MicroRNA与神经系统发育的研究进展

神经发育过程受到多种因子的精确调控,作为调控因子之一的非编码单链小分子RNA即microRNA的表达在神经发育过程呈现严格的"时间、空间"特异性,其异常表达会导致神经发育异常。神经干细胞是神经系统最原始的细胞,其正常的增殖、分化、迁移是神经系统正常发育的保证,microRNA对神经干细胞的增殖和分化有调控作用。不同的microRNA通过影响其靶标mRNA在神经干细胞的表达及功能发挥,进而改变神经干细胞的增殖和分化状态,最终完成对神经系统发育的调控。

两种神经功能评分评价大鼠局灶性脑缺血模型的初步研究

目的探讨Garcia和Bederson两种神经功能评分对大鼠局灶性脑缺血模型的评价意义。方法 16只大鼠采用线栓法阻塞大脑中动脉建立局灶脑缺血再灌注模型,24 h后分别采用Garcia和Bederson两种神经功能评分方法进行评价,并行TTC染色法测定脑梗死体积百分比(BIVP),应用Spearman相关分析判断神经功能评分与BIVP的相关性。结果 16只大鼠行大脑中动脉阻塞模型术后存活15只,Garcia评分与BIVP呈显著负相关(r=-0.930,P<0.001),Bederson评分与BIVP呈显著正相关(r=0.794,P<0.001)。结论 Garcia评分及Bederson评分均可作为局灶性脑缺血模型行为学评价指标,前者可能更适合。

去铁胺对大鼠脑出血后小胶质细胞活化的抑制及其继发性神经损伤的保护作用

目的观察铁螯合剂去铁胺(DFA)对脑出血(ICH)后小胶质细胞活化的抑制及其继发性神经损伤的保护作用。方法随机将大鼠分为假手术组、ICH组和DFA治疗组,利用胶原酶制备大鼠基底节区ICH模型,术后1 h开始每12 h腹腔注射DFA,共7 d。测定给药后不同时间点血肿周围脑组织的铁离子浓度变化。OX42免疫组织化学染色观察血肿周围脑组织小胶质细胞变化。ELISA方法测定脑组织IL-1β和TNF-α含量变化。神经功能缺失评分和Nissl染色观察DFA处理后大鼠神经功能恢复和神经元丢失情况。结果 ICH后3 d开始,血肿周围脑组织铁离子浓度较假手术组动物显著增高,并可持续至28 d,同时伴随有局部小胶质细胞数量的显著性增加。应用DFA后,显著降低了血肿周围脑组织的铁离子浓度,且小胶质细胞的数量显著减少,活化小胶质细胞分泌的神经毒性细胞因子IL-1β和TNF-α含量显著降低。同时,血肿周围组织神经元的丢失显著减少,神经功能缺失评分显著降低。结论 ICH后血肿持续释放的铁离子可激活局部小胶质细胞,造成继发性脑损伤。DFA通过清除血肿周围脑组织的铁离子,抑制小胶质细胞的过度活化,减少ICH的神经元死亡,从而改善继发性神经功能障碍。

尤瑞克林对大鼠局灶性脑缺血半暗带脑血流量影响的研究

目的研究尤瑞克林对大鼠局灶性脑缺血后半暗带血流量的影响。方法线栓法制备大鼠局灶性脑缺血模型,应用激光多普勒血流监测仪经颅测量脑缺血中心区及半暗带脑血流量,1%2,3,5-三苯基氯化四氮唑染色法测定脑梗死体积。结果脑缺血半暗带局部脑血流(regional cerebral blood flow,rCBF)在大、中剂量尤瑞克林给药后5min开始上升,在20min达峰值,小剂量尤瑞克林对缺血半暗带rCBF变化则无明显影响。脑缺血24h后生理盐水组、大中小剂量尤瑞克林治疗组梗塞面积分别为30.38%±2.76%,16.44%±3.17%,16.61%±2.76%,28.58%±2.38%,大中剂量尤瑞克林组与生理盐水组比较有统计学差异(P<0.05),小剂量尤瑞克林组与生理盐水组比较无统计学差异(P>0.05)。结论尤瑞克林可以减少大鼠局灶性脑缺血后梗塞面积,其治疗作用可能与增加缺血半暗带局部脑血流量有关。

