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多巴胺在运动调控睡眠-觉醒中的作用机制 被引量：3
1
作者 侯莉娟 耿雅萱 +2 位作者 李科 黄朝阳 毛兰群 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第1期88-98,共11页
睡眠是与觉醒状态交替转换的一种本能行为,它有助于机体恢复细胞能量、增强免疫能力、促进生长发育、巩固学习记忆等,确保生命活动的正常进行。随着工作生活等社会压力的增大,睡眠障碍(sleepdisorder,SD)的发生率逐年升高,解析其发生机... 睡眠是与觉醒状态交替转换的一种本能行为,它有助于机体恢复细胞能量、增强免疫能力、促进生长发育、巩固学习记忆等,确保生命活动的正常进行。随着工作生活等社会压力的增大,睡眠障碍(sleepdisorder,SD)的发生率逐年升高,解析其发生机理并寻找有效的调控靶点愈发重要。多巴胺(dopamine,DA)是神经系统中重要的神经递质,除参与动作发起、运动调节、情绪调控外,在睡眠-觉醒状态转换的稳态重塑中也发挥关键作用。本文将对不同形式运动引起的DA变化及其在睡眠结构障碍调节中的作用进行综述,为临床睡眠障碍运动处方的制定,及药物运动联合干预提供理论参考。 展开更多
关键词 睡眠-觉醒 多巴胺 活体脑神经电化学 运动 睡眠障碍
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运动产生的乳酸在神经系统中的作用及机制 被引量：2
2
作者 马静 卜淑敏 程洋 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第2期348-357,共10页
乳酸是糖酵解的产物,传统的观念认为乳酸是产生运动性疲劳的诱因。然而,近年来的研究表明,乳酸在心脏供能、肌肉适应以及大脑执行功能、生长发育和炎症治疗中均发挥重要的作用。在神经系统中,运动尤其是高强度运动中肌肉产生的乳酸和神... 乳酸是糖酵解的产物,传统的观念认为乳酸是产生运动性疲劳的诱因。然而,近年来的研究表明,乳酸在心脏供能、肌肉适应以及大脑执行功能、生长发育和炎症治疗中均发挥重要的作用。在神经系统中,运动尤其是高强度运动中肌肉产生的乳酸和神经系统自身产生的乳酸不仅可作为神经元的能量底物,还能作为一种细胞信号分子,与其特异性羟基羧酸受体1(hydroxy-carboxylic acid receptor1,HCAR1)结合后,可增强突触可塑性、促进血管生成、刺激神经发生以及降低神经炎症等。此外,乳酸还可以通过上调脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的表达,增强突触可塑性。基于此,本文回顾了乳酸的研究历史,综述了乳酸的代谢特征和神经元乳酸的来源,最后就运动产生的乳酸在神经系统中的作用及其机制进行了梳理和探究,旨在为揭示运动促进脑健康的机制提供新视野和新靶点。 展开更多
关键词 神经系统 乳酸 单羧酸转运蛋白 羟基羧酸受体1
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4周高强度间歇训练调节乳酸介导的突触可塑性改善CUMS大鼠抑郁样行为
3
作者 韩雨梅 张子威 +5 位作者 梁家任 包春辉 田俊生 周石 向欢 杨永红 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第6期1499-1510,共12页
目的探究4周高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)对慢性不可预知性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)大鼠前额叶皮质(prefrontal cortex,PFC)突触可塑性的影响及其可能的作用机制。方法48只雄性Spra... 目的探究4周高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)对慢性不可预知性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)大鼠前额叶皮质(prefrontal cortex,PFC)突触可塑性的影响及其可能的作用机制。方法48只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组(C组)、模型组(M组)、对照运动组(HC组)以及模型运动组(HM组)。M组和HM组采用8周CUMS建立抑郁模型,HC组和HM组从第5周开始接受4周HIIT干预,HIIT方案为3 min高速(85%~90%S_(max))和1 min低速(50%~55%S_(max))无间歇重复训练(S_(max)为最大训练速度),每次训练循环3~5组,每周训练5 d。分别于第4周和8周末评价大鼠行为学变化,并检测尾静脉血乳酸含量。干预结束后取大鼠PFC,用高尔基染色检测突触形态学变化,酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定脑源性神经营养因子(BDNF)、单羧酸转运蛋白1(MCT1)、乳酸和谷氨酸含量以及血清中5-羟色胺(5-HT)含量,蛋白质印迹法(Western blot)检测突触可塑性相关蛋白c-Fos、Arc以及N-甲基-D-天冬氨酸受体1亚单位(NMDAR1)的表达水平。结果与C组相比,M组大鼠糖水偏爱率、穿越格数、直立次数、进入开放臂的次数和时间均显著降低;PFC中突触棘密度显著下降,c-Fos、Arc、NMDAR1表达以及乳酸和谷氨酸含量均显著升高,BDNF和MCT1含量显著降低。血清中5-HT含量显著降低。与M组相比,HIIT能够显著改善HM组大鼠行为学指标,上调PFC中MCT1和乳酸含量,并回调PFC中c-Fos、Arc、NMDAR1表达水平以及谷氨酸和BDNF含量,突触棘密度显著增加。结论4周HIIT干预可能通过增加CUMS大鼠PFC的乳酸含量,降低谷氨酸浓度从而回调NMDAR过度表达,减轻其神经兴奋性毒性,增强突触可塑性进而改善大鼠抑郁样行为。 展开更多
