1 医学病毒学湖南省重点实验室, 湖南大学生物学院, 长沙 410082
2 湖南省职业病防治院, 长沙 410003
Aβ1-42与小胶质细胞之间相互作用诱发的神经炎症反应已被视为阿尔茨海默病(AD)的重要病理指征, 酸敏感离子通道(ASIC)参与了小胶质细胞的炎症应答和神经炎症免疫调节。为了探究Aβ1-42对小胶质细胞ASIC的表达和电生理特性的影响, 本研究利用Aβ1-42孵育原代培养的SD大鼠大脑皮层小胶质细胞, 免疫印迹技术和免疫荧光技术检测小胶质细胞ASIC1、ASIC2a、ASIC3的蛋白表达和分布情况, 全细胞膜片钳记录Aβ1-42对ASIC电流特性的影响, 钙离子成像技术分析ASIC钙离子通透性的变化。结果显示: Aβ1-42处理小胶质细胞后, 能够诱导ASIC1的蛋白表达量增加, 且其在细胞浆和细胞核中均有明显增加; 胞外pH值快速降低诱发的ASIC电流, 小胶质细胞胞内钙离子浓度明显增强, 这种增强效应可被ASIC非特异性抑制剂阿米洛利和ASIC1特异性抑制剂PcTx1抑制。本研究结果表明, Aβ1-42诱导小胶质细胞ASIC1蛋白功能性表达增加, 使得ASIC1易于被胞外快速酸化激活而表现出明显增强的电生理特性, 进而影响小胶质细胞的炎症应答和免疫调节作用, 为后续探究小胶质细胞感应通路和应答调节及神经退行性疾病发生提供了思路和参考。
阿尔茨海默病 小胶质细胞 酸敏感离子通道 酸化 Aβ1- 42 Aβ1- 42 Alzheimer,’s disease microglia ASIC acidification
1 哈尔滨理工大学自动化系, 黑龙江哈尔滨 150080
2 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室, 北京 100190
3 山东师范大学信息科学与工程学院, 山东济南 250014
4 中国人民解放军总医院南楼神经内科, 北京 100853
结构磁共振影像 (sMRI)作为一种非入侵式的脑成像方式为人们理解阿尔茨海默病 (AD)的患病机制提供了很大的帮助, 目前已有大量研究利用从 sMRI中提取的特征进行 AD的识别。为了充分利用图像信息提取 AD相关的特征, 提出了一种简单易用的基于人类脑网络组图谱的脑区划分进行特征提取的方法。选取美国阿尔茨海默病神经影像组织 (ADNI)数据库中的 226例正常被试 (NC)和227例 AD患者的sMRI数据作为研究对象, 提取每个个体脑网络组图谱中各脑区的平均灰质密度作为特征, 利用支持向量机 (SVM)对NC和AD患者进行分类, 通过 10折交叉验证的方式得到了 85.2%的平均分类准确率。后续的统计分析发现, 海马、杏仁核及梭状回等脑区的平均灰质密度对 NC和AD患者的识别贡献很大, 且这些脑区的萎缩程度与患者的认知能力密切相关。利用最小绝对收缩选择算子 (LASSO)对个体的简易智力状态评分 (MMSE)进行预测, 预测结果与真实值间存在显著的正相关 (r0.65, p0.001)。研究结果表明, 基于脑网络组图谱脑区划分提取的脑区平均灰质密度特征可以有效地对 AD患者进行识别, 并可以用来评估个体的认知水平。
阿尔茨海默病 结构磁共振影像 支持向量机 Alzheimer’s Disease structural Magnetic Resonance Imaging Support Vector Machine brainnetome atlas 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(4): 698
华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学研究所暨激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州 510631
神经干细胞(neural stem cell, NSC)是脑内新生细胞的源泉, 周期性地在脑内两个重要区域分裂: 脑室和海马。当中枢神经系统(central nervous system, CNS)损伤后, 受损神经元胞外微环境含有大量阻止神经再生的因子, 导致神经干细胞增殖能力下降。低剂量激光处理(low-level laser treatment, LLLT)作为一种无损伤的新型物理疗法, 能调节机体的多种生物学功能, 为神经干细胞增殖提供一种潜在的治疗方法。我们研究发现低剂量弱激光处理可以促进小鼠海马区的神经干细胞增殖, 并且促进神经干细胞分化为新生的神经元, 这一研究可以成为神经再生的一种新手段, 将为低剂量激光处理治疗阿尔兹海默症在临床上的应用奠定基础。
