少突胶质前体细胞在髓鞘再生中作用的研究进展
细胞轴突再生的研究进展及其临床意义
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细胞轴突再生的研究进展及其临床意义在人类的身体中,神经系统起着至关重要的作用。
到目前为止还没有一种治疗方法可以真正有效地治愈神经损伤,损伤后的神经细胞不能自我修复是其治疗的巨大阻碍之一。
随着对细胞生物学的深入研究,人们发现神经系统细胞轴突再生的机理,并展开了一系列研究,旨在找到一种有效的治疗方法。
本文将讨论细胞轴突再生的最新研究进展以及其临床意义。
1.细胞轴突再生的机理细胞轴突再生是指细胞重新增长轴突,以恢复神经损伤区域功能。
然而,细胞轴突再生常常失败。
这是由于当轴突损伤时,轴突末端的微管网被中断,导致突触传递被阻塞。
在这种情况下,针对轴突再生的治疗方法需要重新启动微管网来恢复神经细胞的自修复能力。
2.细胞轴突再生的最新研究进展在最新的研究中,研究人员发现微管网的重新生成与蛋白质DeaD-box核酸蛋白(DDX3)有关。
DDX3是一种ATP酶,具有在微管网组装中的关键作用。
使用人工智能技术,研究人员发现DDX3能够增加轴突伸长率,并催化微管的新组装。
这些发现挑战了之前关于DDX3是如何进行微管网组装的假说,并向针对DDX3的治疗方法提供了希望。
另一个研究重点是神经元内吞作用的调节。
内吞被认为是神经细胞内轴突伸长的关键过程之一。
内吞在轴突再生中的作用被认为是通过介导内质网压力来增强轴突生长和再生。
因此,内吞的调节是轴突再生治疗的重点之一。
最新的研究表明,mTORC1信号途径在内吞中发挥重要作用。
此外,一些细胞外因子也可以影响mTORC1功能,从而改善内吞对轴突再生的促进作用。
3.细胞轴突再生的临床意义细胞轴突再生的新进展为治疗神经损伤提供了希望。
虽然完全治愈仍然是未来的目标,但现有的治疗方法却可以提升神经损伤的康复速度和质量。
其中,mTORC1信号途径和细胞外因子治疗是目前最为潜力的治疗方法之一。
mTORC1信号途径调节内吞过程,并能显著促进轴突再生。
根据最新研究,一些细胞外因子如神经生长因子和血小板衍生生长因子等,可以影响mTORC1信号途径,促进细胞内作用,从而促进轴突再生。
解析NatNeurosci︱前沿!小胶质细胞吞噬髓鞘并修饰髓鞘发育
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解析NatNeurosci︱前沿!小胶质细胞吞噬髓鞘并修饰髓鞘发育以严谨的学术逻辑思维探索神经科学之奥秘思维作者︱王思珍责编︱王思珍髓鞘(myelin sheath)是一层包裹在神经细胞轴突外面的脂质膜,由施旺细胞和髓鞘细胞膜组成,起到保护和绝缘的作用,也维持神经轴突的传导速度【1-2】。
在发育过程中,少突胶质细胞会沿着轴突方向产生大量的新生髓鞘,这些新髓鞘进而接触并包裹神经元轴突【3】。
在髓鞘的可塑性方面,一个未被重视的问题就是髓鞘的消除。
与正在发育中的中枢神经系统(CNS)的神经元和突触类似,髓鞘首先会过量产生,然后部分会被选择性地消除【4】。
然而,髓鞘是如何被特异性清除的?我们尚不清楚。
小胶质细胞(microglia)是CNS的常驻免疫细胞。
研究已表明,在发育过程中,小胶质细胞能够吞噬多余的神经元和突触【5】。
在一些神经系统疾病和神经退行性疾病中,这种突触消除可以促进疾病的进展【6】。
此外,小胶质细胞吞噬髓鞘也是神经疾病和损伤的一个特征【7】。
那么,在发育过程中,小胶质细胞是否也能够吞噬髓鞘、进而修饰髓鞘形成(myelination)?2020年7月6日,来自美国科罗拉多大学的Bruce Appel教授实验室(第一作者为博士研究生Alexandria N. Hughes)在Nature Neuroscience上发表了题目为Microglia phagocytose myelin sheaths to modify developmental myelination的最新文章。
该项研究旨在探究这种可能性:发育中的小胶质细胞是否会“吃”髓鞘【8】。
(图片引自:Hughes, A.N., Appel, B. Nat Neurosci . 2020)研究者以转基因斑马鱼作为研究对象,通过对其可视化操作来探究发育过程中的小胶质细胞、少突胶质细胞和神经元之间关系,从而揭示这种可能性。
首先,作者发现,在发育过程中,脊髓小胶质细胞与少突胶质细胞相关联。
MYRF与中枢神经系统髓鞘发育
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犕犢犚犉 与 中 枢 神 经 系 统 髓 鞘 发 育
杜君卿,黄 浩,杨爱芬
(杭州师范大学生命科学研究院,浙江 杭州 310036)
摘 要:在脊椎动物的中枢神经系统中,少突 胶 质 细 胞 围 绕 神 经 元 轴 突 形 成 髓 鞘,使 神 经 冲 动 可 以 沿 轴 突 跳跃式快速传导.髓鞘的异常会导致 多 种 神 经 系 统 疾 病 甚 至 引 起 死 亡.MYRF 作 为 一 种 转 录 因 子,是 目 前 已 知 的 OLs分化和髓鞘维持的最关键调控因子之一,对 MYRF 的研究将是髓鞘发育和再生机制的重要内容.文章就 近年来 MYRF 调控中枢神经系统髓鞘发育的研究进展进行了总结.