关键词 高强度间歇训练 乳酸 谷氨酸 突触可塑性 抑郁症
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运动通过下丘脑室旁核CRH神经元改善慢性束缚压力应激诱导的焦虑样行为
4
作者 陈静 陈聪聪 +2 位作者 张凯娜 赖昱霖 邹杨 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第2期501-512,共12页
目的探讨下丘脑室旁核(paraventricularnucleus,PVN)促肾上腺皮质激素释放素(corticotropin releasing hormone,CRH)神经元在慢性束缚压力应激(chronic restraint stress,CRS)诱导焦虑样行为中的作用,以及运动干预是否通过PVN CRH神经... 目的探讨下丘脑室旁核(paraventricularnucleus,PVN)促肾上腺皮质激素释放素(corticotropin releasing hormone,CRH)神经元在慢性束缚压力应激(chronic restraint stress,CRS)诱导焦虑样行为中的作用,以及运动干预是否通过PVN CRH神经元缓解慢性束缚压力应激诱导的焦虑样行为。方法20只8周龄雄性C57BL/6J小鼠,随机分为空白对照(control,Ctrl)组和CRS组,并通过旷场(open field test,OFT)和高架十字迷宫(elevated plus maze test,EPM)范式,评估其焦虑样行为,并对慢性束缚压力应激后的小鼠摄食量进行统计。通过免疫荧光染色的方法观察PVN脑区c-Fos的表达情况,以及与CRH神经元的共标情况。利用化学遗传学激活PVN CRH神经元,检测其焦虑情况。通过8周跑台干预(10~16 m/min,60 min/d,6 d/周),观察其对慢性束缚压力应激诱导的焦虑样行为的改善作用。最后,探讨PVN CRH神经元在运动改善焦虑样行为中的作用机制。结果与Ctrl组相比,CRS组小鼠出现明显的焦虑样行为,在旷场中间区域的时间减少(P<0.001),在高架十字迷宫的开臂时间减少(P<0.001),并且出现食欲下降的现象(P<0.05);与Ctrl组相比,CRS组小鼠能够促进PVN脑区c-Fos的表达(P<0.001),并且这些c-Fos信号与CRH神经元有大量共标(P<0.001);利用化学遗传学直接激活PVN CRH神经元,小鼠出现焦虑样行为(P<0.05),并且出现抑制摄食的现象;运动干预可以缓解CRS诱导的焦虑样行为(P<0.001),并缓解摄食抑制现象(P<0.05);运动干预可以抑制由CRS诱导的PVN CRH神经元活性增强(P<0.001),并且消融PVN CRH神经元可缓解CRS诱导产生的焦虑样行为。结论慢性束缚压力应激通过激活PVN CRN神经元,诱导小鼠产生焦虑样行为和食欲下降的现象;8周运动干预可能通过抑制PVN CRH神经元缓解慢性束缚压力应激诱导的焦虑样行为;CRH PVN神经元损毁,慢性束缚压力所诱导的焦虑样行为得到改善。这一研究结果揭示了运动缓解压力诱导的焦虑样行为的潜在神经机制,为治疗焦虑等精神疾病提供了新的思路和理论基础。 展开更多
关键词 慢性束缚压力 焦虑样行为 PVN CRH神经元 运动
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“跑步者高潮”的神经生物学机制 被引量：2
5
作者 王云腾 梁家旗 +2 位作者 苏婉棠 赵丽 李岩 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第2期358-373,共16页
“跑步者高潮”(runner’s high)指在跑步或其他锻炼活动中突然出现的一过性欣快感,具有抗焦虑、镇痛等作用。“跑步者高潮”产生的神经生物学机制未明。本综述总结了研究“跑步者高潮”的人体模型和动物模型,分析了参与“跑步者高潮”... “跑步者高潮”(runner’s high)指在跑步或其他锻炼活动中突然出现的一过性欣快感,具有抗焦虑、镇痛等作用。“跑步者高潮”产生的神经生物学机制未明。本综述总结了研究“跑步者高潮”的人体模型和动物模型,分析了参与“跑步者高潮”产生的神经递质与神经环路,并阐明其与“跑步者高潮”有关的证据与不足,对未来研究进行了展望。研究发现,超过30 min且强度超过70%最大心率的运动可以产生“跑步者高潮”。多巴胺、内源性阿片肽、内源性大麻素、脑源性神经营养因子等物质在运动后升高,可能与“跑步者高潮”有关,但需注意这些物质在中枢与外周及中枢不同部位的功能差异。中脑边缘多巴胺系统、前额叶皮质-伏隔核投射、红核-中脑腹侧被盖区投射、小脑-中脑腹侧被盖区投射、脑-肠轴等神经环路可能参与“跑步者高潮”的调控,但均缺乏直接证据。本文对后期深入研究具有重要意义。 展开更多
关键词 跑步者高潮 奖赏 多巴胺 内源性大麻素 神经环路
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鸽子MVL核团对视频迁移实物目标识别的神经表征
6