川芎嗪对大鼠局灶性脑缺血损伤的神经保护作用

目的观察川芎嗪对局灶性脑缺血后脑损伤的保护作用。方法采用线栓法制作大鼠左侧大脑中动脉阻塞模型。氯化三苯基四氮唑(TTC)脑片染色测定脑梗死体积,干湿重法测定脑组织含水量,快速Golgi银染方法观察脑缺血周围区神经元的形态改变。结果川芎嗪能明显缩小脑梗死体积、降低脑组织含水量,随着川芎嗪剂量增大,作用更为明显,具有剂量依赖性。脑缺血后14 d Golgi银染显示,模型组在梗死周围区神经元明显减少,变性和正常神经元共存。变性神经元主要表现为突起断裂、增粗,突起有大的串珠,树突棘减少。川芎嗪组较模型组皮质梗死周围神经元变性较少。结论川芎嗪能缩小脑梗死体积、减轻脑水肿、保护缺血周围神经元,证实川芎嗪对脑缺血损伤有保护作用。

川芎嗪对脑缺血后不同脑区神经元型NO合酶表达的影响

目的通过观察脑缺血后不同时间、不同脑区神经元型NO合酶(nNOS)的表达,探讨川芎嗪对脑缺血后nNOS表达的影响。方法成年雄性SD大鼠,随机分为假手术组、缺血模型组及川芎嗪低(20 mg/kg)、中(40 mg/kg)、高(80 mg/kg)剂量组5组,每组按缺血后时间又分为1、3、7、14、21 d 5个亚组。线栓法制作左侧大脑中动脉阻塞模型,术后2 h腹腔注射不同剂量的川芎嗪(1次/d),至处死前2 h。免疫组化染色观察脑缺血后不同时间侧脑室室下区(SVZ)、胼胝体(CC)、梗塞区周围纹状体和大脑皮质、海马CA1区及齿状回(DG)nNOS表达。结果假手术组各脑区不同时间nNOS的表达相近,差异均无统计学意义(P>0.05)。在SVZ,模型组1～14 d nNOS表达降低,21 d时增高;川芎嗪各剂量组均表现为3～14 d nNOS表达明显降低,21 d明显增高。在CC,模型组3～14 d明显降低,21 d有所回升;芎嗪各剂量组nNOS表达均表现为3～14 d明显降低,以中、高剂量组降低最为明显,21 d增高。在缺血周围皮质和纹状体,模型组nNOS表达均表现为3、7 d明显降低,14、21 d呈明显增加趋势;川芎嗪各剂量组nNOS的表达3～21 d均较低,以中、高剂量组7～14 d降低最为明显,21 d时稍有回升。在DG、CA1区,模型组3、7 d nNOS表达明显降低,14 d时增高;川芎嗪各剂量组3～21 d nNOS的表达均降低。各脑区不同时间点nNOS表达模型组与川芎嗪各组间均存在明显差异(P<0.05)。结论川芎嗪对脑缺血后3～14 d各脑区nNOS的表达有明显抑制作用,提示川芎嗪可能通过抑制nNOS的表达、减少NO产生发挥其脑保护作用。

灯盏花素改善大鼠局灶性脑缺血后空间学习记忆功能的研究(英文)

