神经变性病教育部重点实验室的建设与发展

"神经变性病教育部重点实验室(首都医科大学)"于2005年获教育部批准建立,主要依托于首都医科大学宣武医院北京市脑老化重点实验室、首都医科大学北京神经再生及修复重点实验室。研究方向为神经变性病(老年性痴呆、帕金森病)的基础与临床研究。主要研究内容包括神经变性病的流行病学研究、遗传学研究、发病机理研究、早期诊断研究和治疗学研究。特点是基础与临床紧密结合,搭建神经变性病的转化医学研究平台。本文综述了该重点实验室成立5年来在承担国家重大科研项目、科技创新能力、成果转化能力、人才队伍成长和国内外学术影响力等方面的进步和取得的成就。

β淀粉样肽42及神经生长因子在实验性糖尿病脑病小鼠海马内表达的变化研究

目的本研究通过观察β淀粉样肽(amyloidβpeptide,Aβ)42及神经生长因子(nerve growth factor,NGF)在实验性糖尿病(diabetes mellitus,DM)脑病小鼠海马表达的长时程变化,探讨DM脑病发病的相关机制。方法 64只雄性昆明小鼠采用数字表法随机分为对照组(C组,n=32)和DM组(n=32)。小鼠禁食12 h后,按200 mg/kg腹腔注射新鲜配制的链脲佐菌素,3 d后尾部测非禁食血糖,大于15 mmol/L者为DM模型复制成功。分别在造模后1、4、8及12周应用免疫组织化学染色方法观察C组与DM组小鼠海马CA1区Aβ42及NGF阳性细胞的变化。结果 1)C组小鼠海马CA1区Aβ42阳性细胞数量少,染色浅;而造模后1、4、8及12周DM组小鼠海马CA1区Aβ42阳性细胞数量较C组增多,染色深。细胞计数结果显示,造模后1周,DM组小鼠海马CA1区Aβ42阳性细胞数量14.10±3.60比C组13.20±3.08略有增加,但差异没有统计学意义(P>0.05)。造模后4、8及12周,DM组小鼠海马CA1区Aβ42阳性细胞数量(16.10±3.67,16.20±2.86,17.50±3.10)比C组(11.70±2.54,12.00±2.67,10.80±2.92)明显增加,差异有统计学意义(P<0.01)。2)C组小鼠海马CA1区NGF阳性细胞数量较多,染色深;造模后1、4、8及12周DM组小鼠海马CA1区NGF阳性细胞染色较C组稍浅。细胞计数结果显示,1、4、8及12周DM组小鼠海马CA1区NGF阳性细胞数量相比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 M中期(4周)小鼠海马内Aβ42表达明显增加,并持续至实验终点(DM 12周)。DM小鼠海马内NGF表达在本研究中没有明显变化。Aβ42参与DM小鼠海马神经元的变性过程,在DM脑病的发病机制中发挥重要作用。

弥漫性软脑膜胶质神经元肿瘤1例

患者女,21岁,头痛伴视物模糊、记忆力减退3个月,加重5天;既往体健。查体:左眼直接、间接对光反射迟钝。实验室检查:腰椎穿刺脑脊液压力330 mmH_(2)O。颅脑MRI:右侧环池及邻近脑沟内斑片状及囊状异常信号,呈T1WI等低信号、T2WI及液体衰减反转恢复序列图高信号,弥散加权成像呈等信号,增强后脑膜条片状强化,囊性病变囊壁强化;右侧颞枕叶及双侧额叶脑沟内、右侧小脑幕强化(图1A)。

腹主动脉旁副神经节瘤伴多发骨转移1例

患者男,39岁,颈肩部持续性胀痛4个月,以颈后部为著,伴双肩活动受限及颈部左侧麻木感;既往体健。查体未见明显异常。实验室检查:肌酸激酶661 IU/L,血浆D-二聚体5.09μg/ml,神经元特异性烯醇化酶22.91 ng/ml。颈椎MRI:C3、C4、C7椎体及附件多发异常信号,C4椎体骨质破坏伴压缩改变,周围见3.42 cm×1.92 cm×2.34 cm软组织肿块,呈T1WI等信号(图1A)、T2WI稍高信号,局部凸向椎管并压迫颈髓,增强后呈明显不均匀强化(图1B);诊断:C3、C4、C7椎体及附件多发异常信号,转移瘤可能。胸椎CT见T3椎体附件膨大、密度减低(图1C)。

