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溴化乙锭诱导的短暂脱髓鞘增强PRV的逆行转导效率

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中国生物工程杂志 2019年第12期39卷 35-41页

作者：刘法东段红梅郝鹏赵文高钰丹杨朝阳李晓光北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料与神经再生北京市重点实验室北京100083 首都医科大学神经生物学系北京100069 北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心生物材料与神经再生北京市国际科技合作基地北京100083

目的:改进伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)的注射方法,通过溴化乙锭(ethidium bromide,EB)诱导的短暂脱髓鞘提高PRV的转导效率。方法:选用18只正常成年Wistar大鼠,随机分为肌肉组、NS组和EB组(n=6)。肌肉组将2μl滴度为2×10~9的... 详细信息

目的:改进伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)的注射方法,通过溴化乙锭(ethidium bromide,EB)诱导的短暂脱髓鞘提高PRV的转导效率。方法:选用18只正常成年Wistar大鼠,随机分为肌肉组、NS组和EB组(n=6)。肌肉组将2μl滴度为2×10~9的PRV工具病毒注射到胫骨前肌和腓肠肌上;NS组将2μl生理盐水(normal saline,NS)注射到坐骨神经上,1周后相同位置注射2μl滴度为2×10~9的PRV;EB组将2μl 0. 1%的EB注射到坐骨神经上,1周后相同位置注射2μl滴度为2×109的PRV。大鼠注射PRV 5天后,灌流取材并制作冰冻切片,观察各级神经元的感染情况。结果:EB组大鼠L4-L5脊髓前角神经元和背根神经节(DRG)、T8脊髓中间神经元、C4脊髓中间神经元、延髓、中脑、大脑皮层均有大量神经元被PRV标记。肌肉组和NS组各级神经元仅有少量被PRV标记。结论:EB诱导坐骨神经脱髓鞘后能够显著提高PRV的逆行转导效率。

关键词：溴化乙锭脱髓鞘伪狂犬病病毒效率

康复训练结合神经营养因子3-壳聚糖支架改善脊髓损伤大鼠骨骼肌形态和运动功能

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中国组织工程研究 2021年第16期25卷 2514-2520页

作者：陈星颖郝飞高钰丹赵文段红梅杨朝阳李晓光首都医科大学神经生物学系北京市100069 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料和神经再生北京市重点实验室北京市100083 北京航空航天大学医工交叉创新研究院生物医学工程高精尖创新中心北京市100083

背景:前期研究显示,神经营养因子3(neurotrophin 3,NT3)-壳聚糖可诱发脊髓损伤大鼠内源性神经发生和轴突再生,促进大鼠运动和感觉功能恢复。目的:观察康复训练结合NT3-壳聚糖活性生物材料支架对完全性脊髓损伤大鼠骨骼肌形态变化和功能... 详细信息

背景:前期研究显示,神经营养因子3(neurotrophin 3,NT3)-壳聚糖可诱发脊髓损伤大鼠内源性神经发生和轴突再生,促进大鼠运动和感觉功能恢复。目的:观察康复训练结合NT3-壳聚糖活性生物材料支架对完全性脊髓损伤大鼠骨骼肌形态变化和功能恢复的影响。方法:将50只成年雌性Wistar大鼠随机分为5组,每组10只:假手术组不造模,其余4组制备T7-T8全切5 mm脊髓损伤模型,单损组造模后不进行任何干预,另3组分别给予康复训练、NT3-壳聚糖活性生物材料支架、NT3-壳聚糖活性生物材料支架结合康复训练干预,康复训练于造模后2周开始。造模前及造模后2,4,6,8,10,12周对各组大鼠进行开放场地的BBB评分;造模后12周,取后肢骨骼肌(胫骨前肌、腓肠肌、比目鱼肌)进行苏木精-伊红和乙酰胆碱酯酶染色,评定各组大鼠肌肉萎缩和运动终板的变化情况。实验方案经首都医科大学动物实验委员会批准(批准号为AEEI-2018-105)。结果与结论:①假手术组术后各时间点的BBB评分高于其他4组(P<0.05),NT3-壳聚糖结合康复训练组造模后8,10,12周的评分高于单损组、单损结合康复训练组、NT3-壳聚糖组(P<0.05);②造模后12周苏木精-伊红染色显示,造模4组的各骨骼肌肌纤维横截面积和直径小于假手术组(P<0.05),其中NT3-壳聚糖结合康复训练组各骨骼肌肌纤维横截面积和直径大于单损组、单损结合康复训练组、NT3-壳聚糖组(P<0.05);③造模后12周乙酰胆碱酯酶染色显示,造模4组各骨骼肌的运动终板乙酰胆碱酯酶平均吸光度值均低于假手术组(P<0.05),其中NT3-壳聚糖结合康复训练组高于单损组、单损结合康复训练组、NT3-壳聚糖组(P<0.05);④结果表明,康复训练结合NT3-壳聚糖活性生物材料支架植入能有效防止完全性脊髓损伤大鼠后肢骨骼肌肌肉萎缩,提高运动终板乙酰胆碱酯酶活性,减轻神经肌肉接头退变,改善大鼠后肢运动功能。