目的:研究灯盏花素对大鼠局灶性脑缺血后空间学习记忆能力的影响。方法:线栓法制作大鼠左侧大脑中动脉阻塞模型,腹腔注射灯盏花素(20、40 mg/kg),1次/天,持续2周,缺血对照组注射同体积10%葡萄糖注射液。其后,进行5天的Morris水迷宫实验检测动物的空间学习记忆能力。结果:与假手术组比较,缺血对照组动物在定向航行实验和空间探索实验中均显现了较为严重的空间学习记忆能力障碍。在定向航行实验中,灯盏花素组动物的平均潜伏期较缺血对照组明显缩短(低剂量组,P<0.01;高剂量组,P<0.05),在空间探索实验中,与假手术组(P<0.01)和灯盏花素组动物(P<0.01)比较,缺血对照组动物在非原平台象限停留时间明显延长,穿越原平台位置的次数明显减少。Nissl组织化学染色和ChAT免疫组织化学染色显示,灯盏花素组动物缺血侧皮质神经元数量和ChAT免疫阳性神经元数量较缺血对照组动物明显增多(P<0.01)。在海马CA区的锥体细胞层,神经元数量和ChAT免疫阳性神经元数量在假手术组、缺血对照组和灯盏花素组之间无明显差异。结论:研究结果表明,灯盏花素可以改善大鼠局灶性脑缺血后空间学习记忆能力障碍,保护新皮质内的神经元/胆碱能神经元可能是其保护作用的机制之一。

脑的神经再生

侧脑室室管膜下区和齿状回的颗粒下区的神经祖细胞通过增殖和分化产生新生细胞的神经再生过程终生存在于哺乳动物脑内。本文综述了神经祖细胞增殖、迁移、分化并功能性整合的调节机制,并对病理条件下的神经再生以及脑内神经再生研究目前存在的问题和局限性作了进一步的讨论和分析,希望对神经系统疾病的替代治疗研究具有一定的启示作用。

新生大鼠神经干细胞的分离培养与观察

目的 建立神经干细胞的分离、培养及分化鉴定技术 ;观察神经干细胞的生长、增殖及分化的特点。方法 分离新生SD大鼠脑室下区的组织 ,经消化及机械吹打后 ,采用原代贴壁及传代悬浮的方法 ,培养获得细胞克隆。应用免疫细胞化学方法及透射电镜检测技术 ,鉴定神经干细胞和分化的神经细胞。结果 从新生SD大鼠脑室下区分离的组织 ,经原代和传代培养均可形成细胞克隆 ,并具有增殖的能力。原代和传代细胞抗原 nestin呈阳性。分化后的细胞可表达神经元、星形角质细胞和少突角质细胞的特异性抗原。结论 用此方法分离的细胞具有自我更新和分化潜能 ,有很强的增殖能力 。

原代培养小鼠皮层神经细胞对淀粉样蛋白的内化作用

目的:观察原代培养神经细胞对淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)内化,以及星形胶质细胞对这一过程的影响。方法:纯小鼠皮质神经细胞培养14d,分成对照组和Aβ组,各组再分为3个亚组,分别用3种不同浓度的荧光素或荧光素标记的淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42-fluo)与神经细胞共孵育24h,在激光扫描共聚焦显微镜下直接观察或进行免疫荧光多重染色后镜下观察,结合图像分析方法分析神经细胞内化Aβ情况及亚细胞结构定位;另取小鼠皮质神经细胞与星形胶质细胞共培养14d,分成对照组和Aβ组,各组分别与200nmol/L荧光素或200nmol/L Aβ1-42-fluo共孵育24h,采用上述方法分析比较星形胶质细胞对神经细胞内化Aβ的影响。结果:荧光素各组细胞内均未见荧光颗粒。培养的纯神经细胞24h内能将浓度为100和200nmol/L Aβ1-42-fluo内化入细胞内,荧光颗粒在神经细胞的胞体和突起均有分布。内化作用与Aβ浓度相关,经免疫荧光方法证明部分内化Aβ位于溶酶体内;在神经细胞与星形胶质细胞共培养组中,神经细胞内化Aβ较纯神经细胞培养组明显增加(P<0.05)。结论:神经细胞能内化一定浓度的Aβ,星形胶质细胞具有促进神经细胞内化Aβ的作用。

