-
氯胺酮上调谷氨酸能突触通路诱导斑马鱼成瘾
编辑人员丨2天前
氯胺酮是谷氨酸NMDA受体的拮抗剂,也是当下滥用较严重的一种精神活性物质,长期滥用会引起机体多个系统的损害,探讨氯胺酮的成瘾机制并筛选相关生物标志物对毒品防控具有重要的意义.本研究先对斑马鱼胚胎/幼鱼进行氯胺酮急性暴露实验,然后取6月龄的斑马鱼,通过条件性位置偏爱实验建立氯胺酮成瘾模型,RNA-seq检测斑马鱼脑转录组,qPCR和Western印迹分别检测其中关键基因表达.结果显示:与对照组相比,氯胺酮组中斑马鱼胚胎的自主抽动、胚胎孵化率及幼鱼存活率都有不同程度的降低,移动距离更是大幅下降,由对照组的1 904.2 mm降到300 μmol/L氯胺酮组的319.0 mm;条件性位置偏爱实验显示对照组斑马鱼在鱼缸的活动没有明显变化,而氯胺酮组斑马鱼在鱼缸明区的活动时间从训练前的385.2 s提高到训练后的706.4 s,时间占比提高了 26.8%(***P<0.001),说明斑马鱼对对氯胺酮刺激产生了偏爱;KEGG分析显示氯胺酮处理的差异基因在神经活性配体-受体相互作用通路中富集,GSEA分析进一步发现氯胺酮显著上调谷氨酸能突触通路(NES值为1.5);此外,与对照组相比,氯胺酮组的Grin2b和Gria2的mRNA水平分别升高至4.6倍、1.4倍,同时蛋白质水平分别升高至2.0倍和1.4倍.这说明氯胺酮能够诱导斑马鱼成瘾,谷氨酸能突触通路可能参与调控作用.
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
长期酒精摄入对小鼠小脑颗粒层场电位的影响及其机制
编辑人员丨2天前
目的:建立小鼠长期酒精注射中毒模型,探讨长期酒精摄入对小鼠小脑皮层苔藓纤维-颗粒细胞感觉信息突触传递的影响机制。方法:20只6~8周龄的健康雄性ICR小鼠按照随机数字表法分为生理盐水组(对照组)和酒精摄入组(酒精组),每组10只。酒精摄入组每日腹腔注射浓度为20%的酒精,对照组则注射同等剂量的生理盐水,注射周期均为28 d。注射结束后,在小脑的Crus Ⅱ区清除头皮及肌肉组织,去除颅骨,剥离硬脑膜,利用气体喷射装置在同侧触须垫30 mm处给予吹风刺激,寻找最大反应部位后,在小鼠脑表面灌流NMDA受体阻断剂[D-(-)-2-amino-5-phosphono-valerate,D-APV]、代谢性谷氨酸受体1阻断剂(JNJ16259685)及N-甲基-D-天冬氨酸(N-Methyl-D-aspartic acid,NMDA),每种药物灌流20 min,两种药物之间用人工脑脊液充分灌流直到波形恢复,期间通过膜片钳技术,记录小鼠小脑颗粒层电位波形的变化特点。采用Clampfit 10.3软件和SPSS 22.0软件对所有实验数据进行统计分析。结果:给予吹风刺激后酒精组小鼠颗粒层场电位反应的潜伏期(11.8±0.7)ms较对照组(10.1±0.2)ms显著延长( t=-8.041, P<0.05),N1的振幅(1.2±0.1)mV明显小于对照组(0.6±0.1)mV( t=-12.728, P<0.05)。与对照组比较,酒精组小鼠颗粒层场电位反应抑制性成分P1波形上升时间[(4.4±0.2)ms,(3.2±0.2)ms]、持续时间[(12.1±0.5)ms,(10.3±0.2)ms]、消退时间[(7.8±0.2)ms, (6.9±0.2)ms]、波形下面积[(7.3±0.2)ms,(4.3±0.2)ms]均显著升高( t=16.100,-11.840,-11.673,-35.576,均 P<0.05)。而两组小鼠刺激结束反应波形Roff波的振幅、波形半宽值、波形上升时间和衰减时间均差异无统计学意义( t=-1.909,-0.910,-0.789,1.462;均 P>0.05)。当酒精组小鼠脑表面灌流JNJ16259685时,给予的5个吹风刺激诱发场电位的振幅较给药前均差异无统计学意义( P>0.05)。酒精组小鼠脑表面灌流D-APV后,吹风刺激诱发的场电位P1的振幅[(42.3±1.5)mV]较给药前[(101.1±0.9)mV]及洗脱后[(100.1±2.2)mV]均显著降低( t=106.762,-69.605;均 P<0.05),P1的波形下面积[(42.6±1.3)%]较给药前[(100.6±1.6)%]与洗脱后[(97.6±2.2)%]也显著减小( t=88.862,-67.791;均 P<0.05),且N2/N1比值(0.3±0.1)较给药前(0.4±0.1)与洗脱后(0.3±0.1)也明显降低( t=2.242,2.121;均 P<0.05)。对照组小鼠脑表面灌流NMDA后,P1的振幅[(110.7±3.2)mV]较给药前[(100.1±0.9)mV]与洗脱后[(102.0±1.7)mV]显著增加( t=-10.173,7.669,均 P<0.05),P1的波形下面积[(127.9±3.5)%]较给药前[(100.0±3.1)%]与洗脱后[(115.0±5.3)%]显著升高( t=-18.698,6.447,均 P<0.05),而且N2/N1比值(0.5±0.1)较给药前(0.3±0.1)与洗脱后(0.3±0.1)也明显增高( t=-5.669,5.669,均 P<0.05)。