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稳态突触可塑性与神经系统疾病
编辑人员丨4天前
稳态突触可塑性是维持神经系统功能稳定的重要负反馈调节机制,通过调整突触前神经递质释放或干预突触后受体合成发挥作用。一系列研究表明,稳态突触可塑性与各种看似不同的神经和精神疾病之间存在紧密联系,这些疾病包括自闭症谱系障碍、智力障碍、精神分裂症、脆性X综合征等。对稳态突触可塑性在细胞和分子水平上的深入了解可能有助于发现治疗相关疾病的新靶点及方法。本文围绕突触稳态调控系统在神经系统疾病中可能的作用机制综述如下。
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编辑人员丨4天前
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基于RNA-seq的脓毒症相关性脑病小鼠海马转录组分析及竞争性内源性RNA调控网络的构建
编辑人员丨4天前
目的:采用转录组测序技术(RNA-seq)筛选脓毒症相关性脑病(SAE)小鼠海马差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)及mRNA,构建竞争性内源性RNA(ceRNA)调控网络。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠10只,6~8周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为2组( n=5):假手术组(Sham组)和脓毒症组(Sepsis组)。Sepsis组采用盲肠结扎穿孔(CLP)法制备小鼠脓毒症模型,Sham组只开腹不进行盲肠结扎和穿孔。分别于术前1 d及术后3 d时行Morris水迷宫实验和条件恐惧实验检测小鼠认知功能。随后Sham组随机处死3只小鼠,Sepsis组处死认知功能测试最差的3只小鼠,取海马组织,通过BGISEQ-500平台行转录组测序,得到差异表达的mRNA和lncRNA,测序结果通过深圳华大基因科技服务有限公司提供的Dr.Tom平台行可视化分析,利用Cytoscape软件构建ceRNA调控网络。 结果:与Sham组比较,Sepsis组逃避潜伏期延长,靶向限停留时间百分比和僵直时间百分比降低( P<0.05)。转录组数据分析共获得差异表达的lncRNA 62个,其中45个lncRNA表达上调,17个lncRNA表达下调;差异表达的mRNA 282个,其中173个mRNA表达上调,109个mRNA表达下调。对差异表达的mRNA进行生物学过程的GO富集分析,结果显示差异表达的mRNA参与了记忆、学习或记忆、炎症应答、衰老相关行为减退的调空、突触可塑性调节等生物学过程;对差异表达的mRNA进行KEGG通路富集分析,结果显示差异表达的mRNA富集于IL-17信号通路、TNF信号通路、NF-κB信号通路等。对差异表达的mRNA进行KDA分析,结果示Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24为SAE的关键基因。基于9个lncRNA、28个mRNA和134个miRNA成功构建了SAE小鼠海马的ceRNA调控网络。 结论:RNA-seq结果分析发现Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24 10个mRNA以及Rian、Gm35874、Gm34347等lncRNA是调控小鼠SAE的关键基因;同时成功构建了SAE小鼠海马基于lncRNA-miRNA-mRNA的ceRNA调控网络。
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编辑人员丨4天前
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Ca 2+/CaMKⅡ介导的GABA AR-NMDAR相互作用与耳鸣的关系
编辑人员丨4天前
耳鸣严重影响患者的生活质量,目前认为其产生机制与听觉通路信号改变所引起的神经元可塑性变化有关,其中可能涉及神经元兴奋性和抑制性传导失衡。A型γ-氨基丁酸受体(γ-aminobutyric acid a receptor,GABA AR)和N-甲基-D天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)是重要的神经元抑制性和兴奋性受体,NMDAR功能亢进和GABA AR功能抑制可能是耳鸣发生中的关键性事件。钙/钙调蛋白激酶Ⅱ(Ca 2+/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,Ca 2+/CaMKⅡ)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,介导NMDAR和GABA AR的磷酸化及其相互作用,在神经突触受体活性调节过程中发挥重要作用,并可能参与耳鸣的发生发展过程。本文就Ca 2+/CaMKⅡ介导NMDAR与GABA AR的相互作用及其与耳鸣的关系展开综述,并结合临床试验介绍相关耳鸣治疗最新研究成果,以期为临床耳鸣的治疗提供新的作用靶点和干预思路。
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编辑人员丨4天前
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神经黏附分子65在中枢神经系统中的作用
编辑人员丨4天前
