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nanomicrolett 2019-4-22 14:34

Synthesis and Characterization of a Silica-Based Drug Delivery System for Spinal Cord Injury Therapy GuodongSun, ShenghuiZeng, XuLiu,HaishanShi, RenwenZhang, BaochengWang, ChangrenZhou, TaoYu* Nano-Micro Lett. (2019) 11: 23 https://doi.org/10.1007/s40820-019-0252-6 本文亮点 1 本研究针对脊髓损伤部位的血管可以允许200 nm以下的粒子透过的特点，制备了粒径在200 nm以下的介孔硅材料，并将特定靶向蛋白接枝其表面，有效实现了该硅基药物释放系统经静脉注射靶向治疗脊髓损伤的功能性。 2 该硅基药物释放系统通过缓释所负载的牛蒡子苷元药物成分，能够降低白细胞介素-17相关炎症因子的表达并保护神经元，促进小鼠脊髓损伤后功能的恢复。内容简介脊髓损伤(spinal cord injury，SCI）是指由于各种原因导致的脊髓完全或不完全伤害，往往导致损伤节段以下肢体严重的感觉和运动功能障碍。脊髓损伤具有高发生率和致残率，花费大等特点,现已成为全球性的医疗难题。因此，研究有效的脊髓损伤的治疗措施具有重要的临床意义。脊髓损伤后炎症反应在其修复过程中至关重要，现已成为潜在的治疗靶点。然而应用最为广泛的抑制脊髓损伤后炎症反应的药物甲强龙，由于其并发症多，现已不推荐使用。因此，探讨脊髓损伤后安全、有效的抑炎药物就显得迫在眉睫。研究表明，很多药物可以减轻脊髓损伤后的继发性炎症反应，但药物不能够透过血脑屏障，大大限制了其应用价值。纳米载药体系因为其生物相容性好，可修饰的位点多等特点，在临床前研究中越来越多。 👇 暨南大学于涛课题组采用目前研究相对成熟的且已被证实具备良好生物相容性的介孔纳米硅球作为载体，通过连接CAQK肽段实现其脊髓损伤的靶向性（图1），在脊髓损伤的治疗中取得了良好的效果。图1. 介孔硅球的药物释放及靶向性能。（a-b）体外及体内的释放曲线。（c-d）活体成像检测硅基药物释放系统（MSN-FC@ARC-G）的靶向性。在本研究中，我们所构建的硅基药物释放系统具有良好的生物相容性，可在体内持续释放，延长了药物治疗的“时间窗”。更重要的是，由于其100 nm的颗粒大小，它可以靶向脊髓损伤并穿透血脊髓屏障。此外，该纳米药物平台可以修复局部微环境损伤，特别是通过降低IL-17和IL-17相关炎症因子的表达，从而保护神经元，促进SCI的恢复。图文导读牛蒡子苷元治疗脊髓损伤的分子机制为了探讨牛蒡子苷元（ARC-G）治疗脊髓损伤的分子机制，我们进行了一系列生物学实验。首先，采用流式细胞术和q-PCR检测脾脏CD4+T细胞SCI后IL-17的表达。结果显示，在ARC-G和MSN-FC@ARC-G处理组中，IL-17及其相关因子显著降低。这些结果表明ARC-G和MSN-FC@ARC-G均可以降低脾脏IL-17和相关因子的表达。图2 (A-B)脾脏CD4+T细胞IL-17表达的流式细胞术分析(每组8只小鼠)。(C-D)IL-17相关的mRNA表达的qRT-PCR分析(每组8只小鼠)。 👇 局部脊髓的多因子高通量检测为了验证IL-17的下调是否伴随着炎症因子的衰减，对局部脊髓进行多因子高通量检测。结果表明, IL-17和IL-17相关的炎症因子的表达下调。 MSN-FC@ARC-G因为其靶向功能可以减少IL-17相关炎性因子的表达，而ARC-G却不具备这样的功能。综上所述, MSN-FC@ARC-G能有效改善脊髓损伤微环境的局部炎症反应。图3 应用Bio-Plex多因子检测系统对脊髓损伤局部进行检测。（a）不同颜色代表不同蛋白浓度，蓝色到红色（从低到高）。（b）MSN-FC@ARC-G处理组中IL-17,IL-1α, IL-6, G-CSF, MCP-1和MIP-1β 均显著性降低。 👇 脊髓损伤与神经免疫反应星形胶质细胞作为中枢神经系统的重要组成部分，在支持神经元的过程中发挥着重要作用。在应激条件下，如脊髓损伤、创伤性脑损伤、中风、感染或退行性疾病，星形胶质细胞可迅速激活，并伴有其形态和功能的改变。体外实验表明,IL-17A可能刺激人类或鼠类星形胶质细胞分泌大量炎症因子和趋化因子(IL-6, TNF-α, CCL2, CCL3, CCL20, CXCL1, and CXCL2)。实验结果表明，阻断IL-17的表达抑制了星形胶质细胞的活化，Westernblot结果显示与Act1/IRF-1信号通路相关的蛋白表达降低了。考虑到IL-17在中枢神经系统相关疾病中的作用，结合我们之前的研究结果，MSN-FC@ARC-G在SCI病理生理过程中的作用似乎是通过调节星形胶质细胞功能实现的(图4)。图4脊髓损伤与神经免疫反应密切相关。作者简介于涛（本文通讯作者）暨南大学副教授，硕士生导师主要研究方向： ① 与人体硬组织功能重塑与修复相关的复合功能材料、仿生材料； ② 有机-无机功能化骨修复材料； ③ 生物可降解骨修复材料的生物调控及其材料与组织之间响应机制； ④ 骨性关节炎的发病机制及其相关材料制备等。 E-mail: ytbiom@jnu.edu.cn 孙国栋（本文第一作者）暨南大学附属第一医院骨科副主任医师、硕导目前主要从事脊髓损伤的临床与基础研究，针对脊髓损伤后的神经免疫进行了一系列探索。 E-mail: sgd96@jnu.edu.cn 相关阅读纳米材料的生物医学应用·往期回顾 👇 综述｜石墨烯应用于生物医学领域综述 | 碳点的绿色合成、发光特性及其生物医学传感应用关于我们 Nano-Micro Letters是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在Springer开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，欢迎关注和投稿。 E-mail： editorial_office@nmletters.org Tel： 86-21-34207624