对照组小鼠脑表面灌流NMDA受体阻断剂D-APV后,面部吹风刺激诱发的场电位与给药前及洗脱后差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:长期酒精摄入显著压制MF-GC兴奋性谷氨酸能突触传递,增强小脑皮层GABAA受体介导的抑制性反应,抑制性成分的增强依赖于NMDA受体,但不依赖于1型代谢性谷氨酸受体。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
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2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。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
特异性敲除兴奋性神经元 AMPKα1基因对小鼠大脑能量代谢及认知功能的影响
编辑人员丨2天前
目的:探讨Cre-loxP重组酶系统构建的兴奋性神经元腺苷酸活化蛋白激酶α1( AMPKα1)基因特异性敲除模型小鼠大脑能量代谢及认知功能的改变。 方法:将杂交繁育获得的16只基因型为 AMPKα1 flox/flox/Camk2a-Cre/ERT2 的6月龄小鼠按随机数字表法分为 AMPKα1敲除组( n=8)与 AMPKα1野生组( n=8), AMPKα1敲除组小鼠每天腹腔注射0.1 mL他莫昔芬(20 mg/mL,溶于玉米油)以控制 AMPKα1基因在兴奋性神经元中的敲除, AMPKα1野生组小鼠每天腹腔注射等量玉米油以作对照。连续注射5 d,并等待7 d后分别采用Morris水迷宫和T迷宫实验检测2组小鼠的空间学习记忆及空间工作记忆能力,采用化学交换饱和转移成像(CEST)观察2组小鼠海马及海马周围皮层的葡萄糖代谢情况,采用Western blotting实验检测2组小鼠海马及海马周围皮层的AMPKα1、谷氨酸受体1(GluR1)蛋白表达情况。 结果:与 AMPKα1野生组比较, AMPKα1敲除组小鼠第3、4天的逃避潜伏期明显延长[(13.90±3.72) s vs. (22.40±6.28) s;(11.95±3.86) s vs. (22.39±9.77) s],穿越平台次数明显减少[(5.25±1.83)次 vs. (1.75±1.28)次],自由交替率明显降低[(73.21±9.16)% vs. (48.21±11.29)%],海马及海马周围皮层的葡萄糖代谢水平明显降低(2.77±0.67 vs. 1.51±0.81;2.42±0.95 vs. 1.31±0.83),海马及海马周围皮层AMPKα1、GluR1蛋白表达明显降低(AMPKα1:0.70±0.05 vs. 0.49±0.03,0.98±0.04 vs. 0.64±0.06;GluR1:1.22±0.18 vs. 0.60±0.11,0.96±0.08 vs. 0.79±0.04),差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:特异性敲除兴奋性神经元 AMPKα1基因可导致小鼠大脑葡萄糖代谢异常,从而引起其认知功能障碍,其机制可能与能量代谢障碍引起兴奋性突触障碍有关。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
特异性抑制海马CA1区GABA能神经元NLRP3表达对小鼠TBI后认知障碍的改善作用研究
编辑人员丨2天前
目的:探讨海马CA1区γ-氨基丁酸(GABA)能神经元NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3( NLRP3)基因敲除对小鼠创伤性颅脑损伤(TBI)后认知障碍的改善作用。 方法:将48只清洁级健康雄性NLRP3 flox/flox小鼠按随机数字表法分为假手术+对照病毒组(SV组)、假手术+GABA能神经元 NLRP3基因特异性敲除组(SG组)、TBI+对照病毒组(TV组)及TBI+GABA能神经元 NLRP3基因特异性敲除组(TG组),每组12只。其中,TV组、TG组小鼠采用自由落体法构建TBI模型,SV组、SG组小鼠仅行头皮剪开及开骨窗等外科操作、不予打击,SG组、TG组小鼠于TBI造模前21 d于海马CA1区注射腺病毒制备GABA能神经元 NLRP3基因特异性敲除模型,SV组、TV组小鼠仅于海马CA1区注射空载病毒作为对照。TBI造模后第30、31天应用新物体识别实验评价各组小鼠的认知功能,第32~36天应用Morris水迷宫实验评估各组小鼠的学习及记忆功能,第31天应用在体电生理记录小鼠在新物体识别实验中探索新物体时海马CA1区场电位。