南華大學神經科學研究所

南華大學神經科學研究所（南華大學認知與神經系統疾病研究所）成立於2011年6月，與生理學教研室共同組成南華大學醫學院生理學科。

基本介紹

• 中文名：南華大學神經科學研究所
• 性質：生命科學研究機構
• 隸屬：南華大學
• 現任所長：唐小卿教授
• 地區：中南地區
• 地址：湖南省衡陽市常勝西路28號

簡介

早在2003年，南華大學醫學部生理學科就開始開展認知神經科學和神經變性病的研究，經近10年的不斷探索，神經科學研究所在承擔國家科研項目、科技創新能力、人才隊伍成長以及國內外學術影響力等方面都有長足的進步，逐漸得到國內外同行專家的肯定，影響力日益擴大，成為我省一支重要的神經科學研究隊伍。 在不斷創新與開拓過程中，形成了特色鮮明、隊伍穩定、研究水平處於省內先進行列的三個研究方向：

·認知障礙性疾病發生機制及防治

·神經變性病發病機制及防治

·糖尿病性腦病機制與防治

生理學科擁有教學、科研人員12名，其中正教授4名，副教授5名。教師隊伍中，有博士學位6名，碩士學位12名，2人有國外留學經歷；有湖南省高校學科帶頭人1人，湖南省高層次衛生人才“225”工程學科骨幹人才1人，湖南省高校青年骨幹教師2人；首屆南華大學“蒸湘學者”特聘教授1人。外聘客座教授2名。
生理學科先後承擔國家973項目子課題1項、國家自然科學基金7項以及湖南省自然科學基金重點項目、湖南省教育廳、衛生廳以及校級和橫向科研項目等30餘項，課題經費總額達300萬元以上，發表科研論文200餘篇，其SCI收錄論文50餘篇。參編全國高等院校教材3部，參編專著6部。
生理學科於2003年成為碩士學位點，已先後培養碩士研究生近40名，其中獲湖南省優秀碩士學位論文2篇，獲湖南省普通高等學校優秀畢業生稱號2名。

主要人員

序號	姓名	性別	職稱	學位	專業特長
1	田紹文	男	教授	博士	認知行為腦機制
2	胡弼	男	教授	碩士	糖尿病性腦病機制與防治
3	唐小卿	男	教授	博士	老年性疾病機制與防治
4	凌宏艷	女	副教授	博士	糖尿病性腦病機制與防治
5	周壽紅	男	副教授	博士	認知行為腦機制
6	顧洪豐	男	副教授	博士	老年性疾病機制與防治
7	曹詩運	男	教授	碩士	糖尿病性腦病機制與防治
8	張愷芳	女	副教授	碩士	糖尿病性腦病機制與防治
9	何建琴	女	講師	碩士	老年性疾病機制與防治
10	歐陽新平	男	副教授	博士	認知行為腦機制
11	尹蔚蘭	女	副教授	碩士	老年性疾病機制與防治
12	楊絲絲	女	講師	碩士	認知行為腦機制

研究成果及影響

·認知障礙性疾病發生機制及防治

該研究方向主要利用現代生物物理學、神經電生理學、神經行為學、神經藥理學及生理心理學手段，探討學習記憶等認知過程的腦機制、認知障礙與精神疾病的關聯性及其防治策略。主要集中於以下幾方面的研究：
(1)、闡明在不可預期約束條件下，腹外側前額葉皮質與杏仁核環路被募集參與恐懼消退調節的環路與分子機制；並進一步闡明恐懼消退缺陷是否為藥物成癮、老年痴呆與糖尿病患者伴焦慮性疾病的共同病理機制或之一。

