而非经由VDCCs内流而发挥作用的;(4)Asp对IGABA的抑制作用可被钙-钙调素依赖性的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的抑制剂KN-62所阻断,说明在NMDA受体和GABAA受体的功能交互作用中,CaMKⅡ起到了重要的作用.本研究表明,在培养的大鼠下丘神经元上的NMDA受体和GABAA受体之间存在着功能性的交互作用,这两种受体通道之间的交互作用暗示了中枢听觉系统中对于信息加工这一过程可能有着更为复杂的机制.

斑马鱼视觉系统生物钟的研究进展

斑马鱼视觉系统生物钟相关研究在近些年取得了一定的进展。现主要对斑马鱼视觉系统中受生物钟调控的形态学、视觉功能、电生理等特性进行总结,并初步探讨其内源性机制。同时,也概括了近年来在斑马鱼松果体方面的研究进展,尤其是松果体的感光特性和发育过程,及其在斑马鱼生物钟形成中的作用。