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运动对认知功能的改善作用及其与成年神经发生的关系

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中国老年学杂志 2021年第16期41卷 3602-3606页

作者：孙开宏扬州市职业大学体育学院江苏扬州225009

20世纪90年代,成年哺乳动物神经发生现象逐渐在啮齿类、灵长类动物及人类中得以证实。成年神经发生贯穿于整个生命周期,主要位于侧脑室的室管膜下层(SVZ)和齿状回颗粒下层(SGZ)。海马齿状回(DG)中产生的新神经元在功能上整合到成熟回路... 详细信息

20世纪90年代,成年哺乳动物神经发生现象逐渐在啮齿类、灵长类动物及人类中得以证实。成年神经发生贯穿于整个生命周期,主要位于侧脑室的室管膜下层(SVZ)和齿状回颗粒下层(SGZ)。海马齿状回(DG)中产生的新神经元在功能上整合到成熟回路中,有助于海马依赖性功能,如认知和情绪控制,尤其是学习和记忆功能[1]。多数证据表明[2,3],运动是维持和改善动物和人类大脑健康和认知功能的有效方法,甚至能防止认知障碍。最近有研究表明[4,5],运动可调节神经祖细胞(NPC)的增殖、分化、存活和成熟,且运动诱导的海马神经发生与认知功能的改善有关。本文就运动对认知功能的改善作用及其与成年神经发生的关系进行综述。

关键词：运动成年神经发生认知功能

Sox基因家族对成年神经发生的转录调控作用

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生理科学进展 2020年第4期51卷 289-293页

作者：桂林熊欣欣陈相任刘媛媛谭国鹤广西医科大学广西生物医药协同创新中心广西再生医学重点实验室南宁530021 广西医科大学基础医学院解剖学教研室南宁530021 广西医科大学转化医学研究中心长寿与老年相关疾病教育部重点实验室南宁530021

成年神经发生是脑内一个复杂而高度调控的重要生物学过程,维持了脑内可塑性和相关功能。近年来,成年神经发生受内在因素和外在因素的影响。其中,内在因素中的转录因子参与基因转录,协调成年神经发生过程中遗传程序的表达。Sox基因家族... 详细信息

成年神经发生是脑内一个复杂而高度调控的重要生物学过程,维持了脑内可塑性和相关功能。近年来,成年神经发生受内在因素和外在因素的影响。其中,内在因素中的转录因子参与基因转录,协调成年神经发生过程中遗传程序的表达。Sox基因家族编码的Sox蛋白作为重要的转录调控因子对成年神经发生起着重要的转录调控作用。因此,本文就Sox基因家族中参与成年神经发生的关键因子展开综述,为人们理解成年脑内神经发生的分子调控机制提供新的见解。

关键词：成年神经发生神经干细胞 Sox基因家族转录因子转录调控

自愿运动通过多巴胺D1受体信号通路调节GSK3β促进成年神经发生和认知功能

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自愿运动通过多巴胺D1受体信号通路调节GSK3β促进成年神经发生和...

作者：臧健坤暨南大学

学位级别：硕士

目的:适当运动可以改善老年人的认知功能,例如陈述性记忆,长时程记忆等,并能够改善脑的能量代谢,避免大脑随老化而萎缩,保持脑容量,这些都可能是运动降低阿尔茨海默病发病风险的原因。进一步的研究指出,成年哺乳动物脑内神经发生在运动... 详细信息