神经黏附分子65(neuroplastin 65,NP65)是一类特异性表达于神经元的糖蛋白,广泛分布于中枢神经系统突触膜上,在细胞黏附及细胞间通信中起重要作用。相较于其他细胞黏附分子,NP65的发现较晚,针对NP65研究还在不断发展中,其参与的病理生理机制仍需进一步探索和研究。目前已证实NP65在突触形成和维持、突触可塑性调节、神经元发育等神经活动中发挥关键作用,并且参与多种疾病的发生和发展。因此,NP65可能是调节神经系统发育和功能的重要靶点。本文围绕NP65的结构、分布、功能、参与各类生理病理进程的研究进展予以综述,并提出未来NP65的研究方向,以期增进对NP65功能的理解,更全面地揭示其在疾病中的作用机制,为发展与其相关的临床应用提供理论基础。
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编辑人员丨4天前
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针刺在防治术后认知功能障碍中的机制研究进展
编辑人员丨4天前
术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)可导致患者术后发展为痴呆的可能性大大增加,影响患者预后,并增加医疗护理成本和家庭负担。基础研究表明,针刺可通过多重作用机制起到一定的脑保护效应,降低POCD的发生率。文章回顾了近年针刺在POCD领域内的研究进展,综述了可能存在的几种相关机制,包括抑制神经炎症、抑制氧化应激水平、减少神经元损伤、增强突触可塑性以及调节微生物菌群脑-肠轴等。将针刺应用于POCD确实取得了一定的成果,但其作用机制仍未完全明确。随着针刺研究的不断深入,需要尽快明确其作用机制,以便于更好地指导POCD的临床治疗。
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编辑人员丨4天前
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肾脑蛋白介导的突触可塑性下降在慢性脑低灌注认知功能障碍中的作用及机制
编辑人员丨4天前
目的:探讨肾脑蛋白(kidney brain protein,KIBRA)下调在慢性脑低灌注所致认知功能障碍中的作用和机制。方法:90只雄性SPF Sprague Dawley (SD)大鼠,按照随机数字表法分为四组:假手术组( n=15)、慢性脑低灌注组(2VO组, n=25)、慢性脑低灌注脑立体定位注射AAV-KIBRA组(2VO+AAV-KIBRA组, n=25)、慢性脑低灌注脑立体定位AAV-vector组(2VO+AAV-vector组, n=25)。采用双侧结扎颈总动脉方法建立慢性脑低灌注模型,脑立体定位注射2 μL AAV-KIBRA或AAV-vector,观察30 d。利用Morris水迷宫、离体电生理、p21激活的蛋白激酶3(p21-activated kinase 3,PAK3)酶活性检测、蛋白印迹、免疫共沉淀和Golgi染色方法,分别检测大鼠的空间学习记忆能力、长时程增强(long-term potentiation,LTP)、KIBRA水平表达、PAK3酶活性的变化,并观察树突棘的分布。用SPSS 16.0统计软件分析实验数据,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)比较各组间差异,采用LSD检验进行两组间数据差异显著性比较,方差不齐则采用Welch检验。 结果:大鼠慢性脑低灌注1月后,取大鼠海马进行匀浆和蛋白印迹检测KIBRA水平,发现2VO组KIBRA水平较假手术组明显下降[(73.49±4.12)%]( P<0.01),海马CA1区注射AAV-KIBRA显著上调KIBRA水平[(91.91±7.01)%]( P<0.01)。Morris水迷宫检测发现:2VO组大鼠在7 d的平台位置学习训练中的潜伏期[第3~7天学习结果:(48.18±2.82)s、(43.45±2.27)s、(32.27±2.22)s、(26.55±2.37)s、(17.18±2.67)s]显著长于假手术组[(41.67±2.74)s、(32.58±2.57)s、(22.50±2.94)s、(16.91±2.39)s、(8.75±1.52)s](均 P<0.05),2VO+AAV-KIBRA组在7 d的平台位置学习潜伏期[第3~7天分别为:(43.83±2.95)s、(35.25±2.15)s、(26.58±2.03)s、(19.92±2.17)s、(17.75±1.35)s]显著短于2VO组(均 P< 0.01)。撤除平台的Morris水迷宫检测,短期记忆结果显示2VO组大鼠达到平台区域的潜伏期显著长于假手术组,而2VO+AAV-KIBRA组大鼠到达平台潜伏期显著短于2VO组( P<0.01)。同时2VO大鼠的平台区域滞留时间和穿梭次数均少于假手术组( P<0.01),而2VO+AAV-KIBRA组的平台区域滞留时间和穿梭次数则显著多于2VO组( P<0.01)。离体脑片电生理记录显示:高频刺激后,2VO组相对兴奋性突触后场电位(1.43±7.43)显著低于假手术组(2.21±6.54),而2VO+AAV-KIBRA组相对兴奋性突触后场电位(1.90±8.15)高于2VO组( P<0.01)。大鼠海马组织进行免疫共沉淀发现沉淀KIBRA时,蛋白免疫印迹实验可以检测到PAK3。PAK3酶活性检测结果显示:2VO海马组织PAK3的相对酶活性(0.64±0.04)显著低于假手术组(1.02±0.07),而2VO+AAV-KIBRA组PAK3的相对酶活性(0.86±0.03)显著高于2VO组。Golgi染色显示:2VO海马神经元树突棘密度[(6.85±0.43)个/10 μm]显著低于假手术组[(11.83±0.58)个/10 μm],而2VO+AAV-KIBRA组神经元树突棘密度[(10.22±0.39)个/10 μm]显著高于2VO组。 结论:慢性脑低灌注后KIBRA下降在认知功能障碍中发挥重要作用,与突触功能可塑性下降有关,KIBRA下调通过调控PAK3活性而参与树突的结构可塑性。因此,KIBRA可能是防治慢性脑低灌注认知功能的重要靶点。