作者 李晓媛 任立庆 +2 位作者 刘登辉 李贺 程涵 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页
为探究鸽子基于视频学习迁移实物目标识别的神经机制,设计了目标导向式训练系统。首先,通过行为学对比发现,经视频训练的鸽子在实物迁移测试中正确率显著高于对照组,验证了鸽子具有视觉认知迁移能力。其次,利用微电极记录鸽子MVL核团的... 为探究鸽子基于视频学习迁移实物目标识别的神经机制,设计了目标导向式训练系统。首先,通过行为学对比发现,经视频训练的鸽子在实物迁移测试中正确率显著高于对照组,验证了鸽子具有视觉认知迁移能力。其次,利用微电极记录鸽子MVL核团的神经信号,基于Welch功率谱分析得到视觉识别任务的特征响应频带,并通过锁相值构建脑功能网络。结果表明:在视频和实物识别中,目标与干扰状态下的脑网络平均节点度、聚类系数和全局效率均存在显著差异;但视频目标与实物目标,视频干扰与实物干扰的网络特征无差异,这表明MVL核团通过提取视频与实物的共有特征实现跨模式迁移,揭示了MVL脑区在视觉认知迁移学习中的关键作用。 展开更多
关键词 视频学习 视觉认知迁移学习 MVL核团 锁相值 脑功能网络
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空间微重力环境下视盘水肿的发生及调节机制研究进展
7
作者 王晓斐 张永祺 +2 位作者 吴枝桂 王华林 侯莉娟 《载人航天》 北大核心 2025年第4期554-561,共8页
航天员进入空间微重力环境后视神经会发生一系列适应性变化,可能造成以视盘水肿为主的太空飞行相关神经眼综合征,导致航天员出现一定程度视力损伤。综述微重力下视盘水肿的发生机制,包括视神经结构变化、1-碳代谢异常等因素,并探讨了视... 航天员进入空间微重力环境后视神经会发生一系列适应性变化,可能造成以视盘水肿为主的太空飞行相关神经眼综合征,导致航天员出现一定程度视力损伤。综述微重力下视盘水肿的发生机制,包括视神经结构变化、1-碳代谢异常等因素,并探讨了视盘水肿的分子靶点。同时,对现有运动干预(如空间站运动设备的作用)以及药物干预(如利尿剂、抗炎药等)的效果进行分析,以期助力解决视盘水肿问题。 展开更多
关键词 空间微重力 视盘水肿 视网膜结构 颅内压 运动干预
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人类背根神经节感觉神经元多样性形成特征解析
8
作者 吴志生 孙华 +2 位作者 孙硕 李汉杰 陈云 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1197-1202,共6页
为深入探究人类背根神经节(DRG)感觉神经元多样性形成的时空特征,利用多重免疫荧光技术系统,系统研究神经营养因子酪氨酸激酶受体家族(TrkA/B/C)在胚胎和成年阶段DRG中的表达模式。结果显示,胚胎发育第4~6孕周,DRG中以TrkC+神经元为主,... 为深入探究人类背根神经节(DRG)感觉神经元多样性形成的时空特征,利用多重免疫荧光技术系统,系统研究神经营养因子酪氨酸激酶受体家族(TrkA/B/C)在胚胎和成年阶段DRG中的表达模式。结果显示,胚胎发育第4~6孕周,DRG中以TrkC+神经元为主,神经元尚未分化。第8~11孕周,TrkA+神经元比例显著上升至60.2%,成为主要类群,TrkC+比例下降至20.15%,TrkB+比例稳定于19.58%;此阶段神经元胞体增大,神经源性分化因子1表达丢失,说明分化完成且多样性初步建立。第15~24孕周,神经元类群比例稳定,胞体形态进一步特化,多样性基本确立。成年时期,神经元成熟并出现少量TrkA/B/C三阴性神经元,进一步丰富神经元类群的多样性。通过揭示Trk受体随DRG发育的动态表达规律,为感觉神经元发育及多样性研究提供了重要参考。 展开更多
关键词 背根神经节 感觉神经元 酪氨酸激酶受体 胚胎发育 神经元分化
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微重力环境下多巴胺稳态调控行为功能的作用机制
9
作者 杨昕 李科 +4 位作者 刘冉 赵旭东 王华林 毛兰群 侯莉娟 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第8期2087-2102,共16页
随着中国深空探索和长期载人飞行任务的加速推进,保障航天员在极端空间环境下的生理与行为功能成为亟需解决的问题。空间微重力是影响神经行为稳态的重要因素之一,对航天员的身体健康造成多种风险。多巴胺(dopamine,DA)作为关键的神经递... 随着中国深空探索和长期载人飞行任务的加速推进,保障航天员在极端空间环境下的生理与行为功能成为亟需解决的问题。空间微重力是影响神经行为稳态的重要因素之一,对航天员的身体健康造成多种风险。多巴胺(dopamine,DA)作为关键的神经递质,广泛参与奖赏机制、动机驱动、执行功能及感觉运动整合等行为调控。研究表明,微重力环境可通过影响DA能神经元活性、受体分布、酶表达和代谢通路,引起DA稳态紊乱,进而导致运动协调失衡、空间定向困难及认知决策能力下降等一系列行为功能障碍。同时,脑脊液分布的变化与脑结构重塑也可能影响DA系统的功能调节。维持DA稳态在保障神经可塑性与稳定行为功能方面具有重要意义,深入解析微重力环境下DA稳态调控机制,不仅有助于揭示重力变化对神经行为功能的影响,也为制定针对性的干预策略,如药物治疗、神经调控和运动训练等提供理论基础。本文综述了DA调控在微重力适应中的应用潜力,旨在为航天员的长期太空任务健康防护提供科学依据,并为微重力环境下行为功能的机制解析与干预拓展新的视角。 展开更多