目的:适当运动可以改善老年人的认知功能,例如陈述性记忆,长时程记忆等,并能够改善脑的能量代谢,避免大脑随老化而萎缩,保持脑容量,这些都可能是运动降低阿尔茨海默病发病风险的原因。进一步的研究指出,成年哺乳动物脑内神经发生在运动促进认知改善的过程中起到了关键作用,且在海马区齿状回表现的尤为明显。而海马区齿状回的成年神经发生是一个受到各种神经递质和神经激素精细调节的过程,糖原合酶激酶3β(GSK3β)则是这个过程中的一个关键节点。本课题的目的在于研究GSK3β在自愿运动促进学习记忆功能中发挥的作用,并进一步探索其中的分子机制。方法:1,自愿运动对GSK3β的影响(1)用C57小鼠在转轮鼠笼内建立自愿运动小鼠模型,实验分组为:对照组,自愿运动组。(2)水迷宫实验检测两组小鼠的学习记忆能力。(3)Western blot法检测两组小鼠脑内的GSK3β表达和磷酸化水平。(4)免疫组化法检测GSK3β在海马区的分布和表达。2,GSK3β在自愿运动促进学习记忆过程中发挥的作用(1)用海马注射方法在小鼠海马内分别注射人工脑脊液(ACSF)和SB216763。分组为:对照组,自愿运动+ACSF(RW+ACSF),自愿运动+SB216763(RW+SB),并利用转轮小鼠笼盒和普通小鼠笼盒进行造模。(2)水迷宫实验方法比较三组小鼠的学习记忆能力。(3)利用免疫组化法检测三组小鼠海马区的新生神经元标记蛋白DCX和Neuro D的表达和分布情况;免疫荧光发检测三组小鼠海马内Brdu的表达和分布情况.(4)利用western blot法检测三组小鼠海马内的认知相关的调节蛋白CREB的总量和其磷酸化的表达情况。(5)利用免疫荧光法检测三组小鼠海马区内GSK3β和Ser9与新生神经元标记蛋白DCX的共定位情况。3,由自愿运动激活并影响GSK3β的信号通路(1)利用western blot法检测各组小鼠海马区内的胰岛素信号通路,IRS-1/PI3K/Akt信号通路的表达和活性水平;免疫组化法检测IRS-1在三组小鼠海马内的分布和表达水平;免疫荧光发检测IRS-1与DCX的共定位。(2)利用ELISA检测法,检测三组小鼠脑内的AMP/ATP的变化;western blot方法检测AMPK表达水平和磷酸化水平的改变。(3)利用ELISA检测法,检测各组小鼠海马内c AMP的含量改变;western blot法检测多巴胺D1受体(dopamine receptor D1,DARP D1)信号通路,DARP D1/c AMP/PKA信号通路和DARP D1/Rho A的改变;免疫组化法检测海马内多巴胺D1受体的分布;免疫荧光检测多巴胺D1受体与DCX的共定位。结果:1,自愿运动对GSK3β的影响1.1水迷宫结果显示,在自愿运动组小鼠中,7天训练实验的空间探索潜伏期从第三天开始开始优于对照组小鼠,在最后一天定位巡航实验中,自愿运动组小鼠的探索轨迹和目标象限停留时间百分比较对照组有明显的提高(p0.05);在RW+SB组小鼠中,7天训练训练实验的空间探索潜伏期要略劣于RW+ACSF组,最后一天的定位巡航实验中,RW+SB组小鼠的探索轨迹和目标现象停留时间百分比要明显劣于RW+ACSF组(p发生了明显的下降(p0.05),DCX和Brdu有明显的降低(p<0.01)。2.4免疫荧光结果显示,在各组小鼠的海马区内DCX与GSK3β具有高度一致的改变,且GSK3β可以和DCX完全共表达;而Ser9与DCX具有完全相反的变化趋势,且Ser9与DCX无法完全共表达。3,由自愿运动激活并影响GSK3β的信号通路。3.1 western blot结果显示,在R

关键词： GSK3β 成年神经发生自愿运动胰岛素信号通路 AMPK 多巴胺D1受体

Foxg1通过促进成年神经发生改善阿尔茨海默病的机制研究

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Foxg1通过促进成年神经发生改善阿尔茨海默病的机制研究

作者：翟鸿儒江苏大学

学位级别：硕士

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease,AD）是一种与年龄相关的,以记忆衰退和认知障碍为主要症状的神经退行性疾病。神经元丢失是其主要的病理学特征之一,针对于此,除改善神经元凋亡及其功能丧失以外,促进成年新生神经元的产生是当下研究... 详细信息

