半个世纪以来,普通实验室啮齿动物的桶状皮层一直是研究地形图,神经图案和可塑性的形成,在发育和成熟度中的形成非常有用。我们介绍了关于桶的发现方式的历史观点,以及此后如何成为发展性神经科学家的主力,并研究了大脑可塑性和脑电路的活动依赖性建模。对这种感觉系统的特殊值得注意的是一种细胞模式,它是由源自鼻须围绕的感觉受体得出的信号引起的,并以中央传播到脑干(桶形),丘脑(枪管)(枪管)(枪管)和新皮层(桶)。出生后不久对感觉受体的损伤会导致系统的所有级别可预测的模式改变。小鼠遗传学增加了我们对枪管的构造方式的理解,并揭示了将轴突生长和细胞规范的分子程序的相互作用以及活性依赖性机制。对这种感觉系统作为一种神经生物学模型存在着不断提高的兴趣,该模型在形态学和生理水平上都研究了体体,模式和可塑性的发展。本文是纪念神经科学学会50周年的一组文章的一部分。
和运动伪像的高流行率,成像通常会延迟到20周的胎龄(GA)之后。5然而,MR成像技术的进步,包括接收线圈和使用3T扫描仪,现在允许使用足够的空间和时间分辨率进行成像,以便在第二个三个月早期获取诊断图像。6-8,这种成长的实践高度阐明了这些早期阶段中有关体内正常脑发育的信息的相对空隙。评估第二个三个月初期的大脑生长和神经系统福祉是发育神经科学和胎儿神经病学引起的。这一时期的特征是形成子板,生发中心中强烈的神经元增殖,广泛的神经元迁移,早期突触发芽和轴突生长。9在临床实践中,患有胎儿腹部壁缺损的妊娠患者,筛查测试中检测到的染色体异常,主要中枢神经系统异常异常以及与多个妊娠有关的并发症经常在早期时间点寻求诊断成像和预后。从第二孕期早期胎儿MR Imaging获得的信息对于为这些家庭提供咨询非常有用。
1)Benowitz Li,Carmichael ST:促进轴突重新布线以改善中风后的结果。Neurobiol Dis 37:259 - 266,2010 2)Hira K,Ueno Y,Tanaka R等人:星形胶质细胞 - 衍生的外泌体,该外泌体用Semaphorin 3a抑制剂增强的卒中均通过Prostaglandin D2合成酶进行了。中风49:2483 - 2494,2018)李S,Nie EH,Yin Y等:GDF10是轴突发芽和中风后功能恢复的信号。nat Neurosci 18:1737 - 1745,2015 4)Li S,Overman JJ,Katsman D等人:一个年龄 - 相关的发芽 - 转录组提供了中风后轴突芽的分子控制。nat Neurosci 13:1496 - 1504,2010 5)Ueno Y,Chopp M,Zhang L等:轴突生长和DEN-在经验后的皮质细胞皮质 - 梗塞区域中的干燥可塑性。中风43:2221 - 2228,2012 6)Kaneko S,Iwanami A,Nakamura M等人:选择性SEMA3A抑制剂增强了受伤脊髓的再生反应和重新恢复。nat Med 12:1380 - 1389,2006 7)Hou St,Keklikian A,Slinn J等人:持续 - 在长期恢复期间缺血性小鼠脑中的Semaphorin 3a,Neuropilin1和Doublecortin表达的调节。生物化学