与上述基 因 不 同 的 是,犕狔狉犳 (myelinregulatoryfactor)基 因 编 码 一 个 大 的 复 杂 的 转 录 因 子 . [10] MYRF 蛋白翻译后首先定位在 内 质 网(endoplasmicreticulum,ER)上,形 成 三 聚 体 后 自 剪 切,其 N 端 部 分进入细胞核发挥转录因子的功能,促进并维持 OLs的分化 和 髓 鞘 化[1112].犕狔狉犳 基 因 在 从 线 虫(犆.犲犾犲 犵犪狀狊)到人的不同物种间高度保守[13].在线虫中,与 小 鼠 犕狔狉犳 同 源 的 基 因 是 犿狔狉犳1(狆狇狀47),调 控 线 虫 的蜕皮(molting)过程,其 突 变 会 导 致 线 虫 的 发 育 停 留 在 幼 虫 的 第 一 个 蜕 皮 阶 段[14].有 研 究 表 明,线 虫
收 稿 日 期 :20171113 修 回 日 期 :20180130 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 (31771621);浙 江 省 自 然 科 学 基 金 项 目 (LQ16C090004,LQ19C090001). 通 信 作 者 :杨 爱 芬 (1982— ),女 ,助 理 实 验 员 ,主 要 从 事 发 育 生 物 学 研 究 .Email:wzlxy971@163.com
神经溃变与再生机制的研究进展
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神经溃变与再生机制的研究进展章宇轩摘要 综述神经溃变和再生机制的研究进展㊂当神经纤维或神经元胞体受到损伤等刺激性伤害时,远侧断端会发生一系列组织学退行性改变,发生溃变;受损的神经元轴突生长,并与溃变前的组织或神经元重新形成突触结构,恢复正常生理功能,进行再生㊂神经溃变可分为顺行性溃变(又称为Wallerian 变性)㊁逆行性溃变㊁跨神经元性溃变,近年来对Wallerian 变性的研究较多㊂巨噬细胞㊁无菌α和Toll 白介素受体基序蛋白1(SARM1)蛋白参与Wallerian 变性㊂再生分为中枢神经系统的再生和周围神经系统的再生,其机制错综复杂,涉及多个分子机制和信号转导通路㊂中枢神经受损时,星形胶质细胞和神经递质对中枢神经再生起至关重要的作用㊂周围神经系统的再生修复过程涉及多个分子和细胞㊂近年来,3D 打印三维矫治器和神经导管等也开始应用于临床,现代医学技术可促进神经再生的进展㊂关键词 神经溃变;再生;Wallerian 变性;巨噬细胞;星形胶质细胞;神经递质;雪旺细胞;神经营养因子;综述d o i :10.12102/j.i s s n .1672-1349.2023.13.017 当神经纤维或神经元胞体受到牵拉伤㊁切割伤㊁火器伤㊁压迫性损伤等刺激性伤害时,远侧断端会发生一系列组织学退行性改变,表现为轴突和髓鞘碎裂和溶解,称为溃变㊂受损的神经元轴突生长,并与溃变前的组织或神经元重新形成突触结构,恢复正常生理功能,称为再生㊂现对神经溃变和再生机制的研究进展进行综述㊂1 神经溃变的分类及影响因素1.1 神经溃变的分类研究受损神经纤维不同部位,神经溃变可分为顺行性溃变㊁逆行性溃变㊁跨神经元性溃变[1]㊂顺行性溃变又称为Wallerian 变性,指在神经元受伤处的远端,轴索和髓鞘完全崩解,雪旺细胞变化,最终完全解体消失㊂由于此过程与轴索内冲动传递的方向相同,故得名㊂逆行性溃变指当神经元的轴突损伤或被切断后,在损伤近侧段神经元胞体膨胀,胞核移向边缘,胞质内尼氏体溶解㊂跨神经元性溃变分为顺行性跨神经元溃变和逆行性跨神经元溃变㊂顺行性跨神经元溃变表现为阻断神经元的传入纤维后,此神经元发生变性和溃变;逆行性跨神经元溃变则表现为某一神经元发出的纤维所到达的另一神经元死亡时,前者也发生萎缩或溃变[2]㊂1.2 神经溃变的影响因素由于近年来对Wallerian 变性的研究较多,现主要讲述不同因素对Wallerian 变性的影响㊂作者单位 中国医科大学(沈阳110122),E -mail :zhangwenjiecow @引用信息 章宇轩.神经溃变与再生机制的研究进展[J ].中西医结合心脑血管病杂志,2023,21(13):2431-2434. 1.2.1 中性粒细胞和巨噬细胞Wallerian 变性的本质是一个活跃的细胞过程[3],有雪旺细胞㊁巨噬细胞㊁中性粒细胞㊁神经细胞黏附分子等参与,这一发现源于对坐骨神经受损的小鼠生存期延长的观察㊂近年研究表明,巨噬细胞在Wallerian 变性时,不仅在清除髓鞘碎片和调节雪旺细胞活性方面起着关键作用,而且在局部受损微环境的浸润作用下,通过释放大量轴突再生相关因子,包括细胞外基质(ECM )蛋白㊁生长因子㊁细胞因子和趋化因子参与变性过程与轴突再生[4]㊂同时,中性粒细胞周围会形成大量的中性粒细胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps ,NETs )阻碍巨噬细胞浸润实质,延缓神经再生㊂通过抑制中性粒细胞中的巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor ,MIF )或其受体CXC 趋化因子受体4(CXCR4)可减少NETs 的形成,导致巨噬细胞向实质的渗透增强,从而促进神经再生[5]㊂1.2.2 无菌α和Toll 白介素受体基序蛋白1(SARM1)蛋白SARM1蛋白是一种促退行性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD )酶,是近些年发现的沃勒变性中一个核心调控蛋白,其ARM1结构域缺失能有效地抑制轴突截断数周后的Wallerian 变性,表明SARM1在Wallerian 变性中有重要地位[6]㊂SARM1-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK )信号通路是轴突损伤引发的沃勒氏退行性病变的核心调控机制,多项有关病理性轴突退变的研究显示,SARM1或其同源的dSARM 基因缺失可以有效地抑制创伤模型中的轴突病理生理学进程㊂SARM1缺失对受损轴突具有保护作用,研究表明,各种神经退行性疾病下的病理性轴突退变,如帕金森病㊁肌萎缩性侧索硬化症㊁多发性硬化症㊁视网膜病变㊁糖尿病周围神经病变和化疗诱导的周围神经病变,SARM1的缺失可使轴突退变得到缓解[7-9]㊂许多研究证明,SARM1蛋白与NAD+代谢直接相关㊂有研究显示,SARM1缺失完全阻断了烟酰胺单核苷酸苷转移酶(nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase,NMNAT2)缺陷小鼠的轴突病理进程[10]㊂此外,SARM1的激活诱导轴突NAD+水平的急剧消耗[11]㊂SARM1蛋白持续存在于神经元和轴突中,但其介导轴突退变过程的作用仅对轴突损伤有反应㊂SARM1作为一种NAD+降解酶,同时又受NAD+的变构调节,这种独特的调控机制实现了对病理性轴突退变的精确控制,但具体调控机制尚未阐明,需要进行更深入的研究㊂2神经再生的机制及影响因素神经再生根据受损神经的类型可分为中枢神经系统的再生和周围神经系统的再生㊂2.1中枢神经系统的再生机制传统观点认为中枢神经损伤后不能再生㊂这主要是由于神经元自身的高度分化特性及其所处的中枢神经系统微环境不利于中枢神经再生[12],包括星形胶质细胞形成的瘢痕组织阻碍轴突的生长㊁神经元生长抑制因子的存在等㊂然而,研究表明,在一定条件下,中枢神经也能再生,主要包括星形胶质细胞在中枢神经系统修复中的积极作用[13]以及神经递质促进神经生长的功能㊂2.1.1星形胶质细胞在中枢神经再生中的作用研究表明,中枢神经受损时,星形胶质细胞活化为反应性星形胶质细胞,其对中枢神经再生起至关重要的作用[14]㊂Liddelow等[15]提出,除了已为人们所熟悉的促炎作用,不利于神经再生的A1型星形胶质细胞,发生缺血缺氧时,机体内的星形胶质细胞还会向A2型分化,而A2型起抑炎作用,促进神经再生㊂Stern 等[16]研究发现,机体内存在小GTP酶RhoA,分别通过激动肌球蛋白Ⅱ和激活YAP(yes-associated protein)信号传导通路作用于神经元和反应性星形胶质细胞,对轴突生长起双相作用㊂2.1.2神经递质在中枢神经再生中的作用神经递质是神经元之间或神经元与效应器细胞之间传递信息的化学物质,根据化学本质主要分为胆碱类㊁单胺类㊁氨基酸类㊁肽类,影响脊髓神经损伤修复过程㊂2.1.2.1胆碱类神经递质在中枢神经再生中的作用胆碱类神经递质主要包括乙酰胆碱(acetylcholine,Ach),是神经系统中最为重要的神经递质之一㊂Ach受体可以分为两类,一类为烟碱型胆碱能受体(N-AchR),与乙酰胆碱结合后,就产生兴奋性突触后电位和终板电位,导致节后神经元和骨骼肌的兴奋㊂另一类为毒蕈碱型胆碱能受体(M-AchR),分为M1㊁M2㊁M3㊁M4㊁M5五个亚型㊂M1㊁M3和M5亚型通过Gq/11优先激活磷脂酶C和钙动员,而M2和M4受体通过激活Gi/o家族的α-亚基抑制腺苷酸环化酶的活性[17]㊂Ach在神经元的发育和受损神经的再生起重要作用[18]㊂Chalon等[19]通过帕金森大鼠模型的建立,发现同时激活尼古丁乙酰胆碱受体α7亚型(α7-nAchR)和sigma-1受体(σ1-R)可以通过激活小胶质细胞从而促进黑纹状体多巴胺能神经元的恢复,起到神经保护的作用㊂2.1.2.2单胺类神经递质在中枢神经再生中的作用单胺类神经递质包括儿茶酚胺和吲哚胺两类,儿茶酚胺的代表递质为多巴胺,吲哚胺主要包括5-羟色胺(5-HT)㊂多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质㊂Virel等[20]研究发现,在神经损伤早期大量小胶质细胞聚集的情况下,若注射6-羟基多巴胺,仍可发现多巴胺能神经纤维再生㊂5-HT又名血清素,广泛存在于哺乳动物组织中,特别在大脑皮层质及神经突触内含量很高,对神经兴奋起抑制作用㊂研究显示,成年啮齿类动物大脑中的5-HT能神经元轴突可以在受到包括控制皮质冲击(CCI)㊁新皮质刺伤或全身安非他明毒性的伤害后再生修复[21],但具体机制仍有待研究㊂2.1.2.3氨基酸类神经递质在中枢神经再生中的作用氨基酸类神经递质中,兴奋性神经递质的典型代表是谷氨酸和天冬氨酸,抑制性神经递质的典型代表是γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸[22]㊂星形胶质细胞是谷氨酸摄取㊁代谢和循环的主要场所㊂研究显示,生理状态下,抑制性氨基酸类神经递质对神经元有抑制作用;脊髓损伤后,兴奋性神经递质的兴奋毒性作用会加速神经元坏死,而抑制性神经递质的抑制作用失调,可由抑制作用转为兴奋作用,对兴奋毒性拮抗不足[23]㊂2.1.2.4肽类神经递质在中枢神经再生中的作用肽类神经递质又称神经肽,主要包括阿片样肽和P物质[24]㊂阿片样肽是免疫系统的重要调节分子㊂研究已证明,δ-阿片肽通过激活脑源性神经营养因子(BDNF)途径阻止由Bcl-2蛋白家族成员Bax诱导的细胞凋亡,而BDNF途径可调节突触的可塑性从而促进轴突再生[25]㊂值得一提的是,阿片肽对神经再生也有不利的一面,代表物质为强啡肽(dynorphin A, DynA)㊂脊髓损伤后,DynA促进兴奋性神经递质的释放,引发Ca2+在细胞内过量负荷,加强神经细胞毒作用,加速死亡[26]㊂P物质为一种十一肽,存在于脑和消化道,主要由免疫细胞和神经元产生,分布在神经组织的突触颗粒中㊂有研究表明,用于修复皮肤缺损的P物质偶联壳聚糖盐酸盐水凝胶(CSCl-SP)的机制之一,可能是其可以有效促进Neuro-2A细胞的轴突生长,显著增强血管化㊁细胞外基质沉积和重塑以及神经再生,从而促进全层皮肤缺损的有效修复[27]㊂2.2周围神经系统的再生机制周围神经的损伤与中枢神经相比,较少引起神经元的坏死,因此,周围神经损伤恢复较中枢神经损伤恢复效果更好[28]㊂其修复过程涉及多个分子和细胞,现主要从雪旺细胞㊁神经营养因子(neurotrophic