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Excitotoxicity effects of glutamate on human neuroblastoma SH-SY5Y cells via oxidative damage

Neuroscience Bulletin 2010年第1期26卷 8-16页

作者：孙中伟张蓝竺淑佳陈温纯梅兵华东师范大学脑功能基因组学研究所教育部及上海市脑功能基因组学重点实验室上海200062

Objective To investigate the mechanisms of excitotoxic effects of glutamate on human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods SH-SY5Y cell viability was measured by MTT assay. Other damaged profile was detected by lactate dehydrogenase （LDH） release and by 4＇, 6-diamidino-2-phenylindole （DAPI） staining. The cytosolic calcium concentration was tested by calcium influx assay. The glutamate-induced oxidative stress was analyzed by cytosolic glutathione assay, superoxide dismutase （SOD） assay and extracellular malondialdehyde （MDA） assay. Results Glutamate treatment caused damage in SH- SY5Y cells, including the decrease of cell viability, the increase of LDH release and the alterations of morphological structures. Furthermore, the concentration of cytoplasmic calcium in SH-SY5Y cells was not changed within 20 min following glutamate treatment, while cytosolic calcium concentration significantly increased within 24 h after glutamate treatment, which could not be inhibited by MK801, an antagonist of NMDA receptors, or by LY341495, an antagonist of metabotropic glutamate receptors. On the other hand, oxidative damage was observed in SH-SY5Y cells treated with glutamate, including decreases in glutathione content and SOD activity, and elevation of MDA level, all of which could be alleviated by an antioxidant Tanshinone IIA （Tan IIA, a major active ingredient from a Chinese plant Salvia Miltiorrhiza Bge）. Conclusion Glutamate exerts toxicity in human neuroblastoma SH-SY5Y cells possibly through oxidative damage, not through calcium homeostasis destruction mediated by NMDA receptors.

关键词： glutamate excitotoxicity cytosolic calcium oxidative damage

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Oxidative damage increased in presenilin1/presenilin2 conditional double knockout mice

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Neuroscience Bulletin 2009年第3期25卷 131-137页

作者：张冬丽陈逸群姜旭嵇婷婷梅兵华东师范大学脑功能基因组学研究所教育部及上海市脑功能基因组学重点实验室上海200062

Objective This report aims to describe the oxidative damage profile in brain ofpresenilinl andpresenilin2 conditional double knockout mice （dKO） at both early and late age stages, and to discuss the correlation between oxidative stress and the Alzheimer-like phenotypes of dKO mice. Methods The protein level of Aβ42 in dKO cortex and free 8-OHdG level in urine were measured by ELISA. Thiobarbituric acid method and spectrophotometric DNPH assay were used to determine the lipid peroxidation and protein oxidation in cortex, respectively. SOD and GSH-PX activities were assessed by SOD Assay Kit-WST and GSH-PX assay kit, separately. Results Significant decrease of Aβ42 was verified in dKO cortex at 6 months as compared to control mice. Although lipid peroxidation （assessed by MDA） was increased only in dKO cortex at 3 months and protein oxidation （assessed by carbonyl groups） was basically unchanged in dKO cortex, ELISA analysis revealed that free 8-OHdG, which was an indicator of DNA lesion, was significantly decreased in urine of dKO mice from 3 months to 1 2 months. Activities of SOD and GSH-PX in dKO and control cortices showed no statistical difference except a significant increase of GSH-PX activity in dKO mice at 9 months. Conclusion Oxidative damage, especially DNA lesion, was correlated with the neurodegenerative symptoms that appeared in dKO mice without the deposition of Aβ42. Triggers of oxidative damage could be the inflammatory mediators released by activated microglia and astrocytes.