关键词：材料神经营养因子3 脊髓损伤生物活性支架康复训练运动终板骨骼肌

成年小鼠缺血性脑卒中后病理及行为功能的变化

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中国组织工程研究 2020年第35期24卷 5625-5631页

作者：梁彦峰郝鹏段红梅赵文高钰丹李晓光杨朝阳首都医科大学神经生物学系北京市100069 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料和神经再生北京市实验室大数据精准医疗高精尖创新中心北京市100191

背景:大鼠大脑中动脉末端闭塞模型可以引起稳定的局灶性皮质梗死,在很好模拟人类卒中病理状态的同时死亡率较低,但对手术人员的技术以及设备有较高要求,并且需要后期评估才能确定造模成功与否。目的:建立有效稳定简便的缺血性小鼠脑卒... 详细信息

背景:大鼠大脑中动脉末端闭塞模型可以引起稳定的局灶性皮质梗死,在很好模拟人类卒中病理状态的同时死亡率较低,但对手术人员的技术以及设备有较高要求,并且需要后期评估才能确定造模成功与否。目的:建立有效稳定简便的缺血性小鼠脑卒中模型;揭示小鼠脑卒中后梗死区及周围区域的病理变化;探索小鼠脑卒中后的行为学改变。方法:对小鼠末端大脑中动脉进行永久电凝结扎,24 h后用TTC染色明确该模型梗死范围并统计该模型的成功概率;对小鼠大脑中动脉末端闭塞模型后不同时间点(1,3,7,10,14 d)的脑组织切片进行苏木精-伊红染色,观察缺血坏死区的体积在不同时间点的改变;进行胶质纤维酸性蛋白、Iba-1免疫组织化学染色,检测模型小鼠脑损伤后胶质反应及炎症反应变化;最后应用网格足部错误试验和圆柱体试验评价小鼠卒中后感觉运动功能的缺失情况。结果与结论:①大脑中动脉末端闭塞模型导致局灶性皮质梗死且该新模型死亡率仅9%,成功率达87%;②梗死区域主要位于M1/S1/S2区,梗死范围在闭塞10 d时趋于稳定;③脑卒中后3 d时炎症反应达到高峰,14 d时损伤区周围形成稳定星形胶质瘢痕;④局灶性皮质梗死后小鼠对侧肢体出现明显的感觉及运动的缺失;⑤结果表明,卒中后实验小鼠立即出现感觉及运动功能缺失,且持续至卒中后12周;实验建立的大脑中动脉末端闭塞模型稳定、可靠,梗死范围明确,适合缺血性脑卒中的研究。

关键词：脑卒中缺血性脑卒中大脑中动脉末端闭塞病理行为学模型鼠

C57BL/6小鼠胫骨前肌和趾长伸肌肌梭解剖学分析

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解剖学报 2022年第2期53卷 203-209页

作者：连文玺段红梅郝飞郝鹏赵文高钰丹杨朝阳李晓光北京航空航天大学生物学与医学工程学院北京生物医学工程高级创新中心北京市生物材料与神经再生重点实验室北京100191 首都医科大学基础医学院神经生物学教研室北京100069