factor, NTF)方面阐述㊂2.2.1雪旺细胞在周围神经再生中的作用雪旺细胞是周围神经系统中的神经胶质细胞,包裹在神经纤维上形成髓鞘,其在周围神经损伤后修复过程起决定性作用㊂当周围神经损伤(peripheral nerve injury,PNI)后,雪旺细胞与远端残端轴突失去连接并脱髓鞘,转分化为修复型的雪旺细胞,该过程称为去分化㊂修复型雪旺细胞通过一系列机体调控及转录机制参与轴突再生,其中最主要包括:c-Jun㊁有丝分裂原活化蛋白激酶途径㊁音猬因子(SHH)㊁染色体修饰等[29]㊂周围神经损伤后,轴突远端发生细胞骨架颗粒崩解㊁线粒体肿胀和轴突碎裂,称为Wallerian变性[30]㊂持续存在的轴突碎片抑制轴突再生,因此,雪旺细胞需要将其吞噬清除㊂而雪旺细胞清除轴突碎片的能力相较于中枢神经系统的少突胶质细胞更为有效,这也是周围神经损伤修复比中枢神经损伤修复难度更小的原因[31]㊂2.2.2NTF在周围神经再生中的作用NTF是能够滋养神经元并促进神经元存活和再生的生长因子[32],主要包括:神经生长因子(nerve growth factor,NGF)㊁BDNF㊁NTF-3㊁NTF-4[33]㊂这些蛋白质分子在神经末梢与受体结合,再沿轴突逆行,显著提高神经元的再生能力[6]㊂尤其是BDNF,可调节神经元发育和功能的几乎所有方面,包括诱导㊁增殖及分化[34],可与轴突上原肌球蛋白受体激酶B受体结合,通过促分裂原活化的蛋白激酶信号转导通路修复退化的神经元,同时还可刺激感觉纤维的曲折生长和细胞簇的形成,增强神经元活动,从而促进轴突生长[35-36]㊂3现代医学技术促进神经再生的进展受损中枢神经再生过程需要少突胶质细胞前体细胞(OPC)㊁少突胶质细胞(OL)及大量脂质㊁蛋白等分子参与重新生长分化成髓鞘,并部分恢复髓鞘的功能㊂因此,尽管临床尚未有专门针对中枢神经修复的药物,但已针对上述细胞或分子,开展大量药物研发工作并获得了一系列备选药物,如富马酸氯马斯汀(clemastine)㊁奥匹努单抗(opicinumab)㊁VX15㊁GNbAC1㊁依他唑酯(etazolate)等[37]㊂周围神经受损,除了传统的自体神经移植,干细胞移植㊁神经营养因子㊁新型纳米材料(纳米氧化铈)㊁生物电刺激均能从不同方面为周围神经再生创造良好条件[38]㊂当神经损伤较为严重时,可联合应用,寻找最佳治疗方案㊂近年来,3D打印三维矫治器和神经导管也开始应用于临床,可以有效恢复周围神经损伤病人的运动功能,在临床上有重要应用价值[39]㊂4总结与展望神经再生一直是科研界的热点问题㊂其机制错综复杂,涉及多个分子机制和信号转导通路㊂如今,越来越多的研究证明,中枢神经损伤后无法再生观点的局限性,如使用不同强度的电㊁电磁波㊁超声能量波均能促进中枢神经轴突再生[40]㊂周围神经再生的研究相对较多,对其的认识也更加透彻,不过也不断有新的调控机制被发现㊂相信未来随着科学技术的进步和对相关领域研究的深入,可以将更多的研究成果运用到临床,使更多病人获益㊂参考文献:[1]李之琨.神经溃变与再生[J].广东解剖通报,1980,2(1):11-20.[2]王轮,刘卫华,陈宁.外周神经的溃变与再生[J].石河子农学院学报,1991,9(3):57-61.[3]ZHANG K,JIANG M S,FANG Y S.The drama of walleriandegeneration:the cast,crew,and script[J].Annual 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中枢神经系统髓鞘再生的生物学机制
![中枢神经系统髓鞘再生的生物学机制](https://img.taocdn.com/s3/m/35a2831f650e52ea551898e6.png)
髓鞘再生是机体应对轴突脱髓鞘而导致的神经系统损伤的 一 种 自 发 的 再 生 机 制 。 中 枢 神 经 系 统 (central nervous system, CNS) 的 髓 鞘 再 生 是 通 过 少 突 胶 质 细 胞 合 成 新 的 髓 鞘 以 覆 盖 暴 露的轴突而实现。 在多发性硬化中, 阴影斑块的出现证明髓鞘 再生活动是在髓鞘受到炎性攻击后的一种修复机制。 髓鞘再生 过程与脱髓鞘的神经元功能恢复密切相关。 认识髓鞘再生的生 物学特点, 有助于我们思考治疗多发性硬化的新策略。 现就中 枢神经系统髓鞘再生的生物学机制进行简要综述。
LINGO-1在神经系统疾病中的研究进展2024(全文)
![LINGO-1在神经系统疾病中的研究进展2024(全文)](https://img.taocdn.com/s3/m/dd74f915326c1eb91a37f111f18583d049640f0f.png)
LINGO-1在神经系统疾病中的研究进展2024(全文)摘要LINGO-1是富含亮氨酸重复序列和免疫球蛋白结构域的Nogo 受体作用蛋白-1,在神经系统疾病中特异性表达。
近年来,越来越多证据表明LINGO-1在神经胶质瘢痕形成、细胞死亡及炎症反应中发挥重要作用。
LINGO-1会抑制少突胶质细胞活化,阻止轴突和髓鞘的形成和功能恢复,因此被认为是神经元存活、神经突延伸及轴突髓鞘化的负调节剂。
LINGO-1水平的变化与多种神经系统疾病的发生和发展存在一定联系。
该文对LINGO-1的生理功能进行阐述,并对LINGO-1在多发性硬化症、脊髓损伤、新生儿脑损伤及癫痫等神经系统疾病中的最新研究进展进行综述,旨在探寻神经系统疾病治疗的新策略。