大鼠脑发育过程中神经型一氧化氮合酶的表达变化

目的用免疫组化方法探讨神经型一氧化氮合酶在大鼠脑发育过程中的表达变化。方法分别随机选取E12、E15、E18、P0、P5及P10期的SD大鼠,应用免疫组化方法,检测大脑皮层、纹状体及海马nNOS阳性细胞的密度。结果E12、E15及E18期大鼠脑组织未见nNOS阳性细胞;大脑皮层及纹状体区P0、P5及P10期均可见nNOS阳性细胞。nNOS阳性细胞密度,在P0、P5及P10期逐渐降低,两两比较,有显著性差异(P<0.05)。P0期海马偶见nNOS阳性细胞,P5期和P10期均可见较多nNOS阳性细胞,但nNOS阳性细胞密度P5和P10期之间无统计学差异(P>0.05)。结论胚胎期大鼠脑内nNOS染色呈阴性反应;生后大脑皮层及纹状体nNOS阳性细胞密度逐渐减小,海马nNOS阳性细胞密度则有所增加。

缺氧对成年大鼠SVZ组织分离培养神经干细胞的影响

目的探讨缺氧对体外培养的大鼠神经干细胞(neural stem cells,NSCs)增殖、分化和细胞凋亡的影响。方法分离成体SD大鼠室管膜室下区(subventricular zone,SVZ)组织,NSCs在常氧和低氧培养箱培养,光镜观察细胞形态;采用NSCs标记物(nestin)免疫荧光染色鉴定细胞,未成熟神经元标记物(β-tubulinⅢ/Tju-1)、星形胶质细胞标记物(GFAP)和少突胶质细胞标记物(O4)免疫荧光染色和细胞计数观察细胞的分化能力;WST-1检测细胞增殖能力;流式细胞仪和TUNEL法检测细胞凋亡。结果从成体SVZ组织中成功分离培养出NSCs;无血清诱导下细胞培养至第4代有部分细胞分化,多为胶质细胞;血清诱导后NSCs可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化,大部分干细胞分化为Tju-1阳性细胞(53.8%±6.8%),部分为GFAP阳性细胞(21.6%±5.4%),少部分为O4阳性细胞(11.4%±4.5%)。一定时间(<24h)的低氧(3mL/L氧浓度)可以促进NSCs增殖(P<0.05),但长时间缺氧(>24h),细胞增殖能力减弱而细胞凋亡比例增加(P<0.01)。结论正常成体组织中存在NSCs;体外培养条件下分离培养的NSCs可以分化为多种类型细胞;短时间低氧可促进NSCs的增殖,而长时间缺氧导致细胞凋亡比例增加。

脑出血能促进大鼠海马齿状回神经再生

目的探讨脑出血是否能促进大鼠海马齿状回神经再生。方法使用Western blotting、免疫组化染色和免疫荧光双标等方法并结合激光共聚焦显微镜技术对脑出血大鼠海马齿状回神经再生进行检测。结果与正常对照大鼠比较,同侧海马齿状回DCX蛋白在脑出血1 d即表达增强(0.127±0.088 vs 0.202±0.062),14 d达到高峰(0.771±0.108,P<0.01),28 d开始降低(0.582±0.121,P<0.01)。同时发现DCX和BrdU免疫阳性细胞以及DCX和BrdU免疫双标细胞出现在海马齿状回。与对照组相比,脑出血28 d大鼠海马齿状回颗粒细胞层BrdU和NeuN免疫双标细胞显著增加(1.808±1.020 vs 5.654±1.671,P<0.01)。结论脑出血能促进大鼠海马齿状回神经再生。