关键词： presenilins Alzheimer's disease oxidative damage 8-OHdG

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前扣带皮层对丘脑腹侧基底核神经元自发放电的抑制效应

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生理学报 2009年第3期61卷 279-284页

作者：司文金晶邓世宁安述明殷亮曹晓华华东师范大学脑功能基因组学研究所教育部重点实验室上海市脑功能基因组学重点实验室上海200062

本文旨在研究前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)电刺激对Sprague-Dawley(SD)大鼠丘脑腹侧基底核(ventrobasalnucleus,VB)神经元自发放电活动的影响。实验采用在体细胞外记录法,以不同的电刺激参数刺激SD大鼠ACC(25、32及24区)... 详细信息

本文旨在研究前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)电刺激对Sprague-Dawley(SD)大鼠丘脑腹侧基底核(ventrobasalnucleus,VB)神经元自发放电活动的影响。实验采用在体细胞外记录法,以不同的电刺激参数刺激SD大鼠ACC(25、32及24区),观察VB神经元自发放电活动的变化。结果显示,以不同延迟时间电刺激ACC,VB神经元(12/53,22.6%)在ACC刺激后不同时程内自发放电活动完全被抑制;其抑制效应与ACC刺激的强度呈现量效关系,在适当范围内,电刺激强度增大和脉冲数增加,VB神经元自发放电活动被完全抑制的时程均明显延长;ACC电刺激对VB神经元自发放电活动抑制性影响形式多样,并具有累积效应。以上结果提示,ACC电刺激对丘脑VB神经元自发放电活动具有抑制性影响。

关键词：前扣带皮层丘脑腹侧基底核自发放电活动

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Caco-2细胞中二甲双胍的摄取和转运特征

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中国药理学通报 2008年第12期24卷 1565-1569页

作者：王元佩张桂春孙丽娟胡金锋赵政教育部和上海市脑功能基因组学重点实验室华东师范大学脑功能基因组学研究所上海200062

目的从细胞和分子水平考察二甲双胍在Caco-2细胞上的摄取和通透性质,探讨二甲双胍与药物抵抗蛋白特别是P-gp的相互关系。方法HPLC方法对二甲双胍在Caco-2细胞摄取和通透性作定量分析;RT-PCR方法测定二甲双胍对MDR1基因表达的影响;钙黄绿... 详细信息

目的从细胞和分子水平考察二甲双胍在Caco-2细胞上的摄取和通透性质,探讨二甲双胍与药物抵抗蛋白特别是P-gp的相互关系。方法HPLC方法对二甲双胍在Caco-2细胞摄取和通透性作定量分析;RT-PCR方法测定二甲双胍对MDR1基因表达的影响;钙黄绿素(calcein AM)测定体系考察二甲双胍与多药抗药性转运体(P-gp、MRP1和MRP2)的作用关系。结果二甲双胍在Caco-2细胞上摄取呈浓度相关性,且有较强通透性(Papp=2.86×10-6cm.s-1);二甲双胍摄取和转运不因P-gp特异性抑制剂维拉帕米存在与否而改变;二甲双胍能提高MDR1基因表达;对细胞中calcein水平无影响。结论二甲双胍在Caco-2细胞上易转运,不是P-gp底物,对MDR1表达有上调作用,对P-gp和MRPs无抑制作用。

关键词：二甲双胍摄取转运 P-糖蛋白 MDR1

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二甲双胍在大鼠体内的药动学和组织分布

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中国新药与临床杂志 2008年第3期27卷 202-206页

作者：张桂春孙丽娟张凌红赵政教育部和上海市脑功能基因组学重点实验室、华东师范大学脑功能基因组学研究所上海200062

目的研究二甲双胍在大鼠体内的药动学和组织分布。方法大鼠腹腔注射二甲双胍(100 mg·kg^(-1))并在0、10、20、30、60、120、240、480和720 min共9个时间点采集血样(大鼠共3只)和各组织样品(大鼠共27只,每个时间点3个),测定血浆和... 详细信息

目的研究二甲双胍在大鼠体内的药动学和组织分布。方法大鼠腹腔注射二甲双胍(100 mg·kg^(-1))并在0、10、20、30、60、120、240、480和720 min共9个时间点采集血样(大鼠共3只)和各组织样品(大鼠共27只,每个时间点3个),测定血浆和组织样品中的二甲双胍的浓度。结果AUC为(4 676±s 171)mg·min·L^(-1),CL为(21.4±0.8)mL·min^(-1)·kg^(-1),t(1/2)为(50±5)min,t_(max)为(20.0±1.0)min,c_(max)为(59±4)mg·L^(-1):给药后10 min,所有的组织中都能检测到二甲双胍,给药后12 h,肝脏、肺、脾脏和大脑中已检测不到二甲双胍。结论二甲双弧的血药浓度-时间曲线符合一室模型,在体内叹收快,兮布广泛,清除迅速,且可能主要是由肾脏清除;二甲双胍能够进入大脑。

