树突棘

摘要： 目的:探究七氟醚麻醉对孕晚期大鼠子代树突棘发育的影响及其机制。方法:取孕大鼠分为对照组,七氟醚-1h组,七氟醚-3h组,七氟醚-6h组,以2.3%七氟醚分别麻醉。取P31子代幼鼠开展水迷宫测试,以高浓度CO_(2)处死,取脑组织开展电生理实验检测海马CA1区长时程增强,高尔基染色评估树突棘状态,Western blot检测BDNF/TrkB蛋白表达。结果:与对照组相比,七氟醚麻醉1h的孕晚期大鼠子代P35幼鼠水迷宫实验中逃避潜伏期没有改变,而七氟醚-3h组与七氟醚-6h组幼鼠逃避潜伏期明显增加,穿越平台次数与第Ⅲ象限停留时间明显减少。此外,七氟醚麻醉3h与6h造成幼鼠fEPSP斜率明显降低,且树突棘密度与长度明显减少,然而,七氟醚-1h组幼鼠fEPSP与树突棘状态没有影响。与此同时,七氟醚麻醉3h与6h造成了幼鼠海马组织中PSD-95,BDNF与p-TrkB表达明显减少。结论:孕晚期大鼠长期麻醉后幼鼠的学习与记忆能力降低是由BDNF表达降低引起,其原因BDNF造成p-TrkB表达降低介导PSD-95蛋白减少,导致树突棘发育受损。

摘要： 为了探讨运动疲劳引起的大鼠纹状体神经元树突棘的可塑性变化及其细胞骨架机制,将20只雄性Wistar大鼠随机分为2组:对照组(CG,n=10)和实验组(PG,n=10).PG组大鼠以递增负荷跑台运动建立运动疲劳模型,实验末检测体重和血糖,制备纹状体高尔基染色切片,数码光学显微镜观察树突棘的形态并拍照,Image J软件测量其密度、数量及类型.通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术,检测纹状体神经元纤维状肌动蛋白(F-actin)、微管相关蛋白(MAP_(2),Tau)基因表达情况.结果表明,与CG组比较,PG组大鼠血糖显著升高(P<0.05),树突棘蘑菇型占比极显著增高(P<0.01),短粗型占比极显著下降(P<0.01),树突棘密度和数量均显著增高(P<0.05);同时,PG组大鼠F-actin,MAP_(2)和Tau基因相对表达量分别是CG组的1.33,1.06和1.71倍.据此推断,运动疲劳引发的纹状体神经元树突棘可塑性变化归因于该部神经元细胞骨架蛋白相关基因表达的上调.

摘要： 突触可塑性是神经可塑性的一种表现形式,在维持神经系统正常生理功能中起重要作用。对基因表达时间和空间上的精细调控是实现突触可塑性功能的重要因素之一,其中微RNA(miRNA)在基因转录后调控中发挥重要作用。miRNA与信使RNA的3′非翻译区结合,可稳定调节基因表达和翻译过程,并实现突触可塑性。一些特定miRNA在突触可塑性的调控中发挥着重要作用,如树突棘形态改变、微管动力学、长时程增强以及脑源性神经营养因子等,参与维持神经系统的正常生理功能。