脑室内注射脂多糖致脑内炎症大鼠模型黑质多巴胺能神经元与胶质细胞的早期变化

目的用脑室内注射脂多糖的方法建立脑内炎症大鼠模型,观察造模早期胶质细胞的变化及脑内炎症反应对黑质多巴胺能神经元的影响,探讨炎症反应在多巴胺能神经元变性过程中的作用。方法健康SD雄性大鼠36只,随机分为6组,定位后右侧脑室内一次性注射脂多糖20μl(5mg/ml)或生理盐水20μl,在注射1、6、24h后,灌杀动物,用免疫组化染色方法观察大鼠黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元的变化及全脑内小胶质细胞和星形胶质细胞的激活情况。结果①OX-42免疫组化染色显示,脂多糖注射1h后可见海马、纹状体部位小胶质细胞激活,而黑质部位未见有明显的小胶质细胞激活;脂多糖注射6、24h后,海马、纹状体、黑质部位均有小胶质细胞激活。②GFAP免疫组化染色显示,脑内星形胶质细胞在脂多糖注射后各时间点均未见明显激活。③酪氨酸羟化酶免疫组化染色显示,黑质部位酪氨酸羟化酶阳性神经元的形态及数量在脂多糖注射后各时间点亦无明显变化。结论脂多糖侧脑室内注射可成功建立全脑内炎症大鼠模型,此模型中,小胶质细胞在短时间内被迅速激活,而脑内炎症反应在短期内不会引起黑质多巴胺能神经元的损伤。

脑源性神经营养因子在脑室注射脂多糖大鼠黑质多巴胺能神经元变性中的作用

目的观察脑室内注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)对大鼠黑质多巴胺能神经元的长时程毒性作用,探讨脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)在黑质多巴胺能神经元慢性变性过程中的作用。方法健康雄性SD大鼠48只,采用抽签法将大鼠随机分为LPS实验组和0.9%氯化钠注射液(NS)对照组,经大鼠右侧脑室一次性注射LPS20μL(1.25g/L)或0.9%氯化钠注射液20μL。给药后2周、4周、12周、24周用酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫组织化学染色观察黑质多巴胺能神经元的变化,免疫组化及酶联免疫吸附实验(enzyme immunoassay system,ELISA)检测黑质纹状体系统BDNF表达的变化。结果①TH免疫组织化学染色结果显示,大鼠黑质多巴胺能神经元数目在LPS给药后期减少,24周时LPS实验组大鼠黑质TH阳性神经元数量为NS对照组的75.4%(P<0.01);②BDNF免疫组化结果显示,LPS实验组大鼠4周时黑质部位BDNF阳性细胞的表达较NS对照组高,而到12周和24周时其表达比NS对照组明显下降。ELISA检测结果显示,LPS实验组大鼠4周时黑质纹状体内BDNF表达是NS对照组的186.3%(P<0.01),而12周和24周时分别是NS对照组的42.3%(P<0.01)和61.0%(P<0.05)。结论脑室内注射LPS可导致大鼠黑质多巴胺能神经元变性,这一病变过程呈慢性迟发性。该模型大鼠黑质TH阳性神经元变性丢失前即出现黑质纹状体系统BDNF表达减少,提示BDNF表达减少可能是黑质多巴胺能神经元变性丢失的原因之一。