目的定位C57BL/6小鼠胫骨前肌(TA)和趾长伸肌(EDL)肌梭分布,分析肌梭在骨骼肌中的固定方式,并统计肌梭各区域长度和赤道横截面积(CAS)等参数分析肌梭形态学共性,为肌梭的形态和功能研究提供解剖学基础。方法5只正常成年C57BL/6小鼠取TA... 详细信息

目的定位C57BL/6小鼠胫骨前肌(TA)和趾长伸肌(EDL)肌梭分布,分析肌梭在骨骼肌中的固定方式,并统计肌梭各区域长度和赤道横截面积(CAS)等参数分析肌梭形态学共性,为肌梭的形态和功能研究提供解剖学基础。方法5只正常成年C57BL/6小鼠取TA和EDL,利用改良的骨骼肌冷冻技术得到无冰晶样本,样本连续冷冻切片,HE染色,显微成像,分析TA与EDL肌梭分布及肌梭在骨骼肌中与其他组织的连接方式。测量肌梭各区域长度和CAS,统计学分析肌梭形态特征。结果C57BL/6小鼠TA和EDL分布情况为:从尾端至头端方向,肌梭主要分布在肌腹中间偏上位置。从背侧至腹侧,肌梭靠近腓深神经入肌点分布。在肌梭末梢可以看到肌梭锚定连接梭外纤维并固定于骨骼肌中。单个肌梭形态观察分析显示,连接感觉神经纤维末梢的区域A和与运动神经纤维末梢连接区域B的长度有较明显相关性(相关系数为0.75)。结论C57BL/6小鼠TA和EDL肌梭分布特点可以为后续肌梭相关的形态学和电生理研究提供解剖信息,发现肌梭区域A和区域B的相关性可能有助于解释肌梭信号传递能力差异。

关键词：肌梭分布锚定连接长度相关性 HE染色 R语言ggplot包分析小鼠

改良光化学栓塞法诱导缺血性脑卒中模型大鼠的病理变化

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中国组织工程研究 2022年第2期26卷 218-224页

作者：李舒伦郝鹏郝飞段红梅赵文高钰丹杨朝阳李晓光首都医科大学基础医学院神经生物学系北京市100069 北京航空航天大学医工交叉创新研究院生物医学工程高精尖创新中心北京市100191

背景:大鼠光化学栓塞模型可以良好地模拟缺血性卒中,具有损伤脑区特异性、高重复性及低死亡率等优势,但光源的选择及玫瑰红注射浓度等多个条件都会影响造模的结果,需要后期进行细致的评估来确定造模的成功。目的:建立稳定、不易自发恢... 详细信息

背景:大鼠光化学栓塞模型可以良好地模拟缺血性卒中,具有损伤脑区特异性、高重复性及低死亡率等优势,但光源的选择及玫瑰红注射浓度等多个条件都会影响造模的结果,需要后期进行细致的评估来确定造模的成功。目的:建立稳定、不易自发恢复的大鼠缺血性脑卒中模型,并探究卒中区域的病理变化及大鼠行为学变化。方法:雄性Wistar大鼠52只随机被分为假手术组6只、光化学栓塞组46只。光化学栓塞组取18只分别于大鼠股静脉注射20,40及80 mg/kg玫瑰红制作光化学栓塞模型,筛选出造模最佳的玫瑰红浓度;再对剩余28只大鼠进行光化学栓塞造模手术;假手术组大鼠不进行激光器定点照射及不注射玫瑰红染料。术后1 d利用TTC染色揭示在不同玫瑰红浓度注射下梗死范围的变化;对大鼠光化学栓塞后1,3,7,14 d运用NeuN染色观察梗死区域内神经元的死亡情况;Iba-1,GFAP,GLUT-1染色观察光化学栓塞后卒中区域炎症反应、胶质瘢痕及血管的变化;应用圆柱体实验及网格错误实验评价大鼠光化学栓塞后行为学的变化。结果与结论:(1)80 mg/kg的玫瑰红浓度引起的卒中腔体积最大,光化学栓塞模型重复性高,动物死亡率低,7 d可以形成较稳定的卒中腔;(2)光化学栓塞后在7 d可以形成相对稳定的胶质瘢痕带,但炎症反应在1-14 d逐渐加重;(3)光化学栓塞减少卒中腔附近的血管面积,并在14 d趋于稳定;(4)光化学栓塞后大鼠出现长期的感觉及运动功能下降;(5)结果表明大鼠光化学栓塞模型稳定良好,不易自发恢复,适合缺血性脑卒中病理变化的研究。