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease,AD）是一种与年龄相关的,以记忆衰退和认知障碍为主要症状的神经退行性疾病。神经元丢失是其主要的病理学特征之一,针对于此,除改善神经元凋亡及其功能丧失以外,促进成年新生神经元的产生是当下研究的新方向。在成年哺乳动物海马中,神经干细胞与神经祖细胞持续分裂并产生新的神经元,这一过程被称为成年神经发生。成年神经发生是一个多步骤的生理过程,包括了成体神经干细胞增殖、分化、迁移并整合进入成体神经网络的整个过程,其结果是产生终末分化成熟神经元。成年哺乳动物神经发生功能损伤与神经退行性疾病,如阿尔茨海默病密切相关。促进海马齿状回（dentate gyrus,DG）中神经前体细胞有效分化为成熟神经元有助于神经退行性疾病的预防与修复。Foxg1是连接人类认知功能和大脑疾病的关键转录因子,其对于胚胎发育及幼年期的神经发生至关重要,其缺失将导致整个大脑半球发育不良。然而,Foxg1不仅仅局限于胚胎发育期的大脑,其在出生后仍可持续表达于成年神经干细胞聚集区。Foxg1在成年海马神经发生中的作用,及其能否通过促进成年神经发生改善阿尔茨海默病,截至目前,国内外鲜有报道。研究目的（1）检测Foxg1与成年神经干细胞的增殖、活化的相关性;（2）探究Foxg1能否通过调控细胞周期影响成年神经干细胞的增殖与分化;（3）探究Foxg1能否促进成年神经前体细胞谱系进展;（4）探究Foxg1能否通过调控成年神经发生改善AD。研究方法（1）检测Foxg1与成年神经干细胞的增殖、活化的相关性（1）体内模型:通过脑区定点微注射技术及Cre-AAV介导的基因重组技术诱导FOXG1在Foxg1小鼠（4月龄）海马DG颗粒下区（subgranular zone,SGZ）过表达。通过HE染色判断注射位点的准确性;利用免疫荧光技术通过EGFP标签抗体检测FOXG1过表达情况。利用免疫荧光技术、免疫组化技术和Western Blot检测FOXG1过表达对a NSCs增殖的影响;利用免疫荧光双重标记法进一步确认FOXG1过表达对a NSCs的影响并检测其对a NSCs活化的影响。（2）体外模型:提取Foxg1与Foxg1-Cre AAV小鼠海马原代神经细胞并进行体外培养,通过无血清培养基培养法抑制成熟神经细胞生长并去除维生素A以抑制离体神经干细胞分化以获得原代NSCs,在悬浮培养状态下使用光学显微镜对其进行观察以评估FOXG1过表达对体外神经球成球速率的影响。（2）探究FOXG1能否通过调控细胞周期影响成年神经干细胞的增殖与分化体外模型:以NA细胞系作为研究对象,通过脂质体转染法,使用pECMV/Foxg1质粒转染细胞。通过Western Blot技术对质粒转染诱导的FOXG1过表达进行验证;通过流式细胞术检测FOXG1过表达对P21表达的影响;再将流式细胞PI染色与P21免疫染色相结合,探究FOXG1能否通过抑制P21影响细胞周期;使用Hoechst33342与Pyronin Y对NA细胞DNA与RNA进行染色,通过流式细胞术检测FOXG1过表达对细胞DNA与RNA含量的影响以评估FOXG1过表达能否促进细胞周期退出。以HEK293-T细胞作为研究对象,引入荧光泛素化细胞周期指示剂FUCCI,使用AAV载体包装的FUCCI病毒感染细胞,使用嘌呤霉素（puromycin）对感染后的细胞进行筛选。通过脂质体转染法,使用pECMV/Foxg1质粒转染FUCCI细胞。通过Western Blot技术对质粒转染诱导的FOXG1过表达进行验证;通过荧光显微镜观察检测FUCCI系统追踪的FOXG1过表达诱导的细胞周期变化。（3）探究FOXG1能否促进成年神经前体细胞谱系进展（1）体内模型:在验证FOXG1过表达模型构建成功的基础上,通过免疫荧光技术、免疫组化技术、Western Blot检测FOXG1过表达对神经元谱系标志物表达的影响,从而评估FOXG1过表达能否促进成年a NSCs谱系进展。（2）体外模型:以NA细胞系作为研究对象,使用转染pECMV/Foxg1质粒后的细胞,使用荧光标记鬼笔环肽对成年小鼠海马DG区丝状肌动蛋白细胞骨架进行染色标记,荧光显微镜检测其突触生长情况以评估FOXG1过表达能否增强有丝分裂后神经元突触可塑性。（4）探究FOXG1能否通过调控成年神经发生改善AD体内模型:引入九月龄APP/PS1小鼠作为AD体内模型,通过脑区定点微注射技术将Foxg1-AAV及其空载病毒注射到AD小鼠病变脑区,从而诱导FOXG1在AD小鼠的海马DG区中过表达,HE染色后观察针孔位置,若针孔最深处位于小鼠海马DG区,则证明注射位点正确;利用免疫荧光技术通过GFP标签抗体检测FOXG1过表达情况。通过免疫荧光技术检测FOXG1过表达对a NSCs增

