目的:探讨糖尿病小鼠早期视觉功能损伤及其初级视觉皮层神经元的反应特性。方法:将20只SPF级7周龄雄性C57BL/6J小鼠应用随机数字表法随机分为糖尿病组和正常对照组，每组10只。糖尿病组小鼠经腹腔内注射链脲佐菌素诱导建立糖尿病模型。造模前及造模后1、2、3周检测小鼠的空腹血糖水平和体质量，并于造模后4周进行腹腔葡萄糖耐量试验以评估糖尿病模型建立情况。造模后4周，采用视网膜电图(ERG)分别记录小鼠暗适应下光刺激强度分别为0.01、3.0 cd·s/m 2的ERG反应，并于明适应10 min后记录光强度为3.0 cd·s/m 2的ERG反应评估小鼠视网膜功能；采用超广角激光扫描检眼镜检测小鼠的眼底表现；采用视觉水迷宫检测小鼠光栅辨别截止频率以评估小鼠的视觉功能；采用在体电生理技术检测小鼠初级视觉皮层(V1)神经元的空间频率调谐曲线并统计神经元的最大发放强度、自发放强度、最优空间频率、截止频率、带宽等以评估小鼠的神经元功能。 结果:糖尿病组10只小鼠均造模成功。造模后4周，糖尿病组小鼠暗适应光强度为0.01 cd·s/m 2的b波振幅、光强度为3.0 cd·s/m 2的a波和b波振幅以及明适应10 min后光强度为3.0 cd·s/m 2的b波振幅较正常对照组均有下降趋势，但差异均无统计学意义(均 P>0.05)。眼底超广角成像检查显示糖尿病组小鼠视网膜未见明显血管改变；视觉水迷宫检测小鼠光栅辨别能力结果显示，糖尿病组小鼠截止频率为(0.45±0.06)c/d，明显低于正常对照组的(0.58±0.05)c/d，差异有统计学意义( t＝5.10， P<0.05)；在体电生理检查结果显示，糖尿病组小鼠视觉皮层V1区的神经元最大发放强度为4.29(2.60，8.33)spikes/s，明显低于正常对照组的7.10(4.34，11.6)spikes/s，最优空间频率、截止空间频率、带宽分别为0.03(0.02，0.05)、0.07(0.05，0.12)和0.14(0.07，0.22)c/d，明显低于正常对照组的0.41(0.03，0.05)、0.10(0.07，0.14)和0.14(0.10，0.26)c/d，差异均有统计学意义( Z＝－4.29、－3.22、－3.19、－2.19，均 P<0.05)。 结论:在糖尿病早期视网膜血管病变尚未出现时视觉功能即可出现异常，这种功能异常与视觉皮层V1区的神经元功能损伤有关。

目的 室性心律失常的发生与β1肾上腺素受体自身抗体(β1AAbs)有关.本研究旨在探讨β1AAbs对大鼠心室空间电生理特性的作用及干预效果.方法 将30只6～8周龄雄性SD大鼠(体重180～220 g)随机分为3组(每组n=10):对照组、β1AAbs组和比索洛尔组.在0、2、4、6周经背部多点注射β1肾上腺素受体第二细胞外环抗原肽建立主动免疫室性心律失常易感模型.测定不同时间节点的血清β1AAbs水平验证模型.在心室不同区域测量电生理参数心室有效不应期、有效不应期离散度、传导速度和传导异质性.马松染色检测心室组织不同区域的纤维化水平.结果 与对照组相比,β1AAbs组与比索洛尔组自第2～8周β1AAbs水平显著增高(P＜0.05).与对照组和比索洛尔组相比,β1AAbs组的心率显著增加,RR间期、QT间期和QTc间期明显缩短(P＜0.05);不同区域心室有效不应期均明显缩短,有效不应期离散度显著增加(P＜0.05),不同区域传导速度减慢、传导异质性增加(P＜0.05),不同部位胶原容积百分比明显升高(P＜0.05),以上参数改变在中间部最为明显,均可被比索洛尔逆转(P＜0.05).结论 β1AAbs可增加心室空间电生理特性改变,其潜在机制可能与不同区域纤维化程度有关,比索洛尔具有潜在治疗价值.