摘要： 目的探讨环指和色氨酸-天冬氨酸重复序列结构域2(RFWD2)差异表达对小鼠大脑皮层神经元树突发育及树突棘形成的功能效应。方法利用免疫荧光鉴定RFWD2在小鼠全脑的定位及表达谱,通过RFWD2与神经元突触蛋白的共定位,明确其在神经元的细胞定位。通过电转染RFWD2-Myc过表达与shRNA载体,分析其对体外培养小鼠大脑皮层神经元树突发育、树突棘形成与突触功能的影响及作用机制。结果RFWD2在小鼠大脑皮层与海马区均高表达,与突触形成具有明显的正相关性。RFWD2在神经元的突触前膜及后膜均有表达,与神经元树突的长度、分支数量与复杂性呈正相关。与对照组相比,RFWD2过表达显著降低了神经元突触蛋白数量[突触小泡蛋白(SYN)4.5±1.2 vs 17.2±2.4/10μm,P<0.01;突触后致密蛋白(PSD95):2.1±0.3 vs 8.5±1.3/10μm,P<0.01];而RFWD2抑制表达显著增加了突触蛋白数量(SYN:19.6±2.6/10μm,P<0.05;PSD95:11.5±1.1/10μm,P<0.05)。与对照组和RFWD2过表达相比,RFWD2抑制表达降低了树突棘的数量(4.3±0.2 vs 6.2±0.5/10μm,P<0.05;4.3±0.2 vs 6.9±1.1/10μm,P<0.01)。结论RFWD2可通过Pea3家族成员与c-Jun的泛素化影响突触蛋白的表达,调控小鼠大脑皮层神经元树突发育、树突棘形成与突触功能效应,为后期作为靶点开展神经系统疾病的治疗奠定基础。

摘要： 目的探讨前额叶皮层(PFC)树突棘及突触发育障碍,诱发自闭症(ASD)小鼠核心症状的机制。方法将C57小鼠按照完全随机设计,分为正常对照组(CON组),ASD模型组(VPA组),溶剂对照组(DMSO组)和Wortmannin抑制剂组(Wortmannin组),10只/组。旷场实验,青年玩耍实验和三箱社交实验评价小鼠的ASD样行为;高尔基染色观察小鼠PFC树突棘密度的变化;Western blot检测小鼠PFC信号通路相关蛋白p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR以及突触相关蛋白PSD95、pSyn、Syn的表达;免疫荧光染色观察PSD95、p-Syn的变化。结果与CON组相比,VPA组小鼠出现了ASD样表型,PFC总的、成熟型树突棘密度减少(P<0.05),未成熟型树突棘密度增加(P<0.01),信号通路相关蛋白p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR表达上调(P<0.05),突触相关蛋白PSD95和p-Syn/Syn表达下调(P<0.01或P<0.001)。Wortmannin能改善小鼠ASD样表型,改善树突棘发育,下调PI3K/Akt/mTOR信号通路及上调突触相关蛋白的表达。结论 PI3K/Akt/mTOR信号通路的过度激活和突触相关蛋白PSD95、p-Syn表达降低可能导致VPA诱导的ASD小鼠PFC树突棘损伤和突触发育障碍,最终导致ASD样表型。

摘要： 血清和糖皮质激素调节激酶1 (SGK1)是丝氨酸/苏氨酸激酶AGC (蛋白激酶A/蛋白激酶G/蛋白激酶C)亚家族的成员,在体内广泛表达,对学习和记忆等认知功能非常重要。树突棘的形成、可塑性和稳定性与学习、记忆等认知功能相关。调节海马和前额叶皮质SGK1表达可介导树突棘及认知功能的改变。基于海马和前额叶皮质SGK1表达水平变化对树突棘和认知功能及相关疾病的影响,现通过对SGK1与树突棘、认知功能及认知功能相关疾病之间的联系与机制进行综述,以期寻找新的治疗认知功能障碍疾病如阿尔茨海默病的有效途径。

摘要： 视皮层发育过程中神经元结构会随着外界环境的变化做出适应性改变和调整,具有结构可塑性。视皮层神经元结构变化是视皮层经验依赖的可塑性变化的基础。这些结构改变主要包括突触之间的连接发生变化、树突棘的消失或增加、树突棘的更替及大小的变化、突触后致密物以及神经元周围网络结构发生变化等。结构的变化与神经元内外分子及非神经元成分的活动密切相关,如配对免疫球蛋白样受体B、Ly-6/神经毒素样蛋白1、勿动蛋白、小胶质细胞、细胞外基质等,对视皮层功能和结构的可塑性具有重要影响。此外,异常视觉经验以及丰富环境等外界干预因素对视皮层神经元结构可塑性均可产生调控作用,最终影响视功能的发育或其损伤后恢复。相比于功能学研究,视皮层神经元结构可塑性的研究依赖于细胞及亚细胞水平的高级成像技术,结果更为直观和有说服力。对视皮层结构可塑性的不断探索会增进我们对弱视等视觉发育相关性疾病的理解,为开展相关基础研究和创新治疗手段奠定基础。本文就近年来视皮层结构可塑性方面的研究进展进行综述。