儿童常见的神经系统疾病包括脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)、新生儿脑损伤、癫痫、中枢神经系统(central nervous syetem,CNS)感染等,具有高致残率及病死率,严重威胁儿童健康[1 ]。
目前研究发现脑组织中富含亮氨酸重复序列和免疫球蛋白(Ig)结构域的Nogo 受体作用蛋白-1(LINGO-1)是神经再生的抑制因子,在髓鞘的形成和神经突的延伸中发挥重要作用,LINGO-1作为髓鞘再生治疗的新兴分子靶标,其表达水平可能是评估脑损伤严重程度的重要指标[2 ]。
本文主要综述了LINGO-1在多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)、新生儿脑损伤、癫痫、SCI等神经系统疾病中的作用及机制,以期能够为神经系统疾病的治疗提供新思路。
1 LINGO-1的生物学功能1.1 LINGO-1的来源、结构和表达特点LINGO-1是一种重要的跨膜蛋白,由12个富含亮氨酸的重复序列和一个Ig结构域组成,共编码614个氨基酸。
LINGO-1基因位于15q24染色体上,具有强大的细胞外结构区域,包括N末端和C末端覆盖结构域、Ig结构域、一个跨膜结构域和一个短的细胞质尾部。
髓鞘相关基因影响精神分裂症及相关行为研究进展
![髓鞘相关基因影响精神分裂症及相关行为研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/6b1aa2ff77a20029bd64783e0912a21614797f99.png)
•综述.髓鞘相关基因影响精神分裂症及相关行为研究进展☆王家银*高舒展*魏钦令△石云※徐西嘉呛【关键词】精神分裂症髓鞘基因多态性表观遗传少突胶质细胞精神分裂症是一种多基因遗传性脑疾病,主要临床特征为阳性症状、阴性症状以及认知功能障碍[1]。
其起病通常在青春期晩期或成年早期,这与少突胶质细胞(oligoden-diocyte,OL)和髓鞘发育的时间相重叠[2】。
髓鞘是0L包绕神经元轴突的多层结构。
已有研究表明精神分裂症患者存在少突胶质细胞功能障碍、髓鞘受损和白质异常[3】,另一方面髓鞘相关基因功能异常参与精神分裂症的发生发展,其基因突变增加精神分裂症的遗传风险叫本综述旨在对髓鞘相关基因影响精神分裂症及相关行为的研究进展进行总结o1影响精神分裂症发生的髓鞘相关基因髓鞘相关基因根据具体功能,大致可分为:①编码髓鞘蛋白,主要包括髓鞘相关糖蛋白(myelin-associated glycoprotein,MAG)髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein, MBP)、髓鞘蛋白脂蛋白(myelin proteolipid protein,MPLP)、少突胶质细胞糖蛋白(myelin oligodendrocyte glycoprotein, MOG)、才3-环核昔酸了-磷酸二酯酶(才,3=cyclic nucleotide3phosphodiesterase,CNP)同;②影响髓鞘脂质合成,如固醇调控元件结合转录因子(sterol regulatory ele・ment binding factor,SREBF)®;③编码OL相关的转录因doi:10.3969/j.issn.l002-0152.2020.10.001☆国家自然科学基金面上项目(编号=81771444);国家自然科学基金重大研究计划培育项目(编号:91849112);江苏省重点研发计划临床前沿技术项目(编号:BE2019707);江苏省六大人才高峰项目(编号:WSN-166)*南京医科大学附属脑科医院精神科(南京210029)△中山大学附属第三医院精神科南京大学医学院模式动物研究所e通信作者(E-mail:*****************)子,主要包括少突胶质细胞转录因子1/2(oligodendrocyte transcription factor1/2,0LIG1/2)、转录因子4(transcription factor4,TCF4)^;④其他髓鞘相关基因包括精神分裂症断裂基因1(disrupted in schizophrenia1,DISCI)、成束与延伸蛋白]基因(fasciculation and elongation protein zeta-1, FEZ1)和Quaking基因(QKI)等⑺。
小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展
![小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/105698c3bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be897.png)
·综述·小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展夏宇,丁璐,邓宇斌作者单位中山大学附属第七医院科研中心深圳518107基金项目国家自然科学基金项目(No.82071362)收稿日期2022-04-25通讯作者邓宇斌dengyub@摘要脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )是由于外力或非外力作用造成脊柱骨、韧带及神经结构的破坏,并伴随着损伤部位以下躯干与四肢的感觉运动功能障碍,其致残率高。
小胶质细胞作为中枢神经系统固有的免疫细胞,在SCI 后接受损伤信号,发挥分泌因子及吞噬作用,同时和神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞及其它细胞与非细胞成分发生反应。