关键词 微重力 多巴胺稳态 神经可塑性 行为功能
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中脑运动区与位移运动控制
10
作者 郭星辰 谢言 +2 位作者 魏莘烁 李文芬 孙颖郁 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第7期1804-1816,共13页
位移运动(locomotion)是一种普遍存在的基本运动功能,包括游泳、行走、奔跑和飞行等多种形式,对于动物的生存和环境适应至关重要。中脑运动区(mesencephaliclocomotorregion,MLR)位于中脑与后脑的交界处,是控制位移运动的关键脑区。在... 位移运动(locomotion)是一种普遍存在的基本运动功能,包括游泳、行走、奔跑和飞行等多种形式,对于动物的生存和环境适应至关重要。中脑运动区(mesencephaliclocomotorregion,MLR)位于中脑与后脑的交界处,是控制位移运动的关键脑区。在不同物种中,MLR的解剖位置和功能表现出高度的保守性。本文综述了从七鳃鳗到两栖类、爬行类,再到哺乳类和鸟类等不同物种中MLR的结构和功能的最新研究进展,特别关注了近期在哺乳类中利用光遗传学等新技术对MLR特定神经环路的精细解析,旨在揭示MLR调控运动的普遍性策略。鸟类具有卓越的飞行能力,但目前对于鸟类MLR的结构和功能的认识仍不清晰。通过对鸟类与其他物种MLR同源结构的比较分析,期望为鸟类MLR的确切定位以及飞行运动复杂调控机制的揭示提供重要线索。 展开更多
关键词 位移运动 中脑运动区 楔形核 脚桥核
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果蝇肠道菌群对其营养代谢调控机制的研究
11
作者 秦振波 赵梓源 +1 位作者 刘婧怡 尹相林 《农业灾害研究》 2025年第1期22-24,共3页
肠道菌群在宿主能量代谢中起着重要作用,尤其是在果蝇这一模式生物中展现其调控机制。首先,探讨了肠道菌群如何调控果蝇的能量代谢,重点分析肠道菌群对碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢的调节机制。其次,阐述了肠道菌群代谢产物对代谢调控... 肠道菌群在宿主能量代谢中起着重要作用,尤其是在果蝇这一模式生物中展现其调控机制。首先,探讨了肠道菌群如何调控果蝇的能量代谢,重点分析肠道菌群对碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢的调节机制。其次,阐述了肠道菌群代谢产物对代谢调控的作用,进一步分析肠道菌群对果蝇免疫系统的影响,阐明免疫反应在代谢调控中的作用。最后,讨论了肠道菌群对果蝇营养状态与生理状态的调节作用,揭示其对营养摄取、能量消耗、体重调控及生理健康的影响,为深入理解肠道菌群与宿主营养代谢之间的关系提供重要借鉴。 展开更多
关键词 肠道菌群 能量代谢 碳水化合物 免疫系统
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色氨酸羟化酶2基因敲除对雄性大鼠青春期社交玩耍行为及成年期攻击行为和同性性行为的影响
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作者 武瑶 樊圃 《中国比较医学杂志》 北大核心 2025年第7期72-83,共12页
目的探究色氨酸羟化酶2(tryptophan hydroxylase 2,Tph2)基因敲除对雄性大鼠青春期社交玩耍行为及成年后攻击行为的影响,以期阐明中枢五羟色胺(5-hydroxytrypatamine,5-HT)合成缺陷对不同发育阶段社交行为的影响。方法以色氨酸羟化酶2... 目的探究色氨酸羟化酶2(tryptophan hydroxylase 2,Tph2)基因敲除对雄性大鼠青春期社交玩耍行为及成年后攻击行为的影响,以期阐明中枢五羟色胺(5-hydroxytrypatamine,5-HT)合成缺陷对不同发育阶段社交行为的影响。方法以色氨酸羟化酶2敲除型(Tph2^(KO))和野生型(wild type,WT)的雄性大鼠为研究对象,在大鼠4周龄后通过旷场实验对青春期运动及焦虑水平进行评估,在大鼠5周龄及6周龄通过青春期社交互动测试对青春期社交玩耍行为进行评估,在大鼠8周龄时通过旷场实验对成年后运动及焦虑水平进行评估,在大鼠10周龄及11周龄通过居住者-入侵者测试对成年后攻击行为进行评估。结果在青春期旷场实验中,Tph2^(KO)雄性大鼠总移动距离显著少于WT雄性大鼠(P<0.05),中央区域探索时间及中央区域探索次数与WT雄性大鼠无显著差异(P>0.05)。在青春期社交互动测试中,Tph2^(KO)雄性大鼠总体社交行为与WT雄性大鼠无显著差异(P>0.05),社交玩耍行为显著增加(P<0.05),而中性社交行为显著减少(P<0.01)。在成年后旷场实验中,Tph2^(KO)雄性大鼠总移动距离较WT雄性大鼠显著降低(P<0.05),中央区域探索时间较WT雄性大鼠有降低趋势(P=0.100),中央区域探索次数较WT雄性大鼠显著降低(P<0.05)。在成年后居住者-入侵者实验中,Tph2^(KO)雄性大鼠总体社交行为、攻击行为及中性社交行为与WT雄性大鼠均无显著差异(P>0.05)。此外,Tph2^(KO)雄性大鼠在青春期及成年后均表现出对同性陌生鼠的骑跨行为(P<0.05,P=0.076)。结论色氨酸羟化酶2基因敲除导致雄性大鼠青春期社交玩耍行为显著增加,青春期及成年后同性骑跨行为增加,但未对成年后攻击行为产生显著影响,提示中枢5-HT合成缺陷对青春期社交行为具有选择性调节作用,并对不同发育阶段的同性骑跨行为均产生影响。 展开更多