低剂量激光处理 神经干细胞 阿尔兹海默症 神经再生 low-level laser treatment neural stem cell Alzheimer’s disease neurogenesis
华南师范大学生物光子学研究院 激光生命科学研究所暨激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州, 510631
阿尔兹海默尔症(Alzheimer’s disease, AD)随着世界人口老龄化的形势严峻, 目前成为一种严重威胁老年人身体健康的疾病之一, 探究其发病机制以及如何治疗已经刻不容缓。低功率激光照射(low-power laser irradiation, LPLI)作为一种无损伤的新型物理疗法, 能调节机体的多种生物学功能, 为AD提供一种潜在的治疗方法。我们发现: 低功率激光照射可以缓解β-淀粉样蛋白(β-amyloid peptide, Aβ)引起的神经元细胞毒性及细胞死亡, 并且可以改善树突萎缩, 缓解突触功能性紊乱, 为神经元细胞提供保护作用。这一研究将为低功率激光照射治疗阿尔兹海默症在临床上的应用奠定基础。
低功率激光照射 阿尔兹海默症 神经元 树突萎缩 low power laser irradiation Alzheimer’s disease neurons dendritic atrophy
安徽大学生命科学学院, 安徽省中药研究与开发重点实验室, 安徽 合肥 230039
目的: 探讨阿魏酸对阿尔茨海默病(AD)模型小鼠神经行为学和海马胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响, 分析阿魏酸对小鼠脑的保护作用。方法: 海马CA1区注射微量红藻氨酸(KA)建立痴呆模型, 然后对痴呆小鼠用不同剂量的阿魏酸(FA)灌胃治疗。Morris水迷宫实验观察小鼠行为学变化, 免疫组织化学方法观察GFAP的表达。结果: 与假手术组相比, 模型组学习记忆能力明显降低(P<0.01), GFAP阳性细胞表达明显增多(P<0.01); 与模型组相比, 阿魏酸治疗组学习记忆能力均明显提高(P<0.01), GFAP阳性细胞表达均明显减少(P<0.01)。结论: 用不同剂量的阿魏酸治疗拟AD小鼠后, 小鼠学习记忆能力得到明显改善, GFAP表达得到明显抑制, 起到保护脑的作用。
阿魏酸 阿尔茨海默病 红藻氨酸 学习记忆 胶质纤维酸性蛋白 ferulic acid Alzheimer’s disease kainic acid learning and memory glial fibrillary acidic protein
1 华南师范大学激光运动医学实验室, 广东 广州 510006
2 华南师范大学生命科学学院, 广东 广州 510006
3 平顶山教育学院, 河南 平顶山 467000
4 心理学研究所, 北京 100101
阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease, AD)的药物疗效欠佳, 单色光照射治疗是候选方案之一。本文综述了开展的单色光治疗AD的细胞模型研究。β淀粉样蛋白(amyloid-β protein, Aβ)或过氧化氢可诱导体外培养的神经细胞凋亡。发光二极管红光(640±15 nm)(RLED640)照射能够降低Aβ25-35诱导的PC12细胞凋亡, 抑制过氧化氢诱导的分化PC12细胞凋亡, 它们分别由cAMP和酪氨酸羟化酶所介导。Tau蛋白功能缺失可用秋水仙素模拟。用秋水仙素和过氧化氢共同孵育可致分化PC12细胞流产凋亡, 用RLED640照射能够抑制这种凋亡。节律紊乱可以用肿瘤坏死因子α来模拟。研究发现, 低强度810 nm激光照射可以拮抗肿瘤坏死因子α诱导的NIH3T3成纤维细胞时钟基因表达抑制。
医用光学 光生物调节作用 细胞 凋亡 时钟基因 阿尔茨海默症