目前研究显示,小胶质细胞具有多态性和多功能性,参与SCI 的病理生理过程,包括炎症、疤痕形成和疼痛。
本综述结合前期课题组星形胶质细胞研究基础,通过总结近年来小胶质细胞在SCI 过程中功能的研究文献,为SCI 疾病进展研究提供新的思路与方向。
关键词脊髓损伤;小胶质细胞;星形胶质细胞中图分类号R741;R741.02;R744文献标识码A DOI 10.16780/ki.sjssgncj.20220376本文引用格式:夏宇,丁璐,邓宇斌.小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展[J].神经损伤与功能重建,2023,18(10):593-596.脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )是由于外力或非外力作用造成脊柱骨、韧带及神经结构的破坏,并伴随着损伤部位以下躯干与四肢的感觉运动功能障碍,每年全球约70万例新发病例,致残率高[1,2]。
神经功能障碍是导致SCI 高残障率的基础。
除了神经元的死亡、突触连接的丢失等原发性损伤,小胶质细胞作为胶质细胞的一员参与激活炎症级联反应,造成继发性损伤[3]。
1小胶质细胞的定义小胶质细胞作为中枢神经系统(central nervous system ,CNS )固有的免疫细胞,是神经组织中唯一来源于中胚层的细胞[4]。
促进髓鞘再生:多发性硬化治疗实验研究
![促进髓鞘再生:多发性硬化治疗实验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ac0f876f27d3240c8447ef80.png)
中 国 神 经 免疫 学 和 神 经 病 学 杂志 2 0 0 7年 9月 第 1 4卷 第 5期
C i Neri hnJ uommu o & Nerl 0 7 Vo. 4 o 5 nl uo 0 , 11 ,N . 2
促 进 髓 鞘再 生 : 多发 性 硬 化 治疗 实验 研究
外试 验研究 证 明 I G 可 在 多个 水 平 对免 疫 系 统 VI
细胞 系 , 可通过 使星形 胶质 细胞 合成其 他生 长因 也
子 和 免疫调 节 因 子来 影 响 少 突胶 质 细 胞 系 ] 。在 成熟 C NS中, G 一 对 少突胶 质细胞 有 双重作用 。 F F2
进行 调 节 , 仅 有 一 小 部 分 和 MS有 关口 。I G 但 ] VI
髓鞘 形成 细胞 实 现 。促 进 内源 性 髓鞘 再 生 的研 究
患 者前 5d 体 重 每 日使 用 I G( 安 慰 剂 ) . 按 VI 或 04
gk , / g 之后 每两周 使用 0 4g k , 3个 月 和 6个 . / g 于
月后 观察结 果表 明 , 验组 与对照 组肌力 改变 程度 实 无 差 别 , VI 对 MS 复 发 和 修 复 并 无 益 处[ 。 I G 3 Sa g l 以 中枢运 动 神经传 导速度 作为 评 价 中枢 tn e 等
抑制髓 鞘再 生细胞 的炎症 , 可成 为 I G 提 高实 验 VI
模 型髓 鞘修 复 的依 据 , 临 床 治疗 试 验并 无 I G 而 VI 可促 进髓 鞘再 生 的相关 报 告 。N sw rh o e o ty等 以肌
原发 性 脱 髓 鞘 过 程 参 与 了 MS的早 期 发 病 , 且 并
姬 晓蓓 综述 周 文斌 审校
少突胶质前体细胞移植联合咪康唑修复脑白质营养不良模型小鼠的髓鞘
![少突胶质前体细胞移植联合咪康唑修复脑白质营养不良模型小鼠的髓鞘](https://img.taocdn.com/s3/m/77f86eb128ea81c758f578e4.png)
《中国组织工程研究》Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2018)25-04041-064041www.CRTER .org·研究原著·吴成君,男,1991年生,湖南省衡阳市人,汉族,南方医科大学在读硕士,主要从事儿科神经方向研究。
通讯作者:栾佐,硕士,主任医师,解放军海军总医院儿科,北京市100048中图分类号:R394.2文献标识码:B稿件接受:2018-04-04Wu Cheng-jun,Master candidate,Department of Pediatrics,Navy General Hospital of PLA,Beijing 100048,China Corresponding author:Luan Zuo,Master,Chief physician,Department of Pediatrics,Navy General Hospital of PLA,Beijing 100048,China少突胶质前体细胞移植联合咪康唑修复脑白质营养不良模型小鼠的髓鞘吴成君1,苏学文2,汪兆艳1,杨印祥1,栾佐1(1解放军海军总医院儿科,北京市100048;2内蒙古自治区人民医院儿科,内蒙古自治区呼和浩特市010017)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.0961ORCID:0000-0002-8916-994X(吴成君)文章快速阅读:文题释义:少突胶质前体细胞:为中枢神经系统中少突胶质细胞的前体细胞,可在脑发育过程中增殖分化形成少突胶质细胞,后者在中枢神经系统中形成髓鞘。
少突胶质前体细胞的成髓鞘功能使其可作为脱髓鞘疾病、中枢神经损伤性疾病等相关疾病治疗的新方法。
髓鞘:是神经系统中包裹轴突从而使轴突绝缘并实现动作电位在轴突上跳跃式传导作用的结构。
一般认为少突胶质细胞是中枢神经系统内的成髓鞘细胞,由少突胶质前体细胞分化而来,发出的突起形成髓鞘,并提供营养和保护作用。
少突胶质前体细胞