关键词 动物行为学 社交玩耍行为 攻击行为 Tph2敲除雄性大鼠 五羟色胺
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Drp1在星形胶质细胞A1型活化中的作用
13
作者 周龙云 陈旭青 +2 位作者 方露 姚敏 刘书芬 《中国病理生理杂志》 北大核心 2025年第1期64-71,共8页
目的:探讨发动蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)在星形胶质细胞A1型活化中的作用,揭示星形胶质细胞异常活化的内在机制。方法:将大鼠星形胶质细胞CTX-TNA2分为对照组、星形胶质细胞条件培养基(astrocyte-conditioned medi... 目的:探讨发动蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)在星形胶质细胞A1型活化中的作用,揭示星形胶质细胞异常活化的内在机制。方法:将大鼠星形胶质细胞CTX-TNA2分为对照组、星形胶质细胞条件培养基(astrocyte-conditioned medium,ACM)组及5、10和25μmol/L线粒体分裂抑制剂1(mitochondrial division inhibitor-1,Mdivi-1;选择性抑制Drp1)+ACM组。其中,ACM组以含白细胞介素1α(interleukin-1α,IL-1α)、肿瘤坏死因子α(tumor necrisos factor-α,TNF-α)及补体1q(complement 1q,C1q)的条件培养基刺激24 h,诱导A1型活化;Mdivi-1+ACM组于对应浓度Mdivi-1预处理2 h,而后以条件培养基刺激24 h。以RT-qPCR检测各组干预后细胞A1型活化相关指标IL-1β、TNF-α和IL-10的mRNA表达;以细胞免疫荧光检测各组细胞A1型活化标志性分子补体C3、诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、S100钙结合蛋白A10(S100 calcium binding protein A10,S100A10)表达;采用MitoSOX Red荧光探针和流式细胞术检测各组干预后细胞线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;以MICA全场景显微成像分析平台观察各组细胞线粒体形态;结合免疫印迹分析,测定各组细胞线粒体分裂蛋白1(mitochondrial fission protein 1,FIS1)表达及Drp1活化水平。结果:RT-qPCR及免疫荧光结果示,与对照组比较,ACM组细胞IL-1β、TNF-αmRNA水平及C3、iNOS蛋白表达显著升高,而IL-10 mRNA水平及S100A10蛋白表达则有所下降,差异具有统计学意义(P<0.05);10和25μmol/L Mdivi-1干预则能有效抑制ACM诱导的IL-1β、TNF-αmRNA水平及C3、iNOS蛋白表达的升高,且能一定程度上回升S100A10蛋白的表达。MitoSOX Red染色流式定量分析显示,ACM刺激下,星形胶质细胞线粒体ROS水平显著提升;而Mdivi-1干预则能有效逆转这一病理性改变。MICA全场景显微成像分析平台显示,ACM刺激可诱导星形胶质细胞胞内大量圆球状线粒体生成,而10和25μmol/L Mdivi-1干预则能有效促进其长管状形态的恢复。同时免疫印迹结果亦证实,Mdivi-1干预能有效逆转ACM刺激下细胞Drp1和FIS1等线粒体分裂关键分子的活化。结论:Drp1介导的线粒体分裂为星形胶质细胞A1型活化的内在分子机制之一;Drp1抑制剂Mdivi-1可抑制星形胶质细胞A1型活化。 展开更多
关键词 发动蛋白相关蛋白1 线粒体分裂 星形胶质细胞 A1型活化
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持续缺氧对闭环呼吸系统的影响及其动力学机制研究
14
作者 夏露源 段利霞 王智慧 《力学学报》 北大核心 2025年第3期782-800,共19页
呼吸控制系统精确控制呼吸节律的生成和维持,以适应机体在不同生理和病理状态下的需求.当机体动脉血中的氧分压低于正常范围时,可能引发病理性呼吸急促.Pre-Bötzinger复合体作为呼吸节律起源的关键部位,其中包含呼气神经元、吸气... 呼吸控制系统精确控制呼吸节律的生成和维持,以适应机体在不同生理和病理状态下的需求.当机体动脉血中的氧分压低于正常范围时,可能引发病理性呼吸急促.Pre-Bötzinger复合体作为呼吸节律起源的关键部位,其中包含呼气神经元、吸气神经元和跨时相神经元,这些神经元通过神经调节和化学调节等多种机制协同工作,共同调控呼吸节律.呼吸过程涉及神经元网络的放电活动、肺泡的扩张与收缩、以及血液中氧气的传输等多个时间尺度的相互作用.在一定的缺氧条件下,闭环系统可以实现自我恢复.文章主要研究在不同的初始放电状态时,持续性缺氧干扰后系统的自我恢复能力.研究结果表明,系统的恢复情况可分为:完全恢复至常氧水平、部分恢复至轻度缺氧水平或完全无法恢复.基于方波电流的简洁性,简化了模型并应用动力学分析方法,探讨了产生不同缺氧反应的动力学机制.分岔分析表明,系统在施加持续缺氧前、缺氧过程中、移除缺氧后以及再次达到稳定状态的各个阶段的分岔结构变化是影响系统恢复能力的关键因素,并且只有缺氧前后分岔结构不发生改变的情形下,系统才具备自我恢复至常氧的能力.本研究增进了持续缺氧干扰对呼吸节律影响的理解,研究节律恢复的外部因素和生理条件的联系,以及节律恢复的内在动力学机制. 展开更多
