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超氧化物歧化酶1基因参与肌萎缩侧索硬化发病机制及相关治疗的研究进展
编辑人员丨6天前
肌萎缩侧索硬化(ALS),又称运动神经元病和“渐冻症”,是一种罕见的致死性神经退行性疾病,全球发病率不到1/10万人·年,我国2010年发病率为1.62/10万人·年。患者常在发病3~5年内因呼吸衰竭而死亡。发病机制复杂,至今仍无有效治疗。超氧化物歧化酶1(SOD1)基因是人们发现的第1个ALS致病基因,约占家族性ALS的18.9%和散发性ALS的1.2%,是亚洲人群,尤其东亚人群中最常见的ALS致病基因。我国ALS患者SOD1突变分布多位于2号和4号外显子,不同于北美ALS患者多突变于1号和4号外显子。SOD1突变将导致抗氧化酶作用减弱和线粒体功能障碍,以及谷氨酸介导的兴奋性毒性;除此之外,近年研究者们逐步发现SOD1突变亦会导致神经元内蛋白稳态失衡、SOD1蛋白类似朊蛋白样增殖和传播、转录因子功能失调和RNA代谢失调。临床上,携带SOD1突变的患者发病年龄较年轻,平均为48~52岁,绝大多数(95%)以肢体起病,生存时间中位数约为6年;我国SOD1突变患者发病更为年轻,约为44岁;平均生存时间更长,约为8年。但不同位点的突变对应的临床表型和进展速度差异显著。目前已有数项针对SOD1突变的2期临床试验,作用机制涉及反义寡核苷酸(tofersen)、RNA干扰(AAV-miRNA)以及促进错误折叠蛋白清除(arimoclomol)。但对结果需谨慎解读,同时仍需更大规模的临床试验进一步验证。
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编辑人员丨6天前
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谷氨酸受体相互作用蛋白对缺氧缺糖条件下少突胶质前体细胞凋亡的影响
编辑人员丨6天前
目的:观察缺氧缺糖条件下谷氨酸(AMPA)受体相互作用蛋白(GRIPs)表达的变化及对少突胶质前体细胞(OPCs)凋亡的影响,探讨GRIPs在AMPA受体兴奋性毒性中的作用。方法:OPCs分为对照组、缺氧缺糖60 min组和缺氧缺糖120 min组,通过实时荧光定量PCR及蛋白印迹法(Western blot)检测缺氧缺糖条件下GRIP1、GRIP2 mRNA和蛋白的表达情况;再次将OPCs分为空白对照组、OPCs+缺氧缺糖组、OPCs+环磷酸腺苷(cAMP)+缺氧缺糖组、OPCs+cAMP+缺氧缺糖+GRIP1小干扰RNA(siRNA)组、OPCs+cAMP+缺氧缺糖+GRIP1 siRNA阴性对照组、OPCs+cAMP+缺氧缺糖+GRIP2 siRNA组、OPCs+cAMP+缺氧缺糖+GRIP2 siRNA阴性对照组,TUNEL试剂盒检测各组细胞凋亡情况,Fluo-4荧光探针观察胞内游离钙变化。结果:缺氧缺糖引起OPCs损伤,光学显微镜下显示细胞轮廓不清晰,胞体回缩。缺氧缺糖60 min后GRIP1(1.233±0.060比1.003±0.079, P<0.05)和GRIP2(1.396±0.069比1.001±0.037, P<0.05)表达明显高于对照组,且缺氧缺糖时间越长,GRIP1(1.416±0.064比1.233±0.060, P<0.01)和GRIP2(1.680±0.018比1.396±0.069, P<0.01)表达水平越高。RNAi分别下调GRIP1和GRIP2,细胞内游离钙离子水平降低(0.054±0.003比0.074±0.003, P<0.01;0.060±0.003比0.074±0.003, P<0.01),细胞凋亡率下降[(20.703±3.882)%比(11.470±1.679)%, P<0.05;(19.070±1.106)%比(14.448±0.849)%, P<0.01]。 结论:GRIP1和GRIP2参与缺氧缺糖引起的OPCs损伤,其可能通过调节Ca 2+通透性触发AMPA受体介导的兴奋性毒性发挥作用。