![少突胶质前体细胞](https://img.taocdn.com/s3/m/42ef678165ce0508763213c9.png)
少突胶质细胞前体细胞(OPCs)对髓鞘再生的影响【关键词】少突胶质细胞;前体细胞(OPCs);髓鞘再生;多发性硬化病(MS);因素;炎症髓鞘再生是一个在脱髓鞘的轴突上重新形成髓鞘的过程。
在多发性硬化症中出现的非连续性髓鞘化,以及后继的轴突完整性丧失,使得增强髓鞘再生成为一个重要的治疗靶标。
前体细胞(OPCs)分化为成熟的少突胶质细胞是髓鞘再生成功的一个关键步骤。
而髓鞘再生遇到许多障碍,少突胶质细胞及其OPCs在的聚集不足或分化失败,受到了多种因素的调控。
少突胶质细胞前体细胞OPCs募集:包括细胞活化、增殖和迁移,受多种信号系统调控。
正常情况下,少突胶质细胞前体细胞存在于前脑脑室下区、后脑和脊髓的腹侧区,处于相对静止状态,数量也相对稳定。
当CNS脱髓鞘时,OPCs被激活,体积增大,出现粘蛋白NG2阳性细胞标志。
其中OPCs增殖与血小板源性生长因子(PDGF)关系密切。
PDGF是胎儿OPCs的有丝分裂原,在脑发育阶段能调节OPCs数量。
证明PDGF —Ot是调控OPCs增殖的重要因素。
分化:OPCs达到一定数量,即停止增殖并进入分化阶段。
OPCs的分化是指在裸露的轴突周围,OPCs形成了能生成新的髓鞘的少突胶质细胞及其它胶质细胞的过程。
少突胶质细胞前体细胞(OPCs)及少突胶质细胞介导在中枢神经系统(CNS)中起着重要的作用,髓鞘再生是脱髓鞘疾病发生后的重要修复方式,其过程中OPCs分化形成具有功能性的少突胶质细胞,而少突胶质细胞形成髓鞘。
近来研究表明,前体细胞也可以分化成为星形胶质细胞,小胶质细胞等其它神经胶质细胞,但少突胶质细胞是形成中枢神经系统有髓神经纤维髓鞘的重要形成细胞,包裹髓磷脂于中枢神经的轴突周围,而且目前有大量的间接的证据表明少突胶质细胞不仅形成髓鞘,它们释放的营养因子,对于轴突生存是必要的。
其中的一部分证据来源于对Cnpl基因在干细胞中功能的研究。
在中枢神经系统中,这个编码2"-3 环核苷酸磷酸二酯酶的基因无一例外地只在少突胶质细胞中表达。
小鼠少突胶质细胞细胞发育过程
![小鼠少突胶质细胞细胞发育过程](https://img.taocdn.com/s3/m/478c985c640e52ea551810a6f524ccbff021ca5f.png)
小鼠少突胶质细胞细胞发育过程本文将介绍小鼠少突胶质细胞(oligodendrocyte precursor cell,OPC)的细胞发育过程,包括分化为成熟的少突胶质细胞的过程。
小鼠少突胶质细胞是中枢神经系统 (central nervous system, CNS) 中的一种关键细胞类型,其主要功能是合成和维持神经纤维的髓鞘,使电信号加速传递。
OPC在胚胎期开始分化,到成熟少突胶质细胞期间经历多个发育阶段。
OPC的起源可以追溯到神经祖细胞(neural progenitor cell),这些细胞主要存在于脑室周围区域。
在胚胎发育过程中,神经祖细胞开始表达olig2和sox10等特定的转录因子,并逐渐向外分化为OPC。
OPC在中枢神经系统中分布广泛,可以在白质和灰质中找到。
它们存在于脑脊液中的脑室周围区域,以及分布在大脑半球中的髓鞘束中。
OPC 具有丰富的胞浆和细小的胞体,呈星形或梭形。
这些细胞常常以有序的排列形式存在,形成OPC分化的前体池。
在分化过程中,OPC会逐渐失去神经祖细胞的特征,并开始表达OPC 专有的分子标记物,如PDGFR-α (platelet-derived growth factor receptor alpha)和NG2 (neural/glial antigen 2)。
PDGFR-α和NG2是OPC的关键标记物,通过特异性抗体染色可以直接观察到它们的表达。
在PDGFR-α所激活的信号传导途径中,hedgehog (Hh)和Sox10等关键信号分子在OPC分化中扮演着重要的角色。
Hh信号通过调节PDGFR-α和Sox10的表达,促进OPC的生成和成熟。
而Sox10则是调节OPC细胞型特性的一个重要转录因子,它控制髓鞘蛋白的合成和髓鞘酶的表达。
OPC还需要与周围环境相互作用,通过接触神经纤维并感受其信号来决定它们的分化方向。
当OPC遇到未髓鞘化的神经纤维时,它们会扩张并分化为少突胶质前体细胞 (premyelinating oligodendrocyte),然后开始合成髓鞘蛋白。
GABAergic网络在神经发育和脑疾病中对髓鞘再生的研究进展
![GABAergic网络在神经发育和脑疾病中对髓鞘再生的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/8b3f893bf4335a8102d276a20029bd64783e623c.png)
GABAergic网络在神经发育和脑疾病中对髓鞘再生的研究进展范晓迪;张业昊;刘建勋【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2024(40)5【摘要】少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)分化为成熟的少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)是中枢神经系统轴突髓鞘形成和脱髓鞘疾病髓鞘再生的关键事件。
研究表明,神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、GABAergic突触及其网络调控对少突神经胶质细胞的增殖、分化、迁移及髓鞘形成具有重要的调节作用。
因此,该文总结了近些年关于GABA及其受体在少突胶质细胞谱系中发挥的生物学功能,GABAergic中间神经元与OPCs之间的交互作用及其介导髓鞘形成的网络调控和未来潜在的候选药物的研究。