認知

(2)、探討硫化氫、褪黑素衍生物和Apelin在學習記憶、負性情緒反應（抑鬱與焦慮）、神經損傷保護中的作用及其機制，為相關疾病治療提供可能的新靶點。

該方向已獲得3項國家自然科學基金，1項湖南省自然科學基金重點項目，3項廳局級項目，發表科研論文30餘篇，其中SCI收錄20篇。及其國內外的影響與地位如下：
(1)在經典的可預期恐懼條件化範式中，腹內側前額葉皮質與杏仁核關鍵性參與了恐懼消退調節；在可預期條件化範式的基礎上，我們建立了不可預期條件化範式並首次證明了在不可預期約束條件下，腹外側前額葉皮質被選擇性募集參與恐懼消退調節。
(2)藥物成癮患者常伴隨焦慮相關性疾病，其機制未明。我們系列實驗結果表明，慢性成癮藥物經歷可損傷線索性或場景性恐懼反應消退，提示恐懼消退缺陷可能是藥物成癮伴焦慮性疾病的神經機制。
(3)通過探測性誘發電位方法，我們發現在睡眠不同階段，不同大腦皮質部位或同一皮質的不同亞區電活動特徵表現為差異性調製；睡眠與記憶間的相互關係一直是當前神經科學研究的一個熱點，我們實驗結果表明，睡眠剝奪可損傷被動迴避記憶、恐懼消退與嗎啡敏化聯合記憶，但對恐懼記憶再鞏固無影響。
(4)褪黑素在調節睡眠與情緒反應過程中起著重要作用，本實驗室採用強迫游泳模型、習得性無助模型、慢性溫和應激模型、高架十字迷宮模型等，探討了褪黑素衍生物在情緒反應與學習記憶中的作用，研究結果表明，褪黑素衍生物可發揮抗抑鬱與抗焦慮作用，同時可增強海馬依賴的學習記憶並改善海馬內微注射β澱粉樣多肽誘導的認知功能損傷。
(5)Apelin及其受體在中樞神經系統廣泛分布，包括參與情緒反應的腦結構，提示Apelin可能參與情緒反應調節；本實驗室基於強迫游泳模型、習得性無助模型與慢性溫和應激模型首次表明Apelin可發揮抗抑鬱作用，其機制可能與增強海馬神經發生相關。

·神經變性病發病機制與防治

該研究方向的研究重點是探討神經變性病的發病機制和尋找控制神經變性的關鍵信號途徑及其藥物干預方法。在構建阿爾茨海默病、巴金森氏病、糖尿病性神經病變等神經變性性疾病的細胞和動物模型的基礎上，著重進行以下幾個方面的研究：
(1) 從第三氣體信號分子內源性硫化氫、內源性活性醛、抗衰老基因Klotho和腦源性神經營養因子及其信號通路等新視角探討神經變性病的發病機制；
(2) 研究硫化氫、Apelin等內源性活性小分子對阿爾茨海默病、巴金森氏病以及糖尿病性神經變性等神經變性性疾病的防治作用及其作用機制；
(3) 探討薑黃素、檳榔鹼等中藥活性成分對阿爾茨海默病、巴金森氏病以及糖尿病性神經變性等神經變性性疾病的防治作用及其作用機制。