亚油酸(LA,18:2N-6)是最佳婴儿生长和脑发育的必不可少的营养。LA在大脑中的作用被认为是由称为氧化的LA代谢产物(Oxlam)的LA的氧化代谢产物介导的,但是缺乏直接支持这一假设的证据。这项研究调查了Oxlams是否调节关键神经发育过程,包括轴突生长,树突状树皮化,细胞活力和突触连通性。在产后第0-1天,雄性和雌性大鼠的原发性皮质神经元 - 培养物暴露于以下oxlams:1)13-羟基二十二核酸(13-hode); 2)9-羟基涂蛋白酸(9-hode); 3)9,10-二羟基二十二烯酸(9,10-dihome); 4)12(13) - 环氧二烯酸(12(13) - epome); 5)9,10,13-三羟基二十二烯酸(9,10,13-Trihome); 6)9-氧化二糖二烯酸(9-氧化酸); 7)12,13-二羟基二十二烯酸(12,13-dihome)。通过TAU-1免疫染色评估的轴突产物增长增加了9- hode,但在雄性神经元中降低了12,13-dihome。树突植物受到男性神经元中9- hode,9-oxoode和12(13)的影响,在雌性神经元中受到12(13) - epome的影响。Oxlams都没有显着改变细胞活力和突触连通性。总的来说,这项研究表明,选择的OXLAM以性别依赖性的方式调节神经元的形态,男性神经元更容易受到影响。
多模式成像研究的最新发现表明,在脊髓和大脑中的脊髓损伤的震中,区域的宏观结构病理变化。正在进行研究以确定这些移位的细胞和分子机制,这些移位目前知之甚少。研究表明,重点区域中的病理过程是多方面的。此过程涉及星形胶质细胞和小胶质细胞,这有助于神经纤维从直接影响区域传播的神经纤维的变性,并参与相互激活。结果,距脊髓损伤位置的区域有突触损失。反应性星形胶质细胞产生硫酸软骨素蛋白聚糖,可抑制轴突生长和损伤细胞。但是,偏远地区的神经元死亡仍然有争议。原发性损伤面积是释放到脑脊液中的许多神经毒性分子的来源。假定这些分子(主要是基质金属蛋白酶)破坏了血脊髓屏障,从而导致偏远地区的巨噬细胞前体浸润。活化的巨噬细胞分泌促炎性细胞因子和基质金属蛋白酶,这反过来诱导了星形胶质细胞和小胶质细胞,一种促炎的表型。另外,反应性小胶质细胞与星形胶质细胞一起分泌了许多促炎和神经毒性分子,这些分子激活了炎症信号通路,从而加剧了突触耗竭和神经系统降解。似乎很可能是慢性炎症和神经退行性之间的相互作用是远离病变中心的脊髓区域中病理过程的关键特征。遥远地区的病理变化应成为潜在治疗靶标的研究对象。
Aβ 是一种由 36-43 个氨基酸组成的肽,由淀粉样蛋白前体 (APP) 在 β 和 γ 分泌酶催化下裂解而产生 (5-8)。Aβ 存在于神经元和细胞外空间 (9-11)。Aβ 肽具有通过自组装自发形成寡聚体、原纤维或成熟淀粉样蛋白纤维的固有能力 (12-14)。在有症状的 AD 和病理定义的临床前 AD 中观察到 Aβ 斑块、原纤维和纤维 (15-19)。显然,血浆 Aβ 浓度和脑 β-淀粉样变性可以预测 AD (20-22)。这些积累也对疾病的阶段很敏感,这意味着处于 AD 临床前阶段的患者的脑脊液中 Aβ42 水平较低 (23, 24)。研究表明,与健康人相比,AD 患者大脑中的 GAP-43 水平明显较高 (25)。在受 AD 病理影响的大脑区域(包括海马体、杏仁核和皮质)中观察到了 GAP-43 水平的升高 (26)。GAP-43 水平与 NFT 和 Aβ 斑块存在之间的相关性表明它可能反映了疾病进展的程度。 (27)。GAP-43 主要存在于神经元中,参与调节突触可塑性和轴突生长。由于 AD 的特征是突触功能障碍和神经退化,AD 大脑中 GAP-43 表达的改变表明其作为生物标志物的潜在相关性 (28, 29)。GAP-43 在大脑的早期发育阶段至关重要,包括产前和产后早期。它在神经突生长、突触形成和神经元可塑性中起着至关重要的作用。由于 AD 病理在临床症状出现前数年就开始了,因此在疾病早期阶段检测到 GAP-43 水平的改变表明其具有作为早期生物标志物的潜力(30-32)。