摘要： 目的探讨七氟烷对小鼠树突棘状态与学习记忆功能的影响与机制。方法16只野生型小鼠与16只α-synuclein基因敲除小鼠,共分为4组,分别为WT Control组,KO Control组,WT+Sev组与KO+Sev组。其中WT+Sev组与KO+Sev组小鼠连续吸入6 h 3%七氟烷(Sevoflurane,Sev)麻醉。利用水迷宫检测小鼠学习记忆功能,处死后检测小鼠海马CA3-CA1途径中长时程电位与树突棘状态,再检测小鼠海马组织中α-synuclein、BDNF与TrkB表达水平。体外细胞实验中,利用HT22细胞株确定α-synuclein、BDNF与TrkB竞争性结合机制。结果与对照组相比,Morris水迷宫结果表明七氟烷造成小鼠逃避潜伏期延长(P<0.05),穿越平台次数减少(P<0.05),靶象限停留时间减少(P<0.05);七氟烷导致小鼠海马CA3-CA1途径中长时程电位抑制且树突棘密度降低(P<0.05);此外,七氟烷造成小鼠脑组织中α-synuclein表达增加(P<0.05)且BDNF与p-TrkB表达降低(P<0.05);与此同时,Morris水迷宫测试中,与WT+Sev组相比,KO+Sev组小鼠结果较优,但仅有测试中逃避潜伏期有显著性差异(P<0.05);KO+Sev组小鼠海马组织中长时程电位显著升高且树突棘密度增加(P<0.05);KO+Sev组小鼠海马组织中BDNF、p-TrkB表达显著升高(P<0.05)。体外实验中,Sev造成HT22细胞活率降低,且显著增加了α-synuclein与TrkB邻位连接(P<0.05)。结论七氟烷会造成小鼠学习与记忆功能损伤,其机制为增加α-synuclein表达,下调BDNF水平,减少TrkB磷酸化水平,减少树突棘密度从而抑制长时程电位。

摘要： 目的:探讨银杏二萜内酯葡胺(diterpene ginkgolides,DG)对氯胺酮麻醉幼鼠认知功能的影响。方法:选取50只SD大鼠幼仔,随机分为对照组(Con)、氯胺酮组(Ket)、DG低剂量组(DG-L,2.5 mg/kg)、DG中剂量组(DG-M,5 mg/kg)和DG高剂量组(DG-H,10 mg/kg)。取非对照组幼鼠,以100 mg/kg氯胺酮分次麻醉,构建认知功能障碍模型。麻醉前后分别腹腔注射不同浓度DG注射液。利用Morris水迷宫检测幼鼠认知功能,通过长时程电位检测突触可塑性,采用高尔基染色检测树突棘状态,使用蛋白质印迹法检测脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(TrkB)和突触后密度蛋白95(PSD-95)等蛋白表达。结果:与Con组相比,氯胺酮麻醉(Ket组,DG低、中及高剂量组)造成幼鼠逃避潜伏期延长,穿越平台次数减少,介导树突棘密度和长度减少,兴奋性突触后场电位(fEPSP)水平下调,海马组织中BDNF、TrkB和PSD-95等蛋白表达降低,B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)表达降低,但cleaved-caspase-3和Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达升高。与Ket组相比,DG中、高剂量组幼鼠的逃避潜伏期显著缩短,穿越平台次数增加,树突棘生长得到促进,fEPSP水平上调,BDNF、TrkB和PSD-95蛋白表达升高,Bcl-2表达升高,cleaved-caspase-3和Bax表达降低。结论:DG通过增加BDNF、TrkB和PSD-95蛋白表达,减少氯胺酮造成的幼鼠神经元树突棘损伤,上调fEPSP,改善了幼鼠认知功能损伤。