上述实验结束后,处死小鼠并取材,采用免疫荧光染色检测各组小鼠海马CA1区微管相关蛋白2(MAP2)、谷氨酸脱羧酶67(GAD67)、突触后密度蛋白95(PSD95)的荧光强度,以及焦亡相关炎性因子白细胞介素-18(IL-18)/GAD67双阳性神经元占总GAD67阳性神经元的百分比。 结果:与SV组、SG组比较,TV组、TG组小鼠的新物体识别指数明显下降,水迷宫实验中实验阶段的穿越平台次数明显下降、训练阶段第3、4天的逃避潜伏期明显上升,海马CA1区θ、γ振荡功率在探索新物体时明显下降,海马CA1区MAP2、GAD67、PSD95的荧光强度明显减弱,IL-18/GAD67双阳性神经元百分比明显上升,差异均有统计学意义( P<0.05)。与TV组比较,TG组小鼠的新物体识别指数明显上升,水迷宫实验中实验阶段的穿越平台次数明显上升、训练阶段第3、4天的逃避潜伏期明显下降,海马CA1区θ、γ振荡功率在探索新物体时明显上升,海马CA1区MAP2、GAD67、PSD95的荧光强度明显增强,IL-18/GAD67双阳性神经元百分比明显下降,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:海马CA1区GABA能神经元 NLRP3基因敲除能够改善小鼠TBI后的认知障碍,其机制可能与抑制GABA能神经元焦亡相关。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
缺氧缺血自然复苏的新生大鼠模型中外周血miRNA的差异表达
编辑人员丨2天前
目的:评估缺氧缺血(HI)自我复苏的新生SD大鼠模型外周血微小RNA(miRNA)指标。方法:3只孕鼠所产幼鼠按窝别分为3组,A组为空白对照组,B组为HI组,C组备用。采用高通量深度测序方法比较对照组和HI组新生4日龄SD大鼠外周血中miRNA的表达谱。应用生物信息学分析研究这些差异表达的miRNA。采用基因本体论(GO)和京都基因与基因组学百科全书(KEGG)分析方法预测相关的细胞信号通路和功能。通过miRBD预测miRNA及与缺氧缺血性脑病(HIBD)相关的靶基因。应用HE染色观察脑组织病理变化。结果:经外周血深度测序后可得到成熟miRNA序列为1 049种。A组miRNA种类为525种;HI组miRNA种类为524种;其中A组有27种miRNA与HI组存在差异,且2组间miRNA种类呈高度相关。HI新生大鼠外周血中有38个miRNA表达异常,并存在显著差异表达(2 -ΔΔCt值>2.5, P< 0.05),其中21个miRNA显著过表达,17个显著低表达。KEGG通路富集分析和GO分析显示这些差异的miRNA与谷氨酸能突触通路、髓鞘脂类代谢、神经活性配体-受体相互作用和血管上皮生长因子(VEGF)信号通路与缺氧/缺血诱导的脑损伤有关,并且过度活化。2组间幼鼠脑组织未见皮质及胼胝体下白质病变、脑室扩大、灰质神经元排列紊乱和明显凋亡。 结论:HI自然复苏模型大鼠外周血中miRNA差异表达提示,miRNA对缺氧缺血有积极的应答。存在高度显著差异的miR-200家族、miR-471家族、miR-429、miR-216和miR-871,与神经系统损伤分子生物学机制有关,有望成为HIBD或HI新的生物学诊断指标,对HI新的治疗靶点的研究探索是有益的。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
3xTg-AD小鼠海马突触可塑性与钙离子跨膜流动特征
编辑人员丨2天前
目的:观察3xTg-AD小鼠海马突触可塑性与钙离子跨膜流动特征。方法:根据基因型不同,将6月龄小鼠分为APP/PS1/tau三转基因AD(3xTg-AD)模型小鼠和野生型(WT)对照组小鼠两组,每组13只。每组随机选取6只小鼠进行在体电生理记录,给予测试刺激记录其海马CA1区场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP)、配对脉冲刺激记录双脉冲易化(paired-pulse facilitation,PPF)、高频刺激(high frequency stimulation,HFS)诱导长时程增强(long-term potentiation,LTP)。每组剩余的7只小鼠采用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology,NMT),检测海马CA1区脑片神经元的跨膜钙内流和钙外排情况。3xTg-AD小鼠在电生理和NMT实验中各损失1只,最终入组电生理实验5只,NMT实验6只。采用SPSS 18.0对所有数据进行统计学分析,两组间比较使用两独立样本 t检验。 