多枝柽柳作为干旱荒漠区重要的防风固沙灌木,其长期与风沙作用过程中形成了柽柳灌丛沙堆,在维持区域生态环境稳定及遏制沙漠蔓延方面发挥着重要作用.以古尔班通古特沙漠西南缘地区不同发育阶段沙堆上生长的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,以空间序列代替时间序列的方法模拟沙堆堆积发育过程,揭示多枝柽柳生理特征对沙堆不同堆积发育阶段的响应及适应机制.结果表明:(1)在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳叶片相对含水量(RWC)及自由水/束缚水(Vs/Va)均呈先上升后下降的变化,其中,在增长阶段沙堆上最高,衰退阶段沙堆上最低,水分饱和亏(WSD)则呈相反趋势;组织含水量(TWC)呈逐渐上升的变化,清晨水势(ΨPD)及正午水势(ΨMD)呈逐渐降低的变化.(2)在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳的光合有效辐射(PAR)、叶片温度(TL)、光合电子传递速率(ETR)以及调节性能量耗散[Y(NPQ)]日变化均呈先上升后下降的变化,衰退阶段沙堆上多枝柽柳各参数的日均值最大;各发育阶段沙堆上多枝柽柳的非调节性能量耗散[Y(NO)]日变化均呈先下降后上升的变化,实际光化学效率[Y(Ⅱ)]日变化均呈"N"型,且Y(Ⅱ)日均值大小依次为增长阶段沙堆(0.489)＞稳定阶段沙堆(0.463)＞雏形阶段沙堆(0.455)＞衰退阶段沙堆(0.439).(3)气温(TEMP)和PAR与叶片Y(Ⅱ)均呈显著负相关,与ETR均呈显著正相关;Y(Ⅱ)与ETR、Y(NO)与Y(NPQ)均呈现显著负相关;PAR、TEMP是影响不同堆积阶段沙堆上多枝柽柳生理特性的主要环境因子.综合分析表明,在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳可通过调节光合作用和水分利用之间的协同关系来响应微环境的变化,从而减少其脱水风险以实现最大程度资源利用.

在成年大脑中,活动依赖性髓鞘可塑性是正确学习和记忆巩固所必需的.因此,髓鞘的丢失、改变,甚至细微的结构变更都会损害神经网络活动,导致功能障碍.在多发性硬化症中,虽然自发的髓鞘修复过程是可能的,但患者之间存在异质性.髓鞘修复有时会导致功能恢复,这通常在运动水平比在认知水平更明显.在铜宗处理的小鼠模型中,大量脑脱髓鞘随后发生自发且强烈的髓鞘再生.然而,重组髓鞘虽然具有功能,但可能不会表现出与发育髓鞘相同的形态特征,这可能会对神经网络的活动产生影响.基于此,本研究使用铜腙处理的小鼠模型来分析短暂性脱髓鞘对脑结构、功能和认知的长期影响.本研究结果表明,尽管脱鞘事件后存在髓鞘再生,但仍会导致长期认知障碍,例如空间工作记忆、社交记忆、认知灵活性和多动症的缺陷.这些缺陷与内侧前额叶皮质(mPFC)和海马体(HPC)髓鞘含量的减少以及结构髓鞘修饰有关,表明这些结构中的髓鞘再生过程可能不完善.在体电生理记录表明,脱髓鞘事件改变了 HPC-mPFC活动的同步性,这对于记忆过程至关重要.总而言之,本研究数据表明,短暂脱髓鞘后的髓鞘修复过程不允许完全恢复皮质结构中的初始髓鞘特性.这些细微的变更改变了神经网络特征并导致小鼠长期认知缺陷.

机械敏感离子通道(mechanosensitive channels,MSCs)是一类分布于各种细胞膜上可将细胞受到的机械刺激转化为电信号或化学信号的特殊膜蛋白.由于机械敏感通道所具有的特性,使其成为超声调控的重要潜在靶点.超声由于具有良好的空间分辨率和聚焦效果,并且理论上可实现无创条件下的全脑范围定位,具有用于进行物理性神经调制和治疗神经系统疾病的潜力.近年来,越来越多的离子通道被鉴定出具有机械敏感特性,但其中有明确报道可以被超声激活的依然数量较少.此外,现阶段超声激励下机械敏感通道的开放过程和机制仍未被阐明.本文着重介绍了大电导机械敏感通道、瞬时受体电位通道、退化蛋白/上皮钠通道、双孔钾通道和 Piezo 通道等机械敏感离子通道在超声神经调制中的研究进展及其应用,为未来超声神经调制的深入研究和临床应用提供参考.