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消除大脑‘僵尸细胞’有望治疗阿尔茨海默症和帕金森病

jackiekeyi 2018-10-1 16:14

消除大脑‘僵尸细胞’有望治疗阿尔茨海默症和帕金森病常炯摘要： ·怎么会产生‘僵尸细胞’，研究没找到清晰答案。不过僵尸细胞会诱发痴呆、中风、关节炎和心脏病。 ·美国梅奥诊所科学家成功地采用消除僵尸细胞治疗了老鼠阿尔茨海默氏症。 ·这一成果给人类治疗阿尔茨海默氏症和帕金森病带来希望，不过应用临床仍需进一步研究。最近研究发现，阿尔茨海默症是大脑僵尸细胞引起。科学家认为，消除大脑这种无生命僵尸细胞能逆转大脑神经失调，医治棘手的老年痴呆。僵尸细胞医学上称作衰老细胞。随着年龄增大，人体内会堆积这种衰老细胞。这种细胞因没有分裂能力也没有死亡，故称作‘僵尸’，也就是等于没有正常细胞功能。美国研究人团队通过老鼠试验发现，引起痴呆的僵尸细胞在智力衰退之前就聚集在大脑神经上。 ‘僵尸细胞’怎么产生迄今仍不太十分清楚，但痴呆、中风、关节炎和心脏疾病与其有关。梅奥诊所科学家们通过消除老鼠僵尸细胞改善了阿尔茨海默症状。不过应用于人类临床仍需进一步研究。图中绿色为僵尸（衰老）细胞，没有细胞功能，但会向周围细胞发送炎症信号。僵尸细胞会诱发多种衰老疾病。大脑有毒tau蛋白是阿尔茨海默氏症的标志物，防止 tau 蛋白的累积有助于保留大脑细胞记忆。梅奥诊所分子生物学家、资深作者达伦·贝克（Darren Baker）博士认为，关节炎、中风和心脏病等多种疾病都与衰老细胞有关。他说：“众所周知，衰老细胞会随着年龄增大逐渐累积，多种衰老性疾病，骨关节 ‘僵尸细胞’怎么产生迄今仍不太十分清楚，但痴呆、中风、关节炎和心脏疾病与其有关。梅奥诊所科学家们通过消除老鼠僵尸细胞改善了阿尔茨海默症状。不过应用于人类临床仍需进一步研究。多种衰老性疾病，骨关节炎、动脉粥样硬化和神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏症和帕金森症）都与其有关。我们以前研究发现，消除自然衰老老鼠的衰老细胞有利于健康，可延长其寿命。” 在人的前半生时间里，细胞衰老现象有助于我们免于癌症危险。但是，随着人的年龄增大，人体内衰老细胞逐渐累积，释放出炎症分子损伤周围细胞组织，多种衰老疾病随之产生。这篇发表在自然（Nature）杂志文章中，研究人员用老鼠模拟患有阿尔茨海默氏症。本文第一作者、贝克博士试验室学生泰勒·布西鞍（Tyler Bussian）说：“我们用老鼠模拟大脑神经产生粘性蜘蛛网状的tau蛋白缠结，经过基因改造消除衰老细胞。 “衰老细胞消除后，我们发现有病老鼠恢复了记忆能力，没有炎症征兆，没有神经缠结，大脑质量保持正常。” 药物可消除僵尸细胞，也可防止损伤大脑细胞的tau蛋白堆积。贝克博士说，他的研究团队也可识别大脑区域（如大脑负责记忆的海马体）衰老细胞特殊形式。布西鞍先生说：“在显微镜下，我们发现二种不同大脑细胞：衰老的小胶质细胞和星形胶质细胞。 “这些细胞对大脑神经健康和信号传递起着重要支承作用，也能感受细胞衰老对神经健康的负面影响。” Baker博士说，这是个惊人发现，因为过去不知道衰老细胞与神经退行性疾病存在因果关系。他说：“我们过去不知道衰老细胞对大脑疾病变化有极大影响。让人喜出望外的，还发现了星形胶质细胞和小胶质细胞容易衰老。” 贝克博士认为，该项研究给人们展现了一个美好远景，采用这个方法有希望防止大脑疾病损伤。该项研究为扭转神经退行性疾病提出了新的潜在医治方法。研究团队利用基因改造方法消除了老鼠这些细胞。神经退行性疾病发病前空挡时间给予治疗对抑制病情发展有重大作用。该方法是否适用于人类临床，仍需要进一步研究。贝克博士补充说：“很显然，临床不能采用同一方法治疗。所以我们在动物患病确认后开始治疗，并为检测影响细胞变异特殊分子建立了新模型。” 杀死‘僵尸’脑细胞可防止记忆损失。