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编辑人员丨6天前
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星形胶质细胞在脊髓损伤后各病理阶段中作用的研究进展
编辑人员丨6天前
脊髓损伤可分为原发性损伤和继发性损伤,其中继发性损伤是脊髓损伤中重要的一个过程,按照时间及病情进展可分为急性期、亚急性期和慢性期。氧化应激反应、炎症反应、组织水肿、瘢痕形成等病理改变在这一过程中相继出现。星形胶质细胞是中枢神经系统中分布最广的细胞之一,在脊髓损伤后的不同时期有着不同的形态,发挥着抗炎或促炎、神经保护或阻碍修复等复杂作用。星形胶质细胞已经成为脊髓损伤研究中的热点。笔者以脊髓损伤后继发性损伤的病理变化为主线,对星形胶质细胞在脊髓损伤后的氧化应激反应、兴奋性毒性、炎症反应、组织水肿、瘢痕形成、脱髓鞘、轴突再生和细胞转分化等方面的作用及研究进展进行综述,为脊髓损伤的相关研究提供新思路。
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编辑人员丨6天前
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海马Chrnb4在老龄小鼠术后谵妄中的作用
编辑人员丨6天前
目的:评价海马含β4亚基的烟碱型乙酰胆碱受体(Chrnb4)在老龄小鼠术后谵妄中的作用。方法:SPF级雄性C56BL/6J小鼠48只,18月龄,体质量29~35 g。采用随机数字表法分为6组:胫骨骨折手术组(TF组, n=6)、假手术组(Sham组, n=6)、胫骨骨折手术+阿地芬宁组(TA组, n=9)、胫骨骨折手术+对照溶剂组(TV组, n=9)、假手术+阿地芬宁组(SA组, n=9)和假手术+对照溶剂组(SV组, n=9)。采用七氟烷麻醉下胫骨骨折手术制备术后谵妄模型。假手术为仅进行麻醉和皮肤切口并缝合。TA组、TV组、SA组、SV组于术前5 d置入脑室微量给药套管,每组再随机选取3只小鼠,置入海马CA1区微丝阵列电极。于术后30 min时,TA组和SA组脑室输注阿地芬宁(62.5 nmol/μl)2 μl,TV组和SV组给予对照溶剂2 μl,间断24 h给药,连续给予7 d。TF组及Sham组于术后24 h时,采用实时定量PCR法检测海马组织Chrnb4 mRNA表达水平。TA组、TV组、SA组、SV组分别于术后第7、8天采用旷场实验及O迷宫实验评价冲动样行为;行为学实验结束后,采用免疫荧光染色法检测海马CA1区胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及囊泡谷氨酸转运蛋白1(Vglut1)的表达,旷场实验期间记录小鼠海马CA1区局部场电位。 结果:与Sham组相比,TF组海马Chrnb4 mRNA表达上调( P<0.05);与TV组相比,TA组和SV组旷场实验中心路程百分比和O迷宫开放象限停留时间百分比降低,CA1区场电位β波功率降低,海马CA1区GFAP和Vglut1表达下调,GFAP +-Vglut1 +共染面积减少( P<0.05)。SA与SV组各指标比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:海马Chrnb4可能参与了老龄小鼠术后谵妄的发生机制,该过程可能与抑制神经元兴奋性毒性有关。
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编辑人员丨6天前
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LncRNA Tsix在NMDA诱导小鼠视网膜兴奋性毒性模型中的表达及其意义
编辑人员丨6天前