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编辑人员丨4天前
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关于睡眠剥夺引起认知功能障碍机制的研究进展
编辑人员丨4天前
睡眠剥夺(sleep deprivation, SD)已是全球性的公共卫生问题,其对人的身心健康产生深远的影响,扰乱机体各方面功能,其中对认知功能的损害尤为重要。虽然SD对认知功能的危害逐渐成为热点话题,但其相关机制尚不明确。文章通过免疫系统、氧化应激、突触可塑性、肠-脑轴等多方面综述SD导致认知功能障碍的相关机制,分析多种肠道菌群代谢物的相关研究,为SD导致认知功能障碍机制的探索提供新的角度,为今后改善睡眠障碍提供一定启发。
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编辑人员丨4天前
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睡眠剥夺对幼鼠小脑沉默信息调节因子6表达的影响
编辑人员丨4天前
目的:评价睡眠剥夺对幼鼠小脑沉默信息调节因子6(SIRT6)表达的影响。方法:SPF级健康雄性C57BL/6小鼠50只,4周龄,体质量14~16 g,采用随机数字表法分为2组( n=25):对照组(Con组)和睡眠剥夺组(SD组)。采用多平台水环境法制备小鼠睡眠剥夺模型,每天睡眠剥夺20 h,连续10 d。睡眠剥夺后行平衡木实验检测小鼠平衡和协调能力,麻醉后处死小鼠,取小脑组织,透射电子显微镜观察超微结构,采用高尔基染色法测定小脑浦肯野细胞树突棘密度,采用免疫荧光法检测小脑浦肯野细胞SIRT6和钙结合蛋白D-28k(CbD-28k)共表达情况,检测小脑葡萄糖转运体3(Glut3)表达。 结果:与Con组比较,SD组小鼠平衡木通过时间延长,后足滑脱次数增加,小脑4-6cb神经元突触间隙增大,突触后致密物厚度、浦肯野细胞树突棘密度及SIRT6与CbD-28k共表达阳性细胞数降低,Glut3表达下调( P<0.05)。 结论:睡眠剥夺降低幼鼠平衡和协调能力的机制与下调小脑浦肯野细胞SIRT6表达,降低神经元糖代谢,从而损伤小脑突触可塑性有关。
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编辑人员丨4天前
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二甲双胍对2型糖尿病患者miRNA表达的影响及作用靶点预测研究
编辑人员丨4天前
目的:研究二甲双胍对2型糖尿病患者微小RNA(miRNA)表达水平的影响,并利用网络药理学进行分析,预测其治疗作用潜在的靶点及途径。方法:筛选本院入院治疗的初发2型糖尿病患者15例,住院期间及出院后均规律服用盐酸二甲双胍片。患者服药6个月后,对比其用药前后血清基质金属蛋白酶(MMP)-9、转化生长因子(TGF)-β1及心肌纤维化相关miRNA的表达水平。对呈现统计学差异表达的miRNA进行基因本体论(GO)和KEGG通路富集分析,并构建差异表达miRNA对应靶基因信使RNA(mRNA)网络图。结果:患者用药后,血清MMP-9水平较用药前明显下降( P<0.05)。二甲双胍可显著下调患者血清人类微小RNA(hsa-miR) 29a-3p、hsa-miR133a-5p、hsa-miR21-5p、hsa-miR30c-5p、hsa-miR1-3p表达水平( P<0.05或 P<0.01)。GO和KEGG分析结果显示,差异表达miRNA主要集中在内质网腔、突触、基膜等细胞组分中,通过胶原分解代谢过程、短时神经元突触可塑性调节、轴突延伸等生物过程来发挥Rho GTP酶(Rho GTPase)结合、参与细胞外基质结构成分等分子功能;其主要富集于糖尿病并发症晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、Wnt信号通路等多种细胞信号转导通路。miRNA-mRNA网络分析结果显示,与差异表达miRNA对应mRNA共230个。 结论:二甲双胍可通过下调相关miRNA表达,参与相关细胞信号通路转导,调控染色质、核酸结合及酶活性过程而发挥其治疗2型糖尿病的作用。
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编辑人员丨4天前
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针刺治疗血管性认知障碍作用机制研究进展
编辑人员丨4天前
针刺可通过抑制神经细胞凋亡、增强海马突触可塑性、改善海马线粒体功能、减轻脑内炎症反应、抑制氧化应激反应、保护血脑屏障、促进血管新生、改善脑循环、增强脑区默认网络连接、改善脑白质损伤等方面治疗血管性认知障碍(VCI)。目前,从脑网络连接角度探索针刺治疗VCI机制仍处于初步阶段;现有机制研究多采用电针作为干预方式,且穴位选择、电针刺激强度等各不相同,还需提高实验严谨性,加强常规针刺研究,并针对操作手法、留针时间等进行探讨;现有动物模型对VCI其他合并症欠缺考虑,与VCI患者临床特征还存在一定差异,今后还需优化。
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编辑人员丨4天前