关键词 呼吸节律 闭环呼吸控制模型 分岔分析 快慢变量分离 簇放电
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人少突胶质前体细胞移植对血管性痴呆小鼠脑白质的影响
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作者 周杰 刘卫鹏 +4 位作者 杨辉 汪兆艳 王倩 栾佐 屈素清 《中国病理生理杂志》 北大核心 2025年第5期843-850,共8页
目的:观察人少突胶质前体细胞(human oligodendrocyte precursor cells,hOPC)在血管性痴呆(vascular dementia,VaD)小鼠脑内的存活、迁移和分化能力,研究hOPC对小鼠脑白质的影响并初步探索其机制。方法:通过双侧颈总动脉狭窄法构建VaD... 目的:观察人少突胶质前体细胞(human oligodendrocyte precursor cells,hOPC)在血管性痴呆(vascular dementia,VaD)小鼠脑内的存活、迁移和分化能力,研究hOPC对小鼠脑白质的影响并初步探索其机制。方法:通过双侧颈总动脉狭窄法构建VaD小鼠模型,随机分为sham组、VaD组和hOPC组。VaD组和hOPC组在建模后8周经胼胝体立体定位移植等体积PBS或hOPC溶液。移植后4周和12周,通过免疫荧光染色观察hOPC在脑内的存活、迁移和分化。移植后12周,通过髓磷脂碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)、髓磷脂相关糖蛋白(myelinassociated glycoprotein,MAG)、神经丝蛋白200(neurofilament protein 200,NF200)和非磷酸化神经丝H(其单克隆抗体为SMI32)免疫荧光染色和水迷宫实验研究hOPC对小鼠脑白质的影响,利用血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)免疫荧光染色探索hOPC的旁分泌机制。结果:hOPC可以在VaD小鼠脑内存活12周,迁移至受损的白质区,并部分分化为成熟的少突胶质细胞(约63%)。移植后12周,hOPC显著提高MBP、MAG和NF200的荧光强度(P<0.05或P<0.01),降低SMI32的荧光强度(P<0.01);hOPC组VEGF的表达显著高于sham组和VaD组(P<0.01)。在水迷宫实验中,hOPC组与sham组的结果差异无统计学意义(P>0.05),hOPC组的潜伏期较VaD组缩短(P<0.05或P<0.01),hOPC组穿越平台的次数较VaD组增多(P<0.05)。结论:hOPC可以在VaD小鼠脑内存活、迁移和分化,减轻脑白质病变,改善认知功能,这可能与细胞替代和旁分泌有关。 展开更多
关键词 血管性痴呆 白质 少突胶质前体细胞 干细胞移植 旁分泌
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Makorin环指蛋白3参与儿童中枢性性早熟的分子作用机制
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作者 陈子琴 张雪荣 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第1期99-104,共6页
中枢性性早熟(central precocious puberty,CPP)的发病机制是由于下丘脑-垂体-性腺轴功能的提前启动,而该轴由来自下丘脑的促性腺激素释放激素(gonadotrophin-releasing hormone,GnRH)调控,GnRH分泌增加会促进垂体分泌促性腺激素,从而... 中枢性性早熟(central precocious puberty,CPP)的发病机制是由于下丘脑-垂体-性腺轴功能的提前启动,而该轴由来自下丘脑的促性腺激素释放激素(gonadotrophin-releasing hormone,GnRH)调控,GnRH分泌增加会促进垂体分泌促性腺激素,从而导致生殖器官的发育和性激素的分泌。青春期启动的时间受到营养、环境和社会经济因素之间相互作用的影响。在致病基因的研究中,Makorin环指蛋白3(makorin ring finger protein 3,MKRN3)、lin-28同系物A和Delta-like 1同源物等基因的功能缺失性突变,均可导致青春发育期启动时间提前,其中MKRN3的功能丧失突变是家族性CPP最常见的单基因病因之一。自2013年首次在5个CPP家族中鉴定出MKRN 3突变以来,MKRN3在青春期中的作用逐渐被发现。MKRN3属于E3泛素连接酶家族成员,在多种真核生物的中枢神经系统中表达。MKRN3可能作为E3泛素连接酶发挥作用来抑制GnRH活性。最近,越来越多的研究探讨了MKRN3在CPP中的分子作用机制,揭示了多种与MKRN3相互作用的基因及蛋白质,利如MKRN3能抑制KISS1和TAC3活性,从而影响kisspeptin和神经激肽B表达以调控GnRH分泌;MKRN3还能通过泛素化PABPC1抑制GNRH 1 mRNA翻译;另外,还有MBD3、IGF2BP1及NPTX1等靶点,它们均在MKRN3下游参与GnRH调控过程。在MKRN 3上游,miR-30能与MKRN 3基因3′-非翻译区的3个位点结合,从而阻断MKRN 3转录。本文综述了MKRN3在CPP发病过程中的作用及其分子机制方面的研究进展,有助于更好地理解CPP的发病机制,也为进一步深入研究MKRN3分子作用机制奠定了理论基础。 展开更多