目的:研究不同剂量N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)溶液对小鼠视网膜神经节细胞(RGCs)的损伤作用,并检测新型长链非编码RNA(lncRNA)Tsix在小鼠视网膜兴奋性毒性模型中的表达水平及其对视网膜和RGCs的保护作用。方法:选取7~8周龄C57B6/J小鼠105只,采用随机数表法将小鼠随机分为正常对照组、2 mmol/L NMDA组、10 mmol/L NMDA组、20 mmol/L NMDA组和40 mmol/L NMDA组,每组21只。正常对照组小鼠右眼玻璃体腔内注入1 μl氯化钠溶液,不同剂量NMDA组分别注射相应剂量的NMDA溶液各1 μl。1周后,分别采用光相干断层扫描(OCT)、苏木精-伊红染色、视网膜铺片和免疫荧光染色法分析不同剂量NMDA组视网膜各层厚度、神经节细胞层(GCL)细胞数量和RGCs数量。采用RNAscope原位杂交技术检测不同剂量NMDA组GCL中lncRNA Tsix的表达。采用实时荧光定量PCR技术检测不同剂量NMDA组 Tsix基因的转录本水平。 结果:OCT结果显示,2、10、20和40 mmol/L NMDA组视网膜全层厚度分别为(255.00±6.63)、(252.40±6.41)、(248.67±6.20)和(229.11±10.37)μm,较正常对照组的(269.60±20.01)μm明显变薄,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。苏木精-伊红染色结果显示,正常对照组小鼠GCL细胞排列均匀、紧密,呈单层,细胞核大而圆,NMDA注射后细胞出现体积不均和空泡,有核固缩现象。各剂量NMDA组GCL细胞数量随NMDA剂量的增加而显著降低,与正常对照组相比差异均有统计学意义(均 P<0.05)。当NMDA浓度增至20 mmol/L时,GCL的细胞数量减少至正常对照组的一半。视网膜铺片结果提示,β3-微管蛋白阳性RGCs细胞数量随NMDA剂量的增加显著降低,与正常对照组比较差异均有统计学意义(均 P<0.05);10 mmol/L NMDA组RGCs数量减少至正常对照组的一半。RNAscope结果显示,lncRNA Tsix主要在GCL细胞的细胞质中表达,且随着NMDA剂量的增加,表达lncRNA Tsix的阳性细胞率显著降低,各组总体比较差异有统计学意义( F=13.670, P<0.01)。实时荧光定量PCR结果验证Tsix随NMDA剂量的增加表达趋势与RNAscope结果一致。 结论:NMDA对视网膜厚度和RGCs的损伤呈剂量依赖性,小鼠视网膜lncRNA Tsix的表达主要集中在GCL细胞的细胞质,且转录本水平随着NMDA剂量的增加而降低,对RGCs发挥保护作用。
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编辑人员丨6天前
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颅脑爆震伤致认知功能障碍的分子机制研究进展
编辑人员丨6天前
颅脑爆震伤(bTBI)导致的认知功能障碍是一种严重的神经系统疾病,其发病率高、病情严重、预后差。bTBI会导致患者出现短期记忆丧失、注意力不集中或多任务处理困难等一系列症状,严重者发展为阿尔茨海默病,对其正常工作生活产生极大的影响。目前,关于bTBI致认知功能障碍的研究主要涉及模型构建、发病机制、病理生理改变、诊断治疗等方面,但关于其发生的分子机制还有待进一步研究。正常生理状态下,兴奋性和抑制性神经递质释放、Ca 2+的释放与摄取、氧化和抗氧化系统、凋亡的促进和抑制处于动态平衡,bTBI使这种平衡状态发生紊乱,将从分子水平上导致神经细胞的损伤,进而造成认知功能障碍的发生。为此,笔者从兴奋性毒性与Ca 2+稳态失调、氧化应激、炎症和水肿、细胞凋亡等方面,对bTBI致认知功能障碍分子机制的研究进展进行综述,为bTBI患者认知功能障碍的治疗和康复提供参考。
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编辑人员丨6天前
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组蛋白去乙酰化酶抑制剂在全身麻醉药致发育期脑神经毒性中的作用及机制