结果:(1)在体电生理实验中,给予测试刺激后30 min内,3xTg-AD小鼠和WT小鼠的fEPSP斜率均比较稳定,其平均fEPSP斜率分别为[(97.8±2.3)%]和[(92.6±12.6)%],两组之间差异无统计学意义( t=0.91, P>0.05);给予配对脉冲刺激后,3xTg-AD小鼠和WT小鼠的PPF值分别为(1.58±0.69)和(1.74±0.17),两组间差异无统计学意义( t=0.50, P>0.05);给予HFS后30 min和60 min,3xTg-AD小鼠的LTP值分别为[(104.9±10.9)%]和[(98.0±10.8)%],明显低于WT小鼠的[(156.5±21.3)%]( t=4.43, P<0.01)和[(162.5±19.7)%]( t=5.92, P<0.01)。(2)在NMT实验中,3xTg-AD小鼠海马CA1区神经元谷氨酸诱导的标准化跨膜Ca 2+内流平均流速和峰值流速分别为[(-2 166.0±425.0)%]和[(-3 539.6±1 270.9)%],远高于WT小鼠的[(-735.3±262.9)%]( t=6.81, P<0.01)和[(-917.3±271.7)%]( t=4.89, P<0.01);而低钙溶液引起的3xTg-AD小鼠标准化Ca 2+外排平均流速和峰值流速分别为[(1 451.6±297.1)%]和[(1 968.7±227.3)%],显著低于WT对照组小鼠的[(2 579.3±810.9)%]( t=2.92, P<0.05)和[(3 420.4±954.8)%]( t=3.31, P<0.01)。 结论:6月龄3xTg-AD小鼠出现的海马突触可塑性损伤可能与钙内流增加和钙外排减少所导致的海马神经元胞内Ca 2+超载密切相关。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
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2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。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
睡眠相关标记物在预测围手术期睡眠障碍中的研究进展
编辑人员丨2天前
目前已有证据表明,一些潜在的睡眠相关标记物与围手术期睡眠障碍的发生存在密切联系,可能对围手术期睡眠障碍的预测及诊断提供有价值的参考。文章综述睡眠相关标记物,如食欲素(orexin)系统、Homer1a蛋白、代谢型谷氨酸受体5(metabotropic glutamate receptor 5,mGluR5)调节蛋白、黑色素聚集激素(melanin-concentrating hormone, MCH)系统、β淀粉样蛋白(amyloid β-protein, Aβ)、Tau蛋白、突触结合蛋白(synaptotagmin, SYT)等,在预测围手术期睡眠障碍中的潜在价值,旨在为完善围手术期睡眠障碍的预测及诊断提供新的侧重点。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
-
基于RNA-seq技术的单眼形觉剥夺模型大鼠视皮层差异基因筛选、鉴定及功能分析
编辑人员丨2天前
目的:借助全转录组测序(RNA-seq)技术对右眼形觉剥夺模型大鼠视皮层差异表达基因进行筛选和生物学功能分析。方法:将18只14日龄SD幼鼠按照随机数字表法随机分为空白对照组和单眼形觉剥夺组,每组9只。其中单眼形觉剥夺组幼鼠采用右眼眼睑缝合方法制作单眼形觉剥夺模型,连续14 d。分别于造模前和造模后14 d记录各组大鼠右眼图形视觉诱发电位P 100波的潜伏期和振幅。分别提取各组大鼠双侧视皮质组织,通过RNA-seq技术,筛选出弱视相关发病基因,利用基因本体论(GO)富集分析对上述基因进行生物学功能描述,并进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。 结果:与空白对照组相比,单眼形觉剥夺组P 100波潜伏期明显延长,振幅明显下降(均 P<0.05),表明造模成功。共筛选出左侧视皮质差异表达基因40个,右侧视皮质差异表达基因63个,其中9个基因重叠。GO富集分析表明,差异表达基因主要参与转录DNA模板化、谷氨酸分泌、RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录调控、蛋白磷酸化等生物学过程,参与DNA结合、ATP结合、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、钙离子结合、锌离子结合、磷脂酶A 2活性、核酸绑定等分子功能,参与细胞内、内质网的膜等细胞组分。其中, Grm2、 Pla2g2a基因的异常表达可能与视功能损伤改变过程密切相关, Grm2基因主要参与谷氨酸突触、长时程增强(LTP)、长时程抑制(LTD)等视觉信号通路过程, Pla2g2a基因主要参与α-亚麻酸代谢通路和花生四烯酸代谢通路。 结论:单眼形觉剥夺大鼠视觉发育敏感期内存在双侧视皮质基因的异常表达,导致视觉信号传导功能异常。基于特定响应基因调控的代谢通路改变可能是弱视发病的重要的分子生物学机制之一。
...不再出现此类内容
编辑人员丨2天前