关键词 中枢性性早熟 Makorin环指蛋白3 促性腺激素释放激素 儿童
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内源性大麻素2-AG通过电压门控钙通道拮抗大鼠尾核神经元损伤的电生理研究
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作者 朱时钰 陆永利 +1 位作者 李自成 杨红卫 《中国病理生理杂志》 北大核心 2025年第7期1259-1266,共8页
目的:探讨内源性大麻素2-花生四烯酸甘油(2-arachidonoyl glycerol,2-AG)对红藻氨酸(kainic acid,KA)损伤的大鼠尾核(caudate nucleus,CN)神经元电压门控钙通道(voltage-gated calcium channels,VGCCs)电流的调控作用及其机制。方法:在... 目的:探讨内源性大麻素2-花生四烯酸甘油(2-arachidonoyl glycerol,2-AG)对红藻氨酸(kainic acid,KA)损伤的大鼠尾核(caudate nucleus,CN)神经元电压门控钙通道(voltage-gated calcium channels,VGCCs)电流的调控作用及其机制。方法:在原代培养的新生SD大鼠CN神经元上,运用全细胞膜片钳技术记录2-AG对KA诱导的兴奋性毒性及VGCCs电学功能的改变:包括电流密度、通道的电流-电压特性、通道的激活动力学特性和失活动力学特性的变化。结果:KA显著增强CN神经元的VGCCs电流密度,且改变VGCCs失活电学特性:降低其半失活电压,使失活曲线向去极化方向移动;但并不影响VGCCs激活电学特性。直接给予2-AG或单酰甘油脂肪酶抑制剂URB602抑制2-AG降解而间接升高胞内2-AG水平,可通过大麻素受体1(cannabinoid receptor 1,CB1R)抑制KA诱导的VGCCs电流密度的增加和失活曲线的去极化方向移动。结论:内源性大麻素2-AG对KA诱导的兴奋性毒性损伤具有神经保护作用,可通过CB1R途径调控CN神经元的VGCCs功能来实现。 展开更多
关键词 2-花生四烯酸甘油 红藻氨酸 电压门控钙通道 尾核 大麻素受体1
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间充质干细胞影响NADHP氧化酶4抑制氧化应激通路治疗2型糖尿病肾病
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作者 冯淑琪 金国荣 +9 位作者 薛群航 贺敏 王泽航 要嘉欣 陈龙 王玉姣 张安秀 何生 周冰蕊 解军 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第5期730-740,共11页
糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最严重的并发症之一,是终末期肾病的主要原因。DN患者的病理机制与长期血糖控制不佳密切相关,持续高血糖状态通过诱导肾内氧化应激反应,引发足细胞损伤及肾小管间质炎症浸润,进而导致蛋白... 糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最严重的并发症之一,是终末期肾病的主要原因。DN患者的病理机制与长期血糖控制不佳密切相关,持续高血糖状态通过诱导肾内氧化应激反应,引发足细胞损伤及肾小管间质炎症浸润,进而导致蛋白尿、肾小球硬化和纤维化等不可逆肾损伤。人脐带间充质干细胞(human umbilical cord derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)因其良好的抗氧化应激作用有望为DN提供新的解决方案。本研究建立了DN小鼠模型,通过尾静脉注射hUC-MSCs(1×10^(6)/只)来达到治疗DN的目的。空腹血糖和腹腔注射葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT)数据显示,hUC-MSCs能显著降低DN小鼠的空腹血糖水平(22.5±3.0 vs 14.7±1.1,P<0.01)并提高其血糖调节能力(P<0.05)。同时,DN小鼠经hUC-MSCs治疗后肾功能得到改善并且氧化应激产物水平下降,例如尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、尿肌酐(urinary creatinine,Ucr)、尿蛋白(urinary protein,PRO)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的水平均显著降低(P<0.05)。通过苏木素-伊红(hematoxylin-eosin staining,H&E)染色、糖原(periodic acid-schiff stain,PAS)染色和天狼星红染色对肾组织形态学进行分析,经hUC-MSCs治疗后DN小鼠的肾小球间质增生、肾小球肥大和肾小管炎性间质浸润等病理状态均得到减轻。免疫组化、Real-time RT-PCR和免疫印迹等结果显示,hUC-MSCs治疗可降低氧化应激主要相关蛋白酶NADPH氧化酶4(NADPH oxidase 4,NOX4)和硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)的表达(P<0.05),减少活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生。同时,在体外实验中选择人肾皮质近曲小管上皮细胞(human renal proximal tubular epithelial cells,HK-2 cells)进行验证,使用高糖处理,采用hUC-MSCs的条件培养基(mesenchymal stem cell-conditioned medium,MSC-CM)进行处理,免疫印迹结果显示,NOX4和TXNIP的表达都得到抑制(P<0.05),ROS表达降低。综上,hUC-MSCs治疗可以降低DN小鼠的血糖水平,改善肾功能下降以及病理损伤,其作用可能与下调NOX 4的表达从而抑制TXNIP介导的氧化应激有关。 展开更多