编辑人员丨6天前
全身麻醉药对发育期大脑具有潜在神经毒性作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors, HDACIs)可通过提高细胞内组蛋白乙酰化修饰,重塑染色质结构,调节基因转录表达。大量基础研究发现,HDACIs能够减轻七氟醚、异氟醚、丙泊酚等多种全身麻醉药致发育期大脑神经损伤和认知功能障碍,有望成为治疗新靶点。文章就HDACIs在全身麻醉药致发育期脑神经毒性中的保护作用,以及调节环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cyclic adenosine monophosphate response element binding protein, CREB)转录因子活性、促进神经营养因子表达、降低谷氨酸兴奋性毒性、促进突触可塑性相关蛋白表达、纠正神经网络电活动紊乱等可能的机制进行归纳总结,为临床寻求相关神经保护措施提供理论依据。
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编辑人员丨6天前
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慢性氟中毒大鼠脑组织P-NMDAR及CaMKⅡ的表达
编辑人员丨6天前
目的:观察慢性氟中毒大鼠脑组织中磷酸化-N-甲基-D-天冬氨酸受体(phosphorylated N-methyl-D-aspartat receptor,P-NMDAR)亚基及钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calmodulin-dependent kinaseⅡ,CaMKⅡ)蛋白表达变化,探讨慢性氟中毒神经损伤的分子发病机制。方法:选择1月龄SD大鼠18只(雌雄各半),适应性喂养1周,按体质量[(100 ± 20)g]采用随机数字表法分为对照组(饮用自来水,含氟量< 0.5 mg/L)、低氟组(饮水含氟量为10.0 mg/L)、高氟组(饮水含氟量为100.0 mg/L),每组6只(雌雄各半);饲养180 d后处死取大鼠脑组织。HE染色观察大鼠脑组织形态学改变;尼氏染色观察神经细胞尼氏体变化;免疫组织化学染色(免疫组化)观察大鼠脑组织中P-NMDAR亚基(P-NMDAR1、P-NMDAR2A)及CaMKⅡ蛋白表达水平。结果:光镜下,HE染色可见高氟组大鼠脑组织海马区神经元排列紊乱,细胞核浓染、嗜碱性增强。尼氏染色结果显示,对照组、低氟组、高氟组大鼠脑组织海马区神经细胞尼氏体平均光密度值分别为0.024 4 ± 0.009 7、0.024 0 ± 0.003 1、0.023 9 ± 0.013 8,各组间比较差异无统计学意义( F = 0.010, P > 0.05)。免疫组化结果显示,高氟组大鼠脑组织P-NMDAR1、P-NMDAR2A、CaMKⅡ蛋白表达水平(0.026 3 ± 0.005 7、0.086 3 ± 0.009 0、0.210 9 ± 0.048 7)与对照组(0.011 8 ± 0.006 5、0.065 6 ± 0.011 1、0.143 8 ± 0.029 9)和低氟组(0.017 2 ± 0.006 8、0.062 6 ± 0.017 8、0.135 6 ± 0.029 6)比较显著升高( P均< 0.05),且低氟组P-NMDAR1蛋白表达水平明显高于对照组( P < 0.05)。 结论:长期过量氟摄入可导致大鼠神经细胞损伤,其损伤机制可能与NMDAR亚基过度激活所致的钙离子(Ca 2+)超载诱导的兴奋性神经毒性有关。
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编辑人员丨6天前
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抑制星形胶质细胞丝裂原活化蛋白激酶14减轻谷氨酸兴奋性毒性神经元损伤的机制
编辑人员丨6天前