关键词：二甲双弧药动学组织分布色谱高压液相

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前脑特异性过表达NR2B基因对小鼠社会互动能力的影响

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华东师范大学学报（自然科学版） 2012年第4期 75-82页

作者：张宁李春霞华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室、上海市脑功能基因组学重点实验室上海200062 华东师范大学认知神经科学研究所上海200062

将2～3月龄实验小鼠分为前脑NR2B过表达的转基因雌性和雄性小鼠以及同窝野生对照雌性和雄性小鼠,进行社会互动能力测试,包括新环境中的社会互动能力测试、社会交往能力和社会新奇偏好测试.结果显示,前脑NR2B表达量的提高,对NR2B转基因... 详细信息

将2～3月龄实验小鼠分为前脑NR2B过表达的转基因雌性和雄性小鼠以及同窝野生对照雌性和雄性小鼠,进行社会互动能力测试,包括新环境中的社会互动能力测试、社会交往能力和社会新奇偏好测试.结果显示,前脑NR2B表达量的提高,对NR2B转基因小鼠在新环境中的社会互动能力和社会新奇偏好无影响.但是却使得雌性NR2B转基因小鼠的社会交往能力提高,但是对雄性NR2B转基因小鼠却无明显影响.这表明,NR2B在前脑过量表达会提高雌性小鼠的社会交往能力,但对于雄性小鼠社会行为没有明显影响.

关键词： NR2B 转基因小鼠社会互动社会交往能力社会新奇偏好

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基于谱密度评价随机性(英文)

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应用概率统计 2009年第2期25卷 185-191页

作者：朱利平林龙年华东师范大学金融与统计学院上海200241 上海市脑功能基因组学研究所华东师范大学教育部重点实验室上海200062

为了评价一个平稳过程的随机性,我们基于谱密度提出了一个图方法.当图中的散点呈现线性关系的时候,我们可以判定这个序列是随机的.为了说明这个思想,我们用模拟的办法来检验伪随机数的随机性.另外,我们也用了一个实际数据来考察数据的... 详细信息

为了评价一个平稳过程的随机性,我们基于谱密度提出了一个图方法.当图中的散点呈现线性关系的时候,我们可以判定这个序列是随机的.为了说明这个思想,我们用模拟的办法来检验伪随机数的随机性.另外,我们也用了一个实际数据来考察数据的相关性.这两个例子都说明了我们的图方法是非常有效的.

关键词：指数分布周期性随机性序列相关谱密度

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Activation of extracellular signal-regulated kinase in the anterior cingulate cortex contributes to the induction of long-term potentiation in rats

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Neuroscience Bulletin 2009年第5期25卷 301-308页

作者：曹红崔一卉赵志奇曹晓华张玉秋复旦大学脑科学研究院医学神经生物学国家重点实验室神经生物研究所上海200032 华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室上海市科学技术委员会重点实验室上海200062

Objective To explore the role of the extracellular signal-regulated kinase （ERK）/cAMP response element binding protein （CREB） pathway in the induction of long-term potentiation （LTP） in the anterior cingulate cortex （ACC） that may be implicated in pain-related negative emotion. Methods LTP of field potential was recorded in ACC slice and the expressions of phospho-ERK （pERK） and phospho-CREB （pCREB） were examined using immunohistochemistry method. Results LTP could be induced stably in ACC slice by high frequency stimulation （2-train, 100 Hz, 1 s）, while APv （an antagonist of NMDA receptor） could block the induction of LTP in the ACC, indicating that LTP in this experiment was NMDA receptor-dependent. Bath application of PD98059 （50 μmol/L）, a selective MEK inhibitor, at 30 min before tetanic stimulation could completely block the induction of LTP. Moreover, the protein level of pERK in the ACC was transiently increased after LTP induction, starting at 5 rain and returning to basal at 1 h after tetanic stimulation. The protein level of pCREB was also increased after LTP induction. The up-regulation in pERK and pCREB expressions could be blocked by pretreatment of PD98059. Double immunostaining showed that after LTP induction, most pERK was co-localized with pCREB. Conclusion NMDA receptor and ERK-CREB pathway are necessary for the induction of LTP in rat ACC and may play important roles in pain emotion.