关键词：阿尔茨海默病 Foxg1 成年神经发生细胞周期

乙酰胆碱对大鼠齿状回成年神经发生的作用观察(英文)

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山西医科大学学报 2008年第12期39卷 1057-1060页

作者：张文平仇玉兰郑金平张策山西医科大学神经毒理室太原030001

目的观察乙酰胆碱(ACh)对大鼠海马齿状回颗粒细胞下层成年神经发生的作用和影响。方法通过立体定位经侧脑室药物注射建立试验动物模型,实验组给予ACh,假手术组给予生理盐水,对照组只麻醉动物,不做任何手术处理,术后2h经腹腔给予核苷酸... 详细信息

目的观察乙酰胆碱(ACh)对大鼠海马齿状回颗粒细胞下层成年神经发生的作用和影响。方法通过立体定位经侧脑室药物注射建立试验动物模型,实验组给予ACh,假手术组给予生理盐水,对照组只麻醉动物,不做任何手术处理,术后2h经腹腔给予核苷酸类似物BrdU。4周后处死动物,采用免疫组化的方法观察并计数海马齿状回颗粒细胞下层新生神经元。结果实验组海马齿状回BrdU+和BrdU+/CaBP+双标的细胞数目为637.00±39.50、491.00±47.29/hippocampi(N=3,n=36),而假手术组和对照组分别为339.00±17.62、305.00±17.62/hippocampi(N=3,n=36)和336.00±49.05、304.00±30.44/hippocampi(N=3,n=36),实验组分别与假手术组和对照组比较都有统计学差异(P0.05)。结论乙酰胆碱可以增加海马齿状回颗粒细胞下层新生神经元的数目,由此可能促进学习和记忆的形成。

关键词：成年神经发生乙酰胆碱齿状回大鼠

神经细胞黏附分子、多聚唾液酸及其复合体与成年神经发生

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国际神经病学神经外科学杂志 2009年第2期36卷 153-157页

作者：卢圣锋尹海燕乔秀兰余曙光唐勇成都中医药大学针灸推拿学院四川省成都市610075

新生神经元整合到已存在的神经环路中发挥生理功能是成年神经可塑性的意义所在,而成年神经发生是新神经元产生的重要来源。研究发现,神经细胞黏附分子、多聚唾液酸及其复合体在神经发生的迁移、分化、存活三个阶段中扮演重要角色,本文... 详细信息

新生神经元整合到已存在的神经环路中发挥生理功能是成年神经可塑性的意义所在,而成年神经发生是新神经元产生的重要来源。研究发现,神经细胞黏附分子、多聚唾液酸及其复合体在神经发生的迁移、分化、存活三个阶段中扮演重要角色,本文试对其调节新神经元产生过程中相应的生物特性的相关证据进行总结。

关键词：神经细胞黏附分子多聚唾液酸成年神经发生

健康和脑损伤下小胶质细胞在成年海马神经发生中的调节作用

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中国科学：生命科学 2023年第6期53卷 775-788页