大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路及凋亡调控因子的增龄变化

目的观察大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路中重要因子和调控凋亡相关因子的增龄变化及与老化的关系。方法按月龄将雄性SD大鼠分为1、3、6、12、18、24月龄6组。应用免疫组织化学染色和Western印迹法观察增龄大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路中的转导因子PI3K、p-p70S6K、磷酯化环腺苷酸应答元件结合蛋白(p-CREB)及凋亡调控因子Bax和Bcl-2的表达情况。结果大鼠脊髓腰节段神经元p-p70S6K和p-CREB随增龄变化明显,1月龄时表达量较低,3月龄时有所增高,至6月龄、12月龄达高峰,24月龄时明显减低;而PI3K的变化不大。大鼠脊髓腰节段Bax表达随年龄增高逐渐增加,至24月龄表达量达高峰;Bcl-2表达随年龄增加而逐渐降低,至24月龄时降至最低点。与6月龄(青年期)大鼠相比,24月龄(老年期)大鼠脊髓腰节段神经元p-p70S6K、p-CREB和Bcl-2表达明显降低,Bax表达显著增高。结论老年大鼠脊髓腰节段p-p70S6K、p-CREB和Bcl-2的表达明显降低,Bax表达显著增多,提示脊髓老化与神经元存活信号转导通路和凋亡调控因子的变化有关。

大鼠脊髓腰节段神经营养因子及其受体的增龄变化

目的观察不同月龄(1、3、6、12、18和24月龄)大鼠脊髓腰节段神经营养因子及其受体的变化,探讨其与增龄之间的关系。方法用免疫组织化学和Western blot法观察脊髓腰节段神经营养因子及其受体的表达,用尼氏染色法观察脊髓腰节段存活神经元数量。结果大鼠脊髓腰节段神经生长因子(NGF)及其受体TrkA、脑源性神经营养因子(BDNF)及其受体TrkB和胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)表达具有明显的随增龄变化规律,即1月龄(幼年期)时表达量较低,随年龄增高逐渐上升,至6月龄(青年期)达高峰,24月龄(老年期)明显减低,其中以GDNF的变化更为明显。大鼠脊髓腰节段存活神经元数量在1月龄至6月龄均保持在较高水平,之后开始逐渐下降,24月龄时降至最低。结论神经营养因子及其受体在大鼠脊髓腰节段中的表达存在增龄变化,特别是老年期表达量显著降低,可能是导致脊髓老化的重要机制之一。

兴奋性氨基酸转运体2在神经退行性变中的作用

谷氨酸是脑内必需的兴奋性神经递质之一,兴奋性氨基酸转运体(Excitatory amino acid transporterEAAT)2是最主要的谷氨酸转运体,负责脑内90%以上的谷氨酸再摄取,调节突触间隙的谷氨酸浓度。EAAT2功能紊乱导致胞外谷氨酸过量积聚,在多种神经退行性疾病的发病过程中起重要作用,如阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化等。对于人EAAT2启动子的研究发现,NF-kB在星形胶质细胞中对EAAT2表达起关键作用。通过筛选1 040种FDA批准的化合物,发现多种β-内酰胺类抗生素如头孢曲松钠等是EAAT2的转录激活剂,可以增加EAAT2的蛋白表达水平,产生神经保护作用。

大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路及凋亡调控因子的增龄变化

目的：观察大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路中重要因子和调控凋亡相关因子的增龄变化，探讨与老化的关系。方法：按月龄将雄性SD大鼠分为1月龄、3月龄、6月龄、12月龄、18月龄、24月龄6组。应用免疫组织化学染色和Westernblot方法观察增龄大鼠脊髓腰节段神经元存活信号转导通路中的重要因子P13K、p-p70S6K、p-CREB及凋亡调控因子Bax和Bcl—2的表达情况。

神经病学临床案例库的建立与应用研究

神经病学是一门重视理论与实际结合的临床学科,是医学生学习的重难点之一。案例教学法是以案例应用为基础、以学生为中心的教学方法,与传统教学方法比较,具有明显优势。案例教学法对于优化神经病学教学模式具有重要意义,然而目前尚缺乏成熟的神经病学临床案例库。基于此,本研究从神经系统疾病的临床特点和既往教学中的实际问题出发,建立神经病学临床案例库,应用于神经病学临床实践教学中,以期规范临床实践教学活动,帮助医学生建立有效的临床思维,从而提升神经病学的教学效果,为培养神经病学人才打下基础。