摘要： 目的探究整合应激反应抑制剂(ISRIB)对高原低氧暴露下神经元树突棘形态的保护作用。方法将6~8周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为常氧组、常氧DMSO组、常氧ISRIB组、高原低氧组、高原低氧DMSO组、高原低氧ISRIB组,每组6只。高原低氧3个组置于低氧舱模拟6000 m高原海拔,连续低氧暴露14 d后,进行小鼠空间学习记忆能力检测,之后利用高尔基染色技术观察各组小鼠海马CA1区神经元树突棘形态及数目变化。结果与常氧组相比,高原低氧暴露引起小鼠学习记忆功能损害(P<0.05),小鼠海马CA1区神经元树突棘密度显著降低(P<0.05),基树突棘与顶树突棘长度显著缩短(P<0.05);给予ISRIB治疗后,高原低氧暴露引起小鼠学习记忆功能损害显著改善(P<0.05),小鼠海马CA1区神经元树突棘密度显著升高(P<0.05),基树突棘和顶树突棘的长度基本恢复正常(P<0.05)。结论ISRIB可保护高原低氧暴露诱导的学习记忆能力损伤及海马CA1区神经元树突棘形态的变化。

摘要： 功能性脑疾病严重危害人类健康,其干预与治疗已成为世界医学难题.超声脑刺激是一种新型、无创的神经调控技术,在功能性脑疾病干预方面具备巨大潜能.研究表明,超声刺激能有效地激活神经环路、调节蛋白表达、以及调控离子通道开放.树突棘是神经元树突分枝上的棘状突起的微小结构(头部直径约1μm,颈部直径约0.1μm,长度约0.1-2μm),是神经元间形成突触的主要部位.树突棘的结构和功能与神经突触的可塑性紧密相关,在学习记忆过程,突触可塑性的发生常相伴着树突棘的形成、脱落、扩张和萎缩等形态变化.

摘要： 目的:rn 通过对病证结合脾阴虚痴呆大鼠模型脑内不同区域树突棘变化的观察,探讨滋补脾阴方药(ZBPYR)对脑内树突棘变化的作用和影响.rn 方法:rn 采用经典方法造脾阴虚模型,凝集态β-淀粉样蛋白1-40(β-Amyloid 1-40,A β1-40)定位注射到海马,建立脾阴虚痴呆模型,并应用ZBPYR干预.使用高尔基(Golgi)染色法,对动物模型脑内不同区域的树突棘进行染色,观察数量和形态.rn 结果:rn 脾阴虚痴呆组的海马各区和皮质的树突棘密度比脾阴虚组有所减少;与痴呆组和脾阴虚痴呆组比较,脾阴虚痴呆+ZBPYR组的海马各区和皮质的树突棘密度有所增加;与空白对照组比较,在痴呆组模型的脑内海马不同区域和皮质的树突棘密度下降.rn 结论:rn 脾阴虚痴呆大鼠不同脑区树突棘密度有不同程度减少,ZBPYR对学习记忆障碍的改善可能与维持不同脑区树突棘密度相关.