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星形胶质细胞研究新进展与文献分析

xupeiyang 2010-7-24 16:32

最新研究进展 Science：调节呼吸起关键作用的星形胶质细胞请见 http://www.bioon.com/biology/neuroscience/448357.shtml 相关文献分析结果 http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB010k900abz9l7aIgIlI00h001000900001rl 22 documents semantically analyzed Top Years Publications 2006 3 2005 3 2001 3 2010 2 2007 2 2000 2 2009 1 2003 1 1999 1 1996 1 1995 1 1986 1 1985 1 Top Countries Publications United Kingdom 7 Spain 4 USA 3 China 2 Germany 2 South Korea 1 Sweden 1 Top Cities Publications Cambridge 5 Salamanca 4 London 2 Little Rock 2 Magdeburg 2 Nanjing 1 Shenyang 1 San Francisco 1 Seoul 1 Stockholm 1 Top Journals Publications J Neurosci Res 4 Science 1 Trends Biochem Sci 1 Biochem Soc T 1 J Cerebr Blood F Met 1 Antioxid Redox Sign 1 Mol Cancer Res 1 Neurochem Int 1 Arch Pharm Res 1 Glia 1 Mol Neurobiol 1 P Natl Acad Sci Usa 1 J Neurosci 1 Biochem Soc Symp 1 Acta Physiol Scand 1 Neuroscience 1 Clin Exp Pharmacol P 1 J Cell Physiol 1 J Neurochem 1 1 2 3 ... 24 Top Terms Publications Astrocytes 22 Adenosine Triphosphate 22 Respiration 21 cellular respiration 21 Animals 18 Oxides 15 Glycolysis 12 Mitochondria 12 Neurons 11 Metabolism 11 metabolic process 11 regulation of cellular respiration 11 glycolysis 11 Cells, Cultured 11 Oxygenators 10 Oxygen 10 Glucose 9 Energy Metabolism 9 Rats 9 Nitric Oxide 9 1 2 3 ... 24 1 2 3 Top Authors Publications Dienel G 3 Almeida A 3 Bolaos J 3 Moncada S 2 Hertz L 2 Bal-Price A 2 Reiser G 2 Kahlert S 2 Brown G 2 Bolaos J 1 Almeida A 1 Hu G 1 Zhang S 1 Ding J 1 Zhou F 1 Wang Z 1 Zhou X 1 Brown G 1 Peng L 1 Haas-Kogan D 1 1 2 3 publications over time

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