临床技能培训库在留学生《神经病学》教学改革中的应用

随着我国国际地位的不断提升,越来越多的海外留学生来我国留学,其中来我国留学的医学生数量迅速增加[1]。截至2018年,医学专业留学生占全部学历留学生近20%[2]。不仅如此,教育部制订了《来华留学生临床医学专业本科教育(英语授课)质量控制标准》[3],临床医学专业来华留学生的培养质量日益受到国家的重视[4],首都医科大学留学生教学工作也占据重要地位,有着完善的留学生教学及管理体系[5],目前,首都医科大学宣武医院已经建立了稳定、高水平的双语授课师资队伍,规范化全英文进行《神经病学》授课,保证留学生在理论知识上的培养质量,前期还建立了电子化的临床技能培训库,在留学生《神经病学》教学中试行,我们将分享在这一过程中积攒的一些宝贵经验。

血管性痴呆大鼠脑内时钟基因在不同发病时程中的改变及山茱萸环烯醚萜苷的调节作用

目的观察血管性痴呆大鼠脑内时钟基因在不同发病时程中的改变及山茱萸环烯醚萜苷(CIG)的调节作用。方法选取45只SPF级雄性SD大鼠,6~8周,体重150~180 g,选取15只作为假手术组,其余采用双侧颈总动脉结扎(2VO)术制作慢性脑缺血模型。造模成功后采用随机数字表法将假手术动物分为3组,造模动物分为6组,每组5只。具体为造模1个月组(Sham组、2VO组、2VO+CIG60组、2VO+CIG120组、2VO+丁苯酞组);造模1.5个月组(Sham组、2VO组);造模3个月组(Sham组、2VO组)。造模6 h后2VO+CIG60组灌胃CIG 60 mg/(kg·d)、2VO+CIG120组灌胃CIG 120 mg/(kg·d)、2VO+丁苯酞组灌胃丁苯酞100 mg/(kg·d),Sham组与2VO组灌胃等量的生理盐水。造模后1、1.5、3个月时,取大鼠的下丘脑和中脑检测时钟基因CRY1、PER1、PER2、NPAS2 mRNA的水平,观察时钟基因的改变情况。结果在下丘脑中,与Sham组比较,造模1个月2VO组PER2 mRNA降低(P<0.01);造模1.5个月2VO组时钟基因PER2 mRNA、NPAS2 mRNA升高(P<0.05或P<0.01)。在中脑中,与Sham组比较,造模1个月2VO组CRY1 mRNA、PER1 mRNA升高(P<0.05或P<0.01);造模3个月2VO组PER2 mRNA升高(P<0.05)。在下丘脑中,与Sham组比较,2VO组PER2 mRNA降低(P<0.01);与2VO组比较,2VO+CIG60组NPAS2 mRNA升高,2VO+CIG120组PER1 mRNA降低(P<0.05)。在中脑中,与Sham组比较,2VO组CRY1 mRNA、PER1 mRNA升高(P<0.05或P<0.01);与2VO组比较,2VO+CIG120组CRY1 mRNA降低(P<0.01)。结论血管性痴呆模型大鼠的下丘脑和中脑中时钟基因表达紊乱,引起调节昼夜节律的反馈环破坏,而CIG能纠正下丘脑和中脑时钟基因紊乱表达现象。

行为变异型额颞叶痴呆的多模态MRI研究进展

行为变异型额颞叶痴呆(bvFTD)是一种严重的神经退行性疾病,主要表现为人格、社会行为及执行功能改变,其早期诊断和治疗仍存在挑战。MRI作为一种无创成像技术,在bvFTD的诊断和疾病进展监测中发挥关键作用。近年来,结构MRI发现bvFTD患者大脑灰质体积减小,尤其在前颞叶和前扣带回区域。此外,扩散张量成像提供了有关大脑白质微结构的信息,能显示出bvFTD患者的白质病变。动脉自旋标记技术可无创测量bvFTD患者额颞叶脑区血流灌注减低。功能MRI研究表明,bvFTD患者的大脑网络连接性发生改变。本文对目前bvFTD多模态MRI的研究进展进行综述,为其早诊、早治提供新的策略。