摘要： 中枢神经系统Eph(erythropoietin producing human hepatocellular carcinoma cell line)受体家族是已知最大的受体酪氨酸激酶家族,包括16个成员;它的配体ephrin(eph family receptor interacting protein)迄今已发现了9个分子.按照结构同源性以及相互间的结合能力,Eph受体和ephrin配体都可分为A、B两个亚族:EphA(EphA1～EphA10)主要与ephrinA(ephrinA1～ephrinA6)结合,EphB(EphB1～EphB6)主要与ephrinB (ephrinB1～ephrinB3)结合. Eph/ephrin参与细胞的生存、生长、迁徙和分化活动，在胚胎发育、血管发生、肿瘤形成等方面具有重要功能，能够对心血管、免疫、神经等系统的诸多功能进行调节。其在神经系统的作用尤为突出，胚胎期，主要参与CNS的分层解剖构造和功能塑造;成年期，主要通过改变突触可塑性、影响神经干细胞的增殖分化以及调节神经再生等机制影响中枢神经可塑性。树突棘是神经元树突上的细小突起，形成CNS绝大多数兴奋性突触的突触后部分，在突触传递和塑形中起重要作用。ephrin-B/EphB、ephrin-A/EphA对树突棘形态发生、可塑性具有调控功能。研究表明同一棘，不同的在不同组织、突触分布或发育塑形的不同时期，GEF表达种类不同;在GEFs可能调节不同的下游信号通路和细胞功能。

摘要： 根据树突棘内的电生理结构，结合钙离子动力学模型，数值分析树突棘内钙信号的传导特性。模型结果表明，在树突棘头部和连接树突棘的颈部都出现了钙离子浓度的振荡，空间分布有很明显的区别，钙信号的开关机制模型解释了一些钙波实验结果。此外，模型结果显示，颈的长度对钙信号的传播起着十分重要的影响，而缓冲剂的不同，则对钙振荡的频率和振幅产生直接影响。

摘要： 目的:探讨谷氨酸(Glutamine,Glu)致原代海马神经元损伤中,兴奋毒机制与SNK-SPAR途径的关系,进一步探讨滋补脾阴方药(Zi-Bu-Pi-Yin,ZBPY)神经保护作用分子机制及其与树突棘形态调节之间的相关性.方法:以血清药理学方法获得ZBPY方药含药血清,通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测Glu诱导及药物血清保护后原代培养大鼠海马神经元中突触后树突棘相关蛋白SNK、SPAR、PSD-95,及NMDA受体各亚基NR1、NR2A、NR2B mRNA表达的变化.结果:ZBPY方药含药血清预处理对Glu诱导的SNK mRNA表达有显著下调作用,SPAR mRNA表达有上调作用;对PSD-95 mRNA表达具有显著上调作用;对NR1、NR2A、NR2B mRNA表达均有不同程度下调.结论:ZBPY方药抗Glu兴奋毒性作用机制与抑制SNK-SPAR途径信号传递有关,可能具有保护和维持树突棘正常形态结构的作用,也许是通过选择性抑制NMDA受体的过度激活来实现的.

摘要： 本发明公开了一种荧光图像中单神经元树突棘的自动检测方法及系统，其中，方法的实现包括：将待测三维荧光图像拆分为若干个图像块，然后将各图像块进行投影拼接后得到单神经元所有树突对应的目标待识别图像；沿单神经元树突骨架进行均匀撒种子点，在目标待识别图像中取以各种子点为中心的邻域图像块；使用基于深度残差网络结构和多尺度空洞卷积结构的语义分割网络对各邻域图像块进行树突棘分割得到树突棘分割图后进行融合；对融合的树突棘分割图进行连通域分析，得到单个的连通域，然后将每个连通域上的树突棘拆分为一个或多个树突棘后，将各连通域中的树突棘进行合并得到单神经元树突棘分割结果。通过本发明极大提高了识别树突棘的精确性。

摘要： 本发明公开了一种基于多分辨率分形特征的神经树突棘图像分类方法，包括以下步骤：（1）对神经树突棘图像进行特征提取获取神经树突棘图像的多分辨率分形特征；（2）采用线性判别分析（LDA）基于神经树突棘图像的多分辨率分形特征进行分类。该方法分类精度高、分类结果稳定。