目的:探讨抑制星形胶质细胞丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)表达对减轻谷氨酸兴奋性毒性进而发挥神经元保护的作用机制。方法:慢病毒介导MAPK14干扰载体由上海吉凯基因化学技术有限公司合成,星形胶质细胞从出生48 h的SD大鼠获取,通过慢病毒介导转染体外培养的星形胶质细胞,按照随机数字表法分为三组:(1)未转染组,为正常星形胶质细胞,细胞加入杜氏培养液(DMEM)进行培养;(2)阴性对照组,转染MAPK14空载干扰载体;(3)慢病毒转染组,转染MAPK14干扰载体。转染72 h后星形胶质细胞与神经元共培养48 h,随后构建谷氨酸兴奋性毒性环境作用2 h。检测指标包括:慢病毒载体转染星形胶质细胞最佳转染指数(MOI);rPCR检测转染72 h后MAPK14和谷氨酸转运蛋白1(GLT-1)mRNA表达水平;Western blot检测转染72 h后MAPK14及GLT-1蛋白表达水平;分光光度法和流式细胞术分别检测谷氨酸兴奋性毒性环境作用2 h后神经元乳酸脱氢酶(LDH)水平和神经元死亡率。结果:(1)慢病毒转染星形胶质细胞最佳MOI值为30,转染后的星形胶质细胞生长良好。(2)转染72 h后,与未转染组(0.013 1±0.001 1)和阴性对照组(0.013 9±0.001 0)比较,慢病毒转染组MAPK14 mRNA表达水平(0.005 7±0.000 6)显著下降( P<0.01);与未转染组(0.008 7±0.000 3)和阴性对照组(0.008 9±0.001 1)比较,慢病毒转染组GLT-1 mRNA表达水平(0.009 1±0.001 2)未见明显变化( P>0.05)。(3)转染72 h后,与未转染组(0.61±0.05)和阴性对照组(0.63±0.01)比较,慢病毒转染组MAPK14蛋白表达水平(0.29±0.04)显著下降( P<0.01);与未转染组(0.20±0.03)和阴性对照组(0.23±0.09)比较,慢病毒转染组GLT-1蛋白表达水平(0.73±0.06)显著上升( P<0.01)。(4)谷氨酸兴奋毒性作用2 h后,慢病毒转染组LDH水平[(109.67±2.40)U/L]较未转染组[(141.52±3.88)U/L]和阴性对照组[(141.29±3.61)U/L]显著降低( P<0.01),慢病毒转染组神经元死亡率[(38.72±0.26)%]较未转染组[(52.94±1.36)%]和阴性对照组[(54.30±1.23)%]显著降低( P<0.01)。 结论:慢病毒介导MAPK14干扰载体转染星形胶质细胞后能上调GLT-1表达水平、促进谷氨酸重摄取,从而减轻神经元谷氨酸兴奋性毒性,可为进一步利用星形胶质细胞基因调节减轻创伤性脑损伤后谷氨酸兴奋性毒性神经元损伤提供新的实验依据。
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编辑人员丨6天前
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Nrf2信号通路在脑缺血/再灌注损伤神经保护机制中的研究进展
编辑人员丨6天前
脑缺血/再灌注(I/R)损伤指大脑在急性缺血一段时间后再恢复血液供应,却出现脑组织损伤加剧的一种病理现象,其发病机制复杂,包括氧化应激、炎症反应、兴奋性氨基酸毒性等。临床针对缺血性脑卒中(IS)后脑I/R损伤的有效治疗方法有限,核因子E2相关因子2(Nrf2)作为细胞内最关键的抗氧化转录因子,可协调多种细胞保护因子来抑制氧化应激。Nrf2信号通路被认为是对抗氧化应激最重要的细胞防御机制之一,于是靶向Nrf2就成为一种有吸引力的治疗策略,在脑I/R损伤的防治过程中发挥了重要作用。本文围绕Nrf2信号通路的结构、调控、功能以及在脑I/R损伤中的激活和潜在治疗靶点等进行综述,重点阐述Nrf2通路在脑I/R损伤发病机制中的重要作用及未来潜力。
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编辑人员丨6天前