关键词 糖尿病肾病 人脐带间充质干细胞 氧化应激 NADPH氧化酶4 硫氧还蛋白相互作用蛋白
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重性抑郁障碍神经调控应用及评估
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作者 李玉清 揭会聪 +2 位作者 郭江子慧 刘迢迢 郑旭媛 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第3期681-690,共10页
抑郁症又称重性抑郁障碍(MDD),是以情绪低落、兴趣减退和精力缺乏为主要特征的情感障碍类疾病,给家庭和社会造成沉重的负担。神经调控技术通过侵入性或非侵入性的方法,利用电、磁等手段调节大脑特定区域的神经活动,改善抑郁症状。确定... 抑郁症又称重性抑郁障碍(MDD),是以情绪低落、兴趣减退和精力缺乏为主要特征的情感障碍类疾病,给家庭和社会造成沉重的负担。神经调控技术通过侵入性或非侵入性的方法,利用电、磁等手段调节大脑特定区域的神经活动,改善抑郁症状。确定客观的评估指标可以为MDD神经调控策略的制定及疗效评估提供可靠的依据。本文系统回顾经颅磁刺激(TMS)、经颅电刺激(TES)和经颅超声刺激(TUS)等非侵入式,以及深部脑刺激(DBS)、光遗传学和化学遗传学等侵入式神经调控技术在MDD的最新应用进展,重点探讨了神经调控的行为学、神经影像学以及神经电生理评估指标,为未来开发重性抑郁障碍的精准、个性化神经调控方案和评估工具提供方向。 展开更多
关键词 重性抑郁障碍 非侵入式调控 侵入式调控 评估指标
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小鼠青春期香烟暴露通过前额叶小胶质细胞介导的炎症反应影响成年后学习记忆功能 被引量：1
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作者 范文娟 陈彦锋 +2 位作者 段子朋 孙缦利 陈旭东 《中国病理生理杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2254-2261,共8页
目的:探讨小鼠青春期香烟暴露对前额叶小胶质细胞介导的炎症反应及其对成年后学习记忆功能的影响。方法:健康2周龄雄性昆明小鼠72只,每只体重(11.0±1.5) g。随机分为对照组与香烟暴露组,每组各36只。香烟暴露组每日被动吸烟6支,持... 目的:探讨小鼠青春期香烟暴露对前额叶小胶质细胞介导的炎症反应及其对成年后学习记忆功能的影响。方法:健康2周龄雄性昆明小鼠72只,每只体重(11.0±1.5) g。随机分为对照组与香烟暴露组,每组各36只。香烟暴露组每日被动吸烟6支,持续10周。分别在对照组与香烟暴露组小鼠4周龄(少年期)、8周龄(青年期)、12周龄(成年期)三个时点,每组各取6只检测其神经行为学与病理学变化。具体如下:通过跳台测试、三箱交互实验、新奇事物识别实验检测小鼠学习记忆能力及认知行为学功能变化;免疫荧光实验检测各组小鼠前额叶皮质小胶质细胞的形态、突触数量以及小胶质细胞周围炎性因子凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)的表达;Western blot实验检测各组小鼠大脑皮质突触小泡蛋白(synaptophysin,SYP)和突触后致密蛋白95(postsynaptic density protein-95, PSD-95)的表达水平;酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)实验检测前额叶皮质中肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)、IL-6的蛋白表达。结果:(1)与同龄对照组相比,8周、12周龄香烟暴露小鼠跳台潜伏期显著缩短、跳台错误次数显著增多(P<0.01),社交识别时间以及对新事物探索时间延长(P<0.05)。(2)免疫荧光实验表明,8周龄、12周龄香烟暴露组小鼠前额叶皮质SYP阳性斑点减少,Iba1阳性小胶质细胞数量增多,呈现激活状态;小胶质细胞周围ASC阳性斑点增多。Western blot实验进一步证明8周龄、12周龄香烟暴露组小鼠大脑皮质突触素蛋白SYP、PSD-95表达降低(P<0.05)。(3) ELISA实验表明8周龄、12周龄香烟暴露组小鼠前额叶皮质炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6含量增高(P<0.05)。结论:小鼠青春期香烟暴露可能会通过激活前额叶皮质小胶质细胞,导致炎症因子分泌增多,影响小胶质细胞功能并造成突触损伤,进而影响小鼠成年后的学习记忆功能及认知能力。 展开更多
关键词 香烟暴露 前额叶皮质 小胶质细胞 认知 炎症
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