3-羟基丁酸对体外培养大鼠皮质神经干细胞增殖分化的影响

目的研究体外条件下3-羟基丁酸(3-HB)对神经干细胞(NSCs)增殖及分化的影响。方法分离培养孕14.5d大鼠胚胎大脑皮质NSCs,分别以不同质量浓度3-HB(0.1、0.05、0.02、0.01g/L)处理培养至第3代的NSCs,以未加药组作为对照。CCK-8试剂盒检测细胞增殖、活力,免疫细胞化学染色观察NSCs的分化情况。结果与对照组相比,3-HB对NSCs的增殖、活力没有显著影响,但3-HB处理组NSCs分化为β-tubulinⅢ阳性细胞(神经元)的比例增加,而分化为GFAP阳性细胞(胶质细胞)的比例没有显著变化。结论 3-HB不影响NSCs的增殖,但可促进其向神经元方向分化。

大鼠胼胝体神经元表达Cav，2.2及其神经纤维联系

目的:证明成年大鼠胼胝体内存在神经元,检测胼胝体神经元是否表达钙通道蛋白并追踪胼胝体神经元纤维联系方式。方法:选取正常SD大鼠脑,冰冻连续切片进行成熟神经元的标志物NeuN和N型电压依赖性钙通道α1亚单位(Cav2.2)的免疫组织化学染色,应用神经束路逆行追踪剂30%辣根过氧化物酶(HRP)生理盐水溶液注射入胼胝体小钳下方,对HRP进行四甲基联苯胺(TMB)显色。分别观察胼胝体中NeuN和Cav2.2的表达和胼胝体内神经元突起的联系情况。结果:在胼胝体中存在少量NeuN阳性细胞,部分NeuN阳性细胞同时表达Cav2.2。神经逆行追踪显示在胼胝体内存在HRP阳性神经元,其神经纤维连接与皮质或尾壳核有联系。结论:在成年大鼠胼胝体内存在少量的神经元,部分胼胝体神经元表达Cav2.2。这些神经元可能与脑皮质和胼胝体下方的尾壳核有联系。

低氧诱导因子-1研究进展

低氧诱导因子-1(HIF-1)是机体的一种重要转录因子,其表达和活性受到细胞氧浓度的严密调控。它通过控制血管生成来调节氧的运输能力,通过调控糖酵解作用来增强机体对低氧的耐受。肿瘤的生长和血管生成与HIF-1的表达紧密相关,抑制HIF-1活性可能是治疗癌症的一种途径。另外,对HIF-1表达水平的药理学控制,可能也是治疗慢性肺疾患、脑缺血和心肌缺血等疾病的一种新思路。

Pilocarpine诱导小鼠癫痫持续状态发作后海马神经元的兴奋激活、损伤和死亡(英文)

目的:研究癫痫持续状态发作后海马神经元兴奋激活、细胞损伤和细胞死亡的发生和相互关系。方法:采用pilocarpine诱导Swiss小鼠癫痫持续状态(status epilepticus,SE)模型,分别以c-Fos,Fluoro JadeB和CFV染色分析SE后不同时间点齿状回和CA1区锥体细胞的兴奋激活、损伤和细胞存活状况。结果:在齿状回颗粒细胞层,c-Fos阳性细胞在SE后1,2和24 h增多(P<0.01或0.05),但各组齿状回颗粒细胞层均无明显Fluoro Jade B阳性细胞,CFV染色标记的阳性细胞数量在对照组和各实验组之间差异无统计学意义(P>0.05);门区神经元在SE后没有明显的c-Fos诱导表达,但SE后2和24 h,门区Fluoro Jade B阳性细胞数量较对照组增多(P<0.01),CFV染色显示SE后1 d门区残存的神经元数量较对照组减少(P<0.01);CA1区锥体细胞层c-Fos阳性细胞数量在SE后30 min,1,2和24 h后增多(P<0.01或0.05),Fluoro Jade B阳性细胞数量在SE后2和24 h也较对照组增多(P<0.01),但CFV染色CA1区锥体细胞数量在各组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:齿状回颗粒细胞、门区中间神经元以及CA1区锥体细胞在SE后的兴奋激活、颗粒细胞的损伤和死亡之间无直接的必然关系。