关键词： long-term potentiation extracellular signal-regulated kinase cAMP response element binding protein anterior cingulate cortex rat

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小鼠前额叶皮层出生后发育过程中篮状细胞的电生理特性和基因表达变化

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生理学报 2022年第4期74卷 525-533页

作者：朱彦兵赵冰张亚强王欢潘雨花蕾赵羽商殷东敏北京市临床医学研究所首都医科大学附属北京友谊医院北京100050 脑功能基因组学教育部和上海市重点实验室华东师范大学生命科学学院上海200062

篮状细胞是一类表达小清蛋白(parvalbumin,PV)的抑制性中间神经元。本文利用增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)标记篮状细胞的G42转基因小鼠,研究小鼠前额叶皮层出生后发育过程中篮状细胞的电生理特性和基因... 详细信息

篮状细胞是一类表达小清蛋白(parvalbumin,PV)的抑制性中间神经元。本文利用增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)标记篮状细胞的G42转基因小鼠,研究小鼠前额叶皮层出生后发育过程中篮状细胞的电生理特性和基因表达变化。麻醉下取出生后第7天(postnatal day 7,P7)、14天(P14)和21天(P21)G42小鼠的前额叶皮层脑组织,制作脑片,人工脑脊液中孵育1 h后利用全细胞膜片钳技术记录篮状细胞的电生理特性;另外,消化上述时间点的脑组织,用流式细胞术分选EGFP标记的篮状细胞,建库后进行转录组测序。从P7到P21,篮状细胞的静息膜电位(resting membrane potential,RMP)超极化程度越来越大,膜输入阻抗(membrane input resistance,Rm)逐渐降低;动作电位(action potential,AP)幅度逐步增大,AP持续时间逐渐缩短,而AP阈电位无显著变化;自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic currents,sEPSCs)的频率逐渐变大,但幅度无显著变化。转录组测序发现,P14相对于P7的篮状细胞有682个基因的表达水平发生显著改变(22个基因上调,660个基因下调),而P21相对于P14的篮状细胞仅有176个基因的表达水平发生显著改变(107个基因上调,69个基因下调)。这些发育过程中的差异表达基因主要富集在神经凋亡、RNA剪接、高尔基体囊泡转运和轴突导向生长等生物学通路。以上结果揭示了篮状细胞成熟过程中的电生理特性和基因表达变化规律,为进一步研究调控篮状细胞发育的分子机制提供了新的线索。

关键词：篮状细胞静息膜电位动作电位兴奋性突触后电位转录组基因表达谱

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一种基于层选择的弥散张量优化算法

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东南大学学报（自然科学版） 2013年第1期43卷 30-34页

作者：刘薇周振宇刘小征严序杨光王遵亮周永迪 Peterson Bradley S 徐冬溶华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室上海200062 华东师范大学上海市磁共振重点实验室上海200062 哥伦比亚大学精神病学系纽约10032 纽约州立精神疾病研究所纽约10032 东南大学生物科学与医学工程学院南京210096

为了从带伪影的弥散加权数据中重建更准确的张量,提出了一种基于层选择的张量优化算法.首先对弥散加权图像中常见的3种伪影(波状、层间运动和对比度伪影)进行定性分析,分别提取3种对应的特征(小波标记、相似度和相关性)来识别这些伪影,... 详细信息

为了从带伪影的弥散加权数据中重建更准确的张量,提出了一种基于层选择的张量优化算法.首先对弥散加权图像中常见的3种伪影(波状、层间运动和对比度伪影)进行定性分析,分别提取3种对应的特征(小波标记、相似度和相关性)来识别这些伪影,从而区分出正常图层和伪影图层.然后,利用正常图层数据进行张量重建.模拟实验结果验证了这3种特征对弥散加权图像中相关伪影判断的有效性,且对波状伪影和层间运动伪影的判断率均大于90%.真实数据实验结果表明,与类似算法相比,所提算法可以更好地改善部分各向异性伪彩图中的偏色现象,在白质结构分析中提供了更准确的方向信息.

关键词：弥散加权成像弥散张量成像张量优化小波标记互信息灰度共生矩阵

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