重视PET成像在帕金森病认知功能障碍早期诊断的价值

帕金森病(PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,严重危害人们的生命健康,给社会和家庭带来巨大负担。PD认知功能障碍主要包括PD轻度认知损害和PD痴呆。随着不同PET靶向示踪剂的发展,目前PET成像技术已经成为评估PD患者认知功能障碍的重要分子影像手段,对早期诊断具有重要价值。

免疫炎症反应在阿尔茨海默病中研究进展

全世界约有5 000万阿尔茨海默病(AD)患者,2021年AD调查报告显示,2000~2019年AD患者死亡人数增加了145%以上[1,2]。因此,深入解析AD的诱导因素,将为延缓或降低该病的发病率及死亡率提供有效途径。大量研究证实,生物学因素、环境因素及遗传因素等均可作为AD的诱发因素[3,4]。且随着不断深入研究,首次在人体证实神经炎症是AD发病机制上游不可或缺的关键环节[5]。

PET/MRI海马纹理特征诊断阿尔茨海默病与遗忘型轻度认知障碍

目的观察PET/MRI海马纹理特征诊断阿尔茨海默病(AD)及遗忘型轻度认知障碍(aMCI)的价值。方法回顾性分析55例AD(AD组)、60例aMCI患者(aMCI组)及55名健康受试者(HC组),按7∶3比例随机分为训练集与测试集,行一体化PET/MRI,获取3D T1WI和^(18)F-FDG PET图;对训练集提取双侧海马ROI纹理特征,分别以逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)及随机森林(RF)算法建立3D T1WI模型、^(18)F-FDG PET模型及联合模型,以受试者工作特征曲线评估各模型诊断AD与aMCI的效能。结果小波特征在可用于诊断AD与aMCI的最优海马纹理特征中占比最高。基于各算法的联合模型诊断测试集AD的曲线下面积(AUC)均最高(0.996、0.993、0.991),^(18)F-FDG PET模型次之(0.941、0.941、0.967)而3D T1WI模型最低(0.801、0.801、0.750)。基于LR、RF算法的联合模型诊断测试集aMCI的AUC最高(0.967、0.992),^(18)F-FDG PET模型次之(0.951、0.971),3D T1WI模型最低(0.833、0.824)。基于SVM算法的联合模型与^(18)F-FDG PET模型诊断测试集aMCI的AUC相同(0.951)并均高于3D T1WI模型(0.833)。结论PET/MRI海马纹理分析有助于诊断AD及aMCI;多模态联合诊断优于单模态,且具有良好稳定性。

基于^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9诊断主观认知下降

目的观察基于^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9(SCD-Q9)诊断主观认知下降(SCD)的价值。方法回顾性分析50例SCD患者(SCD组)及49名健康人(对照组)头颅^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9(SCD-Q9)评估结果;对PET图像行全脑体素定量分析,以脑桥为参考计算标准摄取值比值(SUVR),观察SCD组葡萄糖代谢模式,分析SCD组SUVR减低脑区,评估SUVR减低联合SCD-Q9诊断SCD的价值。结果相比对照组,SCD组左内侧额上回及右侧额上回SUVR显著减低、左侧距状回SUVR显著升高(GRF校正,体素水平P均<0.01,团簇水平P均<0.05)。以左内侧额上回+右侧额上回SUVR联合诊断SCD的敏感度、特异度及曲线下面积(AUC)分别为54.00%、77.60%及0.660,进一步联合SCD-Q9分别为86.00%、75.50%及0.840,其间AUC差异有统计学意义(P<0.05)。结论^(18)F-FDG PET脑代谢显像可显示SCD脑代谢异常模式;联合SCD-Q9有助于诊断SCD。