摘要： 本发明属于医学研究领域，涉及一种增加海马神经元树突分支及树突棘数量的靶基因、药物及应用。公开了Nmnat2基因在作为增加海马神经元树突分支及树突棘数量的靶点中的应用。还公开了一种增加海马神经元树突分支及树突棘数量的药物，所述药物为上调Nmnat2基因表达的生物或化学制剂。以期用于制备提高海马神经元树突分支及树突棘数量的药物及未来用于开发治疗阿尔茨海默症的药物。

摘要： 本发明广义地涉及通过将神经元从突触和树突棘损失的状态或状况转变为突触和树突棘形成/再生的状态或状况的方法来改善认知。一种新的机制表现为通过使突触和树突棘的动力学重新平衡来促进它们的形成，从而控制神经元的应激反应并改善记忆和学习。公开了增强功能性突触和树突棘数量的方法，这有望改善总体认知功能。

摘要： 本申请提出了一种模拟树突棘变化的神经网络架构的构建方法，包括：使用神经网络模拟高等动物出生时大脑中的树突棘，使用邻接矩阵储存神经网络的权重，生成权重矩阵；对权重矩阵进行初始化，模拟高等动物成长发育时大脑中的树突棘的剪枝过程，生成初始化后的权重矩阵；获取训练样本，并将训练样本分为若干组，每组包含相同数量的训练样本；将若干组中的每一组输入初始化后的权重矩阵中进行训练，模拟高等动物的学习过程，生成训练好的权重矩阵；将训练好的权重矩阵转换为真实网络架构，真实网络架构表示高等动物经过学习后的大脑的树突棘。本申请可以用于有监督的图像识别任务，并且针对不同问题可以训练出合适的神经网络架构，具备较强自适应性。

摘要： 本发明属于脑神经元研究领域，具体涉及一种脑切片中神经元树突棘形态的检测方法。本发明为解决现有对脑中树突棘染色的方法存在步骤复杂，流程长、成本高、需使用对人体有害的剧毒试剂以及特殊仪器的技术问题，提供了一种脑切片中神经元树突棘形态的快速检测方法。本发明采用低浓度染料和高强度涡旋，使DIL工作液形成极微小的颗粒，再通过控制DIL工作液与脑片接触时间和恰当的观察时间窗，避免了DIL固体染料残留引起的高背景干扰，从而清楚分辨单个神经元细胞。本方法极大简化了原有的DIL散射法流程，无需特殊仪器，操作步骤简单，染色效果稳定，适合实验室推广。

摘要： 在一些实施例中，提供了一种促进患者的树突棘生成的方法，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的至少在结合位点2或结合位点3处与肌成束蛋白结合的化合物。

摘要： 本发明公开了一种荧光图像中单神经元树突棘的自动检测方法及系统，其中，方法的实现包括：将待测三维荧光图像拆分为若干个图像块，然后将各图像块进行投影拼接后得到单神经元所有树突对应的目标待识别图像；沿单神经元树突骨架进行均匀撒种子点，在目标待识别图像中取以各种子点为中心的邻域图像块；使用基于深度残差网络结构和多尺度空洞卷积结构的语义分割网络对各邻域图像块进行树突棘分割得到树突棘分割图后进行融合；对融合的树突棘分割图进行连通域分析，得到单个的连通域，然后将每个连通域上的树突棘拆分为一个或多个树突棘后，将各连通域中的树突棘进行合并得到单神经元树突棘分割结果。通过本发明极大提高了识别树突棘的精确性。

摘要： 本发明公开了一种基于多分辨率分形特征的神经树突棘图像分类方法，包括以下步骤：（1）对神经树突棘图像进行特征提取获取神经树突棘图像的多分辨率分形特征；（2）采用线性判别分析（LDA）基于神经树突棘图像的多分辨率分形特征进行分类。该方法分类精度高、分类结果稳定。

摘要： 本发明涉及增加树突棘密度的方法，将其作为保持或改善认知以及治疗与减少的树突棘形态学相关的疾病以及精神疾病诸如成瘾和精神分裂症或与受损的认知相关的疾病诸如自闭症、雷特综合征、图雷特综合征和脆性X综合征的方法。