[背景]大肠杆菌拓扑异构酶Ⅰ (Escherichia coli topoisomerase Ⅰ,E.coli TopA)在DNA复制、转录、重组和基因表达调控等过程发挥关键作用.研究表明E.coli TopA只有结合锌离子才具有活性,然而E.coli TopA能否结合其他金属离子尤其是重金属离子,以及结合其他金属后是否具有活性,目前仍不清楚.[目的]探究大肠杆菌拓扑异构酶Ⅰ是否结合环境中常见重金属离子,研究重金属离子结合E.coli TopA蛋白后对其活性的影响.[方法]在分别添加有锌、钴、镍、镉、铁、汞、砷、铬、铅、铜离子的M9基础培养中表达、纯化出E.coli TopA蛋白,并对纯化得到的蛋白用电感耦合等离子体质谱仪进行相应金属离子含量的测定;利用表达E.coli TopA锌指结构的突变体蛋白鉴定重金属离子的结合位点;通过体外超螺旋DNA松弛实验测定不同金属结合E.coli TopA的拓扑异构酶活性;通过测定蛋白内源性荧光推测不同金属结合E.coli TopA的空间构象差异.[结果]E.coli TopA在体内除了能结合锌和铁之外,还能够结合钴、镍、镉3种离子,但是不能结合汞、砷、铬、铅、铜离子.钴、镍、镉结合形式的E.coli TopA,每个蛋白分子最多可以结合3个相应的金属离子,他们与TopA蛋白的结合位点也是位于3个锌指结构域,而且每个锌指结构域结合1个金属离子.此外,E.coli TopA结合钴、镍、镉离子后,其DNA拓扑异构酶活性并未受到影响,可能是由于钴、镍、镉离子结合形式的E.coli TopA蛋白,其空间构象与锌结合形式相比并未发生显著变化.[结论]由于DNA拓扑异构酶在维持细胞正常生理功能中发挥关键作用,研究表明E.coli TopA的功能不会受到常见重金属的干扰(不结合或者结合后活性无影响),这也有可能是大肠杆菌在进化过程中产生的对抗环境中重金属离子毒害作用的一种自我保护和耐受机制,具有重要的生理意义.

作为兴奋性氨基酸受体的一个亚型NMDA受体（NMDAR）有其特殊性，既受配基门控，又受电压门控。其受体亚基在脑内广泛分布，且具有时间和空间上的特异性。不同亚基构成的NMDAR具有不同的生理和药理特性，NMDAR功能及其亚基在癫 动物模型惊厥发作后及癫 患者脑组织内均有改变，其改变与癫 的发生、发展及其易感性有密切关系。

目的 构建一种能够进入脑组织且靶向β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)的表面修饰多肽序列PTLHTHNRRRRR(简称RD2肽)的纳米递释系统.选择荷载表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG),以验证该靶向递释系统对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)治疗的可行性.方法 制备载EGCG的纳米粒(NP/EGCG)、表面修饰RD2肽的NP/EGCG(RD2-NP/EGCG)和表面修饰RD2肽的未载药纳米粒(RD2-NP),并对其进行表征.硫磺素T实验考察RD2-NP与Aβ的结合能力,离体成像观察RD2-NP在脑病变部位的分布.将寡聚态Aβ42注入ICR小鼠双侧海马内构建AD小鼠模型,AD小鼠分别尾静脉注射生理盐水、EGCG溶液、NP/EGCG或RD2-NP/EGCG共28 d,水迷宫实验评价各组小鼠的空间记忆能力;RT-PCR法测定小鼠海马中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的mRNA水平;尼氏染色观察海马神经元的形态变化;HE染色观察心、肝、脾、肺、肾的病理学改变.结果 制得的RD2-NP/EGCG粒径为(204.83±2.80)nm,Zeta电位约为?23.88 mV,包封率为94.39％,载药量为5.90％,RD2肽修饰对纳米粒的理化特性无显著影响.RD2-NP具有良好的Aβ结合能力,能浓集于海马和大脑皮质.RD2-NP/EGCG治疗4周能够显著降低AD模型小鼠脑中炎症因子TNF-α和IL-1β水平,修复神经元损伤,改善空间记忆障碍,且无器官毒性.结论 表面修饰RD2肽纳米递释系统可高效递送药物到AD病变部位,改善EGCG对AD的治疗效果.