山茱萸环烯醚萜苷对APP/PS1/tau小鼠脑内阿尔茨海默病样病理变化的作用机制

目的阿尔茨海默病(AD)最典型的病理变化是β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑部沉积形成的老年斑和过度磷酸化的tau蛋白聚集导致的神经纤维原缠结(NFT),同时伴随氧化应激、神经炎症、突触损伤、神经元变性或死亡等。本研究利用APP/PS1/tau三转基因(3x Tg)模型小鼠,观察山茱萸环烯醚萜苷(CIG)对小鼠脑内多种病理变化的影响。方法 16月龄3x Tg模型小鼠每天灌胃给予CIG 100或200 mg·kg-1至18月龄。采用刚果红染色法观察3x Tg小鼠海马中老年斑沉积;Western蛋白印迹法检测tau蛋白在Thr212和Thr217位点的磷酸化水平;免疫组化法观察小鼠海马中脑源性神经营养因子(BDNF)的表达和分布;实时荧光定量PCR法(q RT-PCR)检测小鼠BDNF转录水平;尼氏染色法观察小鼠海马中尼氏小体的变化。结果 18月龄模型组小鼠与对照组相比,Aβ淀粉样斑块沉积明显增加,而给予CIG 100或200 mg·kg-1均能不同程度降低脑内斑块负荷。模型组小鼠tau蛋白在Thr217位点的磷酸化水平明显升高,而在Thr212位点的磷酸化水平无明显升高;CIG治疗组能明显拮抗tau蛋白在Thr217位点的过度磷酸化。模型组小鼠海马BDNF蛋白和m RNA的水平均降低,CIG能够明显恢复BDNF蛋白和m RNA表达;模型组小鼠海马内尼氏小体数量减少,染色变浅,排列散乱,CIG有增高尼氏体数量的趋势。结论 CIG能够减少Aβ在脑内的沉积和tau蛋白异常过度磷酸化,恢复BDNF在脑内的表达,并且保护神经元。

大鼠局灶性脑缺血再灌注脑组织中活性氧自由基表达的时程变化

目的采用大鼠大脑中动脉梗死(middle cerebral artery occlusion,MCAO)再灌注模型,研究缺血脑组织再灌注后活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)的时程变化,探讨ROS在脑缺血损伤中的作用。方法采用数字表法将25只健康雄性SD大鼠随机分为5组:假手术(Sham)组,MCAO组(缺血90 min,再灌注3、6、12、24 h),每组5只大鼠。使用线栓法制作大鼠缺血90 min再灌注模型,术中监测大鼠平均动脉压及肛温,使其保持在正常范围。每组大鼠分别于再灌注后3、6、12、24 h时处死,迅速取脑组织进行TTC染色,检测大鼠脑梗死体积,并制作新鲜脑组织冰冻切片,采用ROS特异性染色方法——H2DCF-DA荧光染色法,检测再灌注后不同时间点缺血半暗带区ROS的表达。结果 1)在MCAO手术过程中,Sham组以及MCAO组大鼠的平均动脉压及肛温差异无统计学意义。2)Sham组大鼠脑内无缺血半暗带区,其相应脑区内只可见极少量的H2DCF-DA阳性染色细胞。而MCAO组大鼠再灌注后3,6,12,24 h 4个时间点,脑组织半暗带区域均可见大量的H2DCF-DA阳性染色细胞。且从再灌注3 h起,MCAO组大鼠脑组织半暗带区域H2DCF-DA阳性染色细胞数量持续增加,其中再灌注6 h与3 h相比,差异有统计学意义(P<0.05),再灌注24 h与12 h相比,差异有统计学意义(P<0.05)。3)TTC染色结果显示,Sham组大鼠无脑梗死发生。MCAO组大鼠脑组织随再灌注时间的延长(从3 h到24 h),相对梗死体积逐渐增大,差异有统计学意义(P<0.05)。4)MCAO组大鼠脑组织H2DCF-DA阳性细胞数目与脑梗死体积比率呈正相关(r=0.833,P<0.01)。结论局灶性脑缺血模型大鼠再灌注后缺血侧脑组织中ROS量随再灌注时间延长递增,ROS在脑缺血再灌注损伤中具有重要作用。