关键词：缺血性脑卒中光化学栓塞病理行为学大鼠动物模型

AMPA受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点

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生理学报 2018年第2期70卷 106-114页

作者：陈雪怡张皑峰赵文高钰丹段红梅郝鹏杨朝阳李晓光首都医科大学神经生物学系北京100069 首都医科大学附属北京友谊医院口腔科北京100050 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料和神经再生北京市实验室北京100191 北京航空航天大学大数据精准医疗高精尖创新中心北京100191

本研究旨在探讨α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点。选择出生后0.5月龄、1月龄、2月龄和3月龄Wistar大鼠共计48只(每组各12只)。应用全细胞膜片钳技术及MED64平面微电极阵列技... 详细信息

本研究旨在探讨α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点。选择出生后0.5月龄、1月龄、2月龄和3月龄Wistar大鼠共计48只(每组各12只)。应用全细胞膜片钳技术及MED64平面微电极阵列技术检测海马CA1区锥体神经元的被动膜特性及AMPA受体参与的自发兴奋性突触后电流(spontaneous exctitatory postsynaptic current,sEPSC)和场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP)。结果显示,海马CA1区锥体神经元在出生后0.5～3月龄期间,在被动膜特性方面表现为:膜电容与静息膜电位无显著性变化;膜输入电阻与时间常数均显著下降。在主动膜特性方面,呈现出阶段性变化:0.5～1月龄期间,s EPSC的反应表现为:振幅显著升高,频率明显增大,上升时间及下降时间显著增加;1～3月龄期间,sEPSC的反应特性与0.5～1月龄期间相反。此外,0.5～3月龄期间,海马CA1区诱发出的f EPSP范围明显扩大,而幅值显著减小;各月龄海马CA1区诱发出的fEPSP幅值均可被AMPA受体竞争性拮抗剂6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3-二酮(CNQX)明显降低。以上结果提示,在出生后大鼠海马发育早期过程中,AMPA受体作为调节突触传递和突触联系的主要兴奋性受体,可以促进海马的发育及功能成熟。

关键词： AMPA受体出生后发育早期全细胞膜片钳技术 MED64平面微电极阵列记录技术

应用病毒示踪技术观察大鼠两侧背根神经节的纤维联系

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神经解剖学杂志 2020年第3期36卷 233-239页

目的:通过伪狂犬病毒(PRV)逆行示踪技术观察Wistar大鼠两侧背根神经节(DRG)之间神经元的联系,寻找两侧DRG神经元交互支配的形态学基础.方法:选用18只正常成年雌性Wistar大鼠,分为单侧PRV组、双侧PRV组、霍乱毒素B亚单位(CTB)组(n=6).单... 详细信息