作者：付兆霖杨润梓郝鹏首都医科大学基础医学院北京100069

成年脑内终生存在持续性神经发生,该过程受多种内外因素的调节.小胶质细胞是脑内固有的免疫细胞,在维持脑稳态和脑的免疫调节方面起着重要作用.越来越多的研究显示,小胶质细胞通过吞噬作用清除细胞碎片,并通过与神经元的直接接触和/或... 详细信息

成年脑内终生存在持续性神经发生,该过程受多种内外因素的调节.小胶质细胞是脑内固有的免疫细胞,在维持脑稳态和脑的免疫调节方面起着重要作用.越来越多的研究显示,小胶质细胞通过吞噬作用清除细胞碎片,并通过与神经元的直接接触和/或释放可溶性因子影响成年海马神经发生.本文综述了在生理状态下,小胶质细胞如何调控成年海马神经干/祖细胞及新生神经元的不同阶段,进而调节神经发生.此外,本文还综述了在脑损伤条件下,海马神经发生和小胶质细胞形态功能的变化,以及如何通过干预小胶质细胞影响海马神经发生,为应用小胶质细胞促进脑的内源性修复提供理论依据.

关键词：小胶质细胞海马成年神经发生脑损伤

NMDA受体NR2B亚型基因对海马成年新生神经元形态发生的影响

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中西医结合心脑血管病杂志 2012年第12期10卷 1495-1497页

作者：李志军易陈菊唐娜华中科技大学同济医学院附属同济医院

目的研究NMDA受体NR2B亚型基因对海马成年新生颗粒细胞形态发生的影响。方法通过Cre-loxp重组酶系统构建NMDA受体NR2B亚型基因单细胞敲除模型。运用Neurolucida软件系统对野生型、NR2B基因敲除成年新生神经元进行形态重建,观察树突长度... 详细信息

目的研究NMDA受体NR2B亚型基因对海马成年新生颗粒细胞形态发生的影响。方法通过Cre-loxp重组酶系统构建NMDA受体NR2B亚型基因单细胞敲除模型。运用Neurolucida软件系统对野生型、NR2B基因敲除成年新生神经元进行形态重建,观察树突长度、树突复杂度以及棘突的变化。结果 NR2B基因敲除成年新生神经元外形与WT神经元相似,树突长度接近,棘突减少。Sholl分析显示在以胞体为中心,距胞体不同距离的树突亚区域内,树突复杂性(树突交叉)减低,与此同时棘突分布密度减低(P成年新生颗粒神经元NR2B基因敲除对新生细胞树突长度影响甚微,但降低了树突复杂性,减少棘突形成,从而导致了功能性整合入海马特定神经信息网络的障碍。

关键词：成年神经发生 NMDA受体 NR2B亚型形态发生

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成年中枢神经发生与脑缺血再灌注损伤

神经疾病与精神卫生 2007年第5期7卷 393-395页

作者：赵桂梅吴家幂皖南医学院附属弋矶山医院神经内科辽宁省鞍钢总医院神经内科241001

成年中枢神经发生是近十余年来神经生物学领域研究的热点。研究表明脑内成年中枢神经发生主要位于海马和侧脑室下带,这些脑组织内终生存在神经干细胞并在一定微环境下产生成年新生神经细胞。成年中枢神经发生的微环境主要包括细胞因子... 详细信息

成年中枢神经发生是近十余年来神经生物学领域研究的热点。研究表明脑内成年中枢神经发生主要位于海马和侧脑室下带,这些脑组织内终生存在神经干细胞并在一定微环境下产生成年新生神经细胞。成年中枢神经发生的微环境主要包括细胞因子、激素、神经递质等。成年中枢神经发生形成的成年新生神经细胞有赖于感觉传入等因素才能存活、成熟。脑缺血再灌注不同时期及其所损伤的不同范围对成年中枢神经发生影响不同,缺血再灌注急性期(1～3d)成年中枢神经发生受抑制,此后成年中枢神经发生明显增强,参与脑重塑。成年中枢神经发生用于缺血性卒中的治疗具有一定前景。

关键词：脑缺血再灌注损伤神经干细胞成年神经发生中枢神经系统