摘要:胶质细胞对于在发育,衰老和疾病期间的大脑功能至关重要。然而,星形胶质体在大脑发育过程中发挥作用与成人病变大脑中所起的作用完全不同。因此,对衰老的大脑和脑血管疾病中星形胶质细胞活性下的病理机制的更深入了解对于指导新的治疗策略的发展至关重要。为此,本综述提供了在发育,衰老和神经退行性疾病(包括脑缺血)过程中星形胶质细胞的转录组活性之间的比较。在胎儿脑发育期间,星形胶质细胞和小胶质细胞通常会影响相同的发育过程,例如神经/神经胶质发生,血管生成,轴突生长,突触发生和突触修剪。在成人大脑中,通过介导突触消除,而小胶质细胞活性与突触可塑性的变化相关,并通过不断感测环境来消除细胞碎片,而成人大脑星形胶质细胞是突触重塑的关键参与者。然而,在病变的大脑星形胶质细胞中,对神经元的能量供应,神经传递和堆积的保护性疤痕隔离病变部位,从周围环境中散发出了重要的功能。炎症,神经变性或脑稳态的丧失会诱导小胶质细胞基因表达,形态和功能的变化,通常称为“启动”小胶质细胞。基因表达的这些变化的特征是吞噬体,溶酶体和抗原表现信号传导途径的富集,并与编码细胞表面受体的基因上调有关。此外,底漆的小胶质细胞的特征是基因网络响应干扰素伽玛的上调。结论。在大脑发育,衰老和神经退行性疾病期间,星形胶质细胞转录组活性的比较可能会为我们提供新的治疗策略,以保护大脑衰老并改善临床结果。关键词:星形胶质细胞,小胶质细胞,大脑,发育,转录组学,神经变性,当前几乎无法获得衰老大脑和脑血管疾病的神经保护疗法。胶质细胞对于
脊髓损伤(SCI)是中枢神经系统(CNS)的严重全身状况,导致运动,感觉和自主性障碍显着(Tansley等,2022; Wang等,2022)。根据一项统计研究,截至2019年,SCI的主要原因是跌倒和道路伤害(Quadri等,2018)。损伤可以分为两类:初级和次要(Yang等,2020)。前者是绳索的机械损伤,而后者是细胞和对主要损伤的生物反应的结果。继发性损伤通常涉及免疫系统,神经系统,血管系统和其他系统,包括出血,缺血,氧化应激,炎症反应,神经细胞死亡,脱髓鞘和疤痕形成(Hu等,2023)。主要的伤害机制可以大致分类如下:(a)冲击加持续压缩; (b)仅影响; (c)分心; (d)促进/横切(Sterner and Sterner,2023)。虽然继发损伤可以分为立即,急性,中间和慢性相。最初事件后立即开始受伤的直接阶段,并持续约2小时。急性相的特征是损伤的直接后果,包括创伤性轴突破裂,快速神经和神经胶质细胞死亡以及脊柱休克。在SCI后2到6周之间发生的中间相的特征是星形胶质疤痕的持续成熟,轴突再生新芽的形成以及囊肿和Syrinxes的发展。随后,慢性阶段在初次损伤后6个月开始,并坚持不懈地持续存在。已经提出了用于管理SCI的各种治疗选择,例如水凝胶,3D打印,干细胞和细胞外囊泡(EV)血管。然而,由于轴突生长的降低,内源性细胞的不良修复以及损伤部位的抑制分子的存在,挑战仍然存在于治疗后(Liu等人,2021年)。患有SCI的人通常会面临继发性身体和心理并发症,包括增加抑郁症,焦虑症和生活质量降低(Hearn and Cross,2020年)。慢性疼痛被定义为疼痛连续或间歇性地持续3个月或更长时间(Treede等,2019)。由美国疾病控制与预防中心(CDC)进行的一项研究表明,慢性疼痛的患病率在11%至40%之间,估计点的患病率为20.4%。慢性疼痛被分为伤害性,神经性,致病性,混合和癌症疼痛,都导致患者不适。慢性痛苦的社会和个人影响至关重要,这对社会有很大的财务负担。此外,慢性疼痛的患者经常与周围神经系统和中枢神经系统的疾病特异性改变有关,以及生活质量的降低。因此,必须治疗慢性疼痛患者。研究强调了治疗慢性疼痛的重要性,这受到身体,心理和社会因素的影响,例如年龄,性别,种族,生活方式,行为,它会损害个人的工作能力,引起财务影响,以动态方式影响生物学过程,包括外围和中心敏化,新的神经联系的形成以及病理学特定的脑部改变(Cohen等,2021)。