目的:通过伪狂犬病毒(PRV)逆行示踪技术观察Wistar大鼠两侧背根神经节(DRG)之间神经元的联系,寻找两侧DRG神经元交互支配的形态学基础.方法:选用18只正常成年雌性Wistar大鼠,分为单侧PRV组、双侧PRV组、霍乱毒素B亚单位(CTB)组(n=6).单侧PRV组将2μl滴度为1×10^10的PRV-EGFP注射到左侧坐骨神经;双侧PRV组将2μl滴度为1×10^10的PRV-EGFP注射到左侧坐骨神经上,同时2μl滴度为1×10^10的PRV-mRuby注射到右侧坐骨神经上;CTB组将2μl浓度为1μg/μl的CTB注射到左侧坐骨神经上.5d后观察病毒标记结果.结果:单侧PRV组在左侧DRG可见大量被PRV-EGFP标记的神经元,右侧DRG也观察到大量被PRV-EGFP标记的神经元,但数量明显少于左侧(P<0.01).双侧PRV组在左侧DRG可见大量被PRV-EGFP和PRV-mRuby标记的神经元,且有部分神经元被PRV-EGFP和PRV-mRuby同时标记.CTB组大鼠L4脊髓前角神经元被CTB标记,DRG中枢突大量纤维终末被CTB标记.此外,L2脊髓中背根神经节中枢突的大量纤维终末被CTB标记.单侧PRV组大鼠L4脊髓前角神经元被PRV-EGFP标记,腰骶髓后连合核(DCN)有大量神经元被PRV-EGFP标记,L2腰骶髓后连合核也有大量神经元被PRV-EGFP标记.结论:Wistar大鼠的左右侧DRG神经元之间存在交互支配的现象,两侧DRG神经元之间并没有直接的突触联系,而是通过后连合核等中间神经元跨突触联系.

关键词：伪狂犬病毒逆行示踪技术背根神经节突触联系大鼠

神经干细胞在加载神经生长因子角蛋白纤维支架上的生长与分化

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中国组织工程研究 2018年第21期22卷 3387-3392页

作者：孙泉李莹高钰丹郝鹏赵文段红梅杨朝阳李晓光北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料和神经再生北京市重点实验室大数据精准医疗高精尖创新中心北京市100191 首都医科大学神经生物学系北京市100069

背景:神经组织工程的基本方法是建立生物材料支架复合神经细胞的三维空间结构,这种方法对修复神经损伤具有极大潜力。目的:分析不同处理条件下角蛋白纤维的理化性质以得到最佳的处理条件,并研究加载神经生长因子后角蛋白纤维材料对神经... 详细信息

背景:神经组织工程的基本方法是建立生物材料支架复合神经细胞的三维空间结构,这种方法对修复神经损伤具有极大潜力。目的:分析不同处理条件下角蛋白纤维的理化性质以得到最佳的处理条件,并研究加载神经生长因子后角蛋白纤维材料对神经干细胞分化的影响。方法:使用不同浓度的盐酸对角蛋白纤维进行处理,红外图谱分析其化学性质,以得到最佳的盐酸处理浓度。随后加载神经生长因子,并使用红外图谱证明神经生长因子成功加载到角蛋白纤维上。将角蛋白纤维、加载神经生长因子的角蛋白纤维分别与神经干细胞共培养10 d,免疫荧光细胞化学方法检测MAP2,MBP,GFAP的表达及神经干细胞向神经元分化的比例。结果与结论:8 mol/L盐酸处理的角蛋白纤维表现出最高的羧基含量。与神经干细胞共培养10 d后,加载神经生长因子的角蛋白纤维组神经干细胞分化为神经元的比例显著高于单纯的角蛋白纤维组和无材料的对照组。该研究证明了加载神经生长因子的角蛋白纤维可以显著增加神经干细胞分化成神经元的比例。

关键词：角蛋白纤维神经生长因子神经干细胞神经元神经组织工程干细胞国家自然科学基金组织工程

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思政教育融入神经生物学课程的策略与设计

卫生职业教育 2022年第12期40卷 102-103页

作者：郝鹏杨朝阳高钰丹李晓光首都医科大学基础医学院北京100069

将思政教育融入医学专业课是培养德才兼备的高素质医学人才的重要举措,如何挖掘专业课程中的思政元素,发现专业知识与思政教育的结合点,并将两者有效地融入教学的各个环节,是当前高校施行课程思政教育教学改革的重点。基于神经生物学的... 详细信息

将思政教育融入医学专业课是培养德才兼备的高素质医学人才的重要举措,如何挖掘专业课程中的思政元素,发现专业知识与思政教育的结合点,并将两者有效地融入教学的各个环节,是当前高校施行课程思政教育教学改革的重点。基于神经生物学的学科特点,阐述将课程思政元素有机融入神经生物学教学的策略和途径,以有效实现价值塑造、知识传授和能力培养相统一。

关键词：课程思政神经生物学立德树人