基于此了解控制OLs分化机制对于确定促进髓鞘修复的治疗策略至关重要,围绕GABAergic 的研究可能对开发脱髓鞘疾病的新型修复疗法具有潜在意义。
【总页数】6页(P801-806)【作者】范晓迪;张业昊;刘建勋【作者单位】中国中医科学院西苑医院基础医学研究所【正文语种】中文【中图分类】R322.81;R329.28;R338.1;R971.4;R971.9【相关文献】1.Wnt/β-catenin信号通路在中枢神经系统发育、再生及变性性疾病中作用的研究进展2.接触蛋白-1在神经系统生长发育、脱髓鞘疾病及神经退行性疾病中的作用机制及研究现状3.基于脑网络的图卷积神经网络在脑疾病中的研究进展4.少突胶质细胞与中间神经元在神经发育和脑疾病中的相互作用关系研究进展5.神经退行疾病中髓鞘再生及microRNA的调控机制因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
少突胶质前体细胞延长神经胶质母细胞瘤大鼠高剂量放疗后的生存期
![少突胶质前体细胞延长神经胶质母细胞瘤大鼠高剂量放疗后的生存期](https://img.taocdn.com/s3/m/024e6cd19a89680203d8ce2f0066f5335b81675c.png)
少突胶质前体细胞延长神经胶质母细胞瘤大鼠高剂量放疗后的生存期高月;蔺建文;李迪;蓝晓艳;李深;储成艳【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2023(27)17【摘要】背景:胶质母细胞瘤是成人常见的恶性脑肿瘤,目前尚缺乏有效的治疗方法,临床预后不良。
目的:观察单次高剂量放疗对神经胶质母细胞瘤的疗效,以及少突胶质前体细胞修复放射性脑损伤的可行性。
方法:通过质粒转染构建可表达荧光素酶(Luc)的人源性U-87 MG肿瘤细胞系。
15只Fisher 344大鼠制备Luc-U-87 MG 神经胶质母细胞瘤模型,随机分为肿瘤模型组(n=3)、放疗组(n=6)和放疗+细胞移植组(n=6),后两组放疗方式为单次80 Gy辐射;放疗后5周,放疗+细胞移植组大鼠联合少突胶质前体细胞移植治疗。
利用活体成像的方法监测肿瘤细胞的生长;MRI 观察放疗引起的脑组织影像学变化;采用Kaplan-Meier生存分析明确细胞移植对放疗大鼠生存率的影响;对移植细胞的存活及分化情况进行组织学观察。
结果与结论:①体外生物成像示转染后的U-87 MG细胞与Luc底物产生反应发出生物信号,信号强度与转染细胞的数量呈线性正相关;②动物活体成像结果显示,肿瘤模型大鼠的颅内胶质母细胞瘤信号持续上升直至接种第5周(全部死亡);放疗大鼠在治疗后2周,肿瘤信号开始衰减,4周后未见肿瘤发光信号;③放疗后5周,T2WI上可见放疗大鼠坏死的肿瘤组织;10周后未见肿瘤显影,但出现脑组织损伤信号,少突胶质前体细胞移植大鼠脑组织未见类似信号;15周后,放疗组和放疗+细胞移植组大鼠在T2WI 上均可见高、低混杂的组织损伤信号,但放疗+细胞移植组的损伤信号程度明显低于单纯放疗组;④生存分析结果显示模型组、放疗组及放疗+细胞移植组大鼠的中位生存期分别为30 d,114.5 d和232.5 d,各组大鼠的中位生存期之间差异均有显著性意义(P<0.01);⑤组织学观察到存活的移植细胞,呈多极样,部分细胞表达髓鞘碱性蛋白,且放疗+细胞移植组的髓鞘碱性蛋白表达明显高于放疗组(P<0.01);⑥上述结果表明,单次高剂量放疗可有效治疗大鼠人源性神经胶质母细胞瘤,少突胶质前体细胞移植可通过修复放射性脑损伤延长放疗大鼠的生存期,促进髓鞘化是其修复损伤脑组织的机制之一。
少突胶质细胞髓鞘糖蛋白表达
![少突胶质细胞髓鞘糖蛋白表达](https://img.taocdn.com/s3/m/2fd17c0032687e21af45b307e87101f69e31fbb7.png)
少突胶质细胞髓鞘糖蛋白表达少突胶质细胞髓鞘糖蛋白(oligodendrocyte myelin glycoprotein,简称OMgp)是一种在中枢神经系统(CNS)中起重要作用的蛋白质。
本文将探讨OMgp在CNS中的表达及其功能。
OMgp是一种糖蛋白,主要由少突胶质细胞合成和分泌。
少突胶质细胞是CNS中的主要胶质细胞类型之一,负责形成神经元轴突的髓鞘。
OMgp通过与神经元表面的Nogo受体结合,抑制轴突的生长和再生。
这种抑制作用在发育过程中起到了重要的调控作用,但在成年后期可能成为神经修复的障碍。
OMgp的表达在CNS中是高度特异性的。
研究发现,OMgp主要在少突胶质细胞表面和CNS的富含OMgp的区域表达。
其表达量和分布受到许多因素的调控,包括神经损伤、炎症等。
OMgp在CNS中具有多种功能。
首先,OMgp参与了CNS的发育和形成。
在胎儿期和早期发育阶段,OMgp通过抑制轴突的生长和再生,参与了CNS神经元的定向生长和连接。
其次,OMgp在CNS损伤和恢复中起到了重要作用。
当CNS受到损伤后,OMgp的表达会显著增加,并阻碍神经再生和修复。
研究人员利用OMgp的功能特点,尝试开发了一系列的治疗策略。
一种策略是通过抑制OMgp的功能来促进神经再生。
研究发现,针对OMgp的抗体可显著增加CNS轴突的生长和再生。
另一种策略是利用OMgp的特异性表达,将药物或修复基因靶向OMgp的区域,以增强治疗效果。
虽然OMgp在CNS中的功能及其潜在治疗应用已经得到了初步研究,但仍存在许多问题需要进一步解决。
首先,OMgp的具体作用机制尚不清楚。
进一步研究OMgp的信号传导途径和作用靶点,有助于深入理解其功能。
其次,在临床应用中,如何准确识别和选择适当的患者进行治疗仍然是一个挑战。
此外,治疗策略的安全性和有效性也需要进一步验证。
综上所述,OMgp是CNS中重要的糖蛋白,参与了神经元轴突发育、神经损伤和恢复等过程。