神經元

該方向已獲得5項國家自然科學基金，1項湖南省自然科學基金重點項目，1項教育部留學回國人員啟動基金，1項中國博士後基金，1項湖南省科技計畫項目的科研經費支持，發表科研論文30餘篇，其中SCI收錄28篇。該方向的主要研究成果及其國內外的影響與地位如下：
（1）以抗氧化應激為策略的神經保護研究：利用電鏡、細胞生物學與分子生物學等技術，形成了以抗神經細胞氧化應激損傷為特色的神經變性病的防治研究。①開創性地構建了BDNF基因修飾的大鼠淋巴細胞，發現它能高表達和分泌具有生物活性的BDNF蛋白，該蛋白能促進神經細胞增殖，並能對神經細胞的氧化應激損傷具有保護作用；這部分工作在中文核心期刊發表科研論文3篇；本研究為BDNF基因修飾淋巴細胞通過血液循環到達CNS損傷部位而實現損傷性腦疾病治療基因的非損傷性腦內轉移和維持CNS組織中有效BDNF濃度打下了基礎。②首次證明薑黃素可通過抗氧化防治神經退行性病變，這方面的工作在《中國藥理學通報》等中文權威期刊發表了2篇科研論文，在國際重要學術期刊《Apoptosis》發表1篇科研論文。③率先提出氧化應激預處理，即低程度的氧化應激損傷，能對後續的更嚴重的氧化應激損傷有保護作用，創造性地發現氧化應激預處理能使神經細胞產生適應性保護作用，這方面的工作，在《生理學報》、《中國藥理學通報》等中文權威期刊發表3篇，在《Brain Research》、《Life Science》等重要的SCI收錄國際期刊發表3篇。
（2）第三種氣體信號分子硫化氫對神經細胞退行性病變的調控作用：根據老年性痴呆患者腦內硫化氫(hydrogen sulphide, H2S)的含量比正常人要低這一重要依據，我們創造性地提出增加腦內硫化氫含量可能是老年性痴呆等神經變性病重要的防治策略的科研思想，我們在國際上首次發現：①H2S可通過抑制活性氧的生成，上調神經細胞線粒體膜電位而拮抗β-澱粉樣多肽的神經毒性，第一次證實H2S具有防治老年性痴呆的作用；②H2S可通過調節Bcl-2、改善線粒體膜電位而減輕同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)對神經細胞的細胞毒性、氧化應激和凋亡誘導作用；③H2S對MPP+誘導神經細胞毒性和凋亡具有拮抗作用，其機理可能與其抑制氧化應激、上調Bcl-2表達、激活PI3K-Akt 信號通路、減輕 MPP+對 ERK1/2 激活的抑制作用、改善線粒體膜電位有關。上述發現第一次表明H2S具有抗老年性痴呆、帕金森病的作用。在這方面，我們在Clin Exp Pharmacol Physiol，Life Science，J Mol Neurosci，Neurosci Res等國際期刊發表科研論文4篇。④首次證實MPP+能抑制神經細胞胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase, CBS)表達和活性以及內源性H2S生成，抑制CBS的活性、減低內源性H2S的生成能惡化 MPP+對神經細胞的氧化應激和毒性，第一次研究表明抑制內源性H2S的生成是MPP+神經毒性的主要機制；⑤率先發現同型半胱氨酸(Hcy)能抑制神經細胞胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase, CBS)表達和活性以及內源性硫化氫生成，增強CBS的活性、促進內源性H2S的生成能對抗Hcy 的氧化應激和神經毒性，首次證實抑制內源性H2S的生成是Hcy神經毒性的重要機制。這部分相關工作發表在J Mol Neurosci, Neurotoxi Res等重要國際學術期刊。
（3）內源性NOS抑制劑—ADMA對神經細胞退行性病變和氧化應激損傷的調控作用研究：非對稱性二甲基精氨酸 (Asymmetric dimethylarginine, ADMA) 是一種內源性一氧化氮合酶 (Nitric oxide synthase, NOS) 抑制劑，儘管大量的動物模型及臨床研究表明，ADMA是多種疾病的危險因子，但我們根據ADMA能特異性NOS，而開創性地探討了ADMA對一氧化氮 (Nitric oxide, NO) 過度生成依賴性神經毒素的神經毒性作用的影響，首次發現：① ADMA可通過抑制NO生成而對抗谷氨酸的興奮性毒性；②ADMA可通過抑制NO生成、減輕活性氧生成、改善細胞線粒體膜電位而對抗MPP+神經毒性；③ADMA可通過上調內源性硫化氫的生成而減輕活性氧生成、穩定線粒體功能。這些研究工作發表在Clin Exp Pharmacol Physiol，Neurochem Res等重要的國際核心期刊。

·糖尿病性腦病機制與防治

腦

該方向構成了以胡弼教授為帶頭人，以曹詩運教授、凌宏艷副教授、張凱芳副教授為主要骨幹的研究隊伍，採用分子生物學、細胞生物學、神經電生理學、神經行為學和神經生物化學等手段，探討糖尿病性神經病變的發機理和防治措施。該研究隊伍先後在Cardiovasc Drugs Ther等國內外核心期刊發表科研論文16篇，其中SCI收錄論文11篇。已完成或正主持的科研課題有國家自然科學基金1項、湖南省自然科學基金1項、湖南省科技計畫項目2項、湖南省教育廳項目4項，曾獲湖南省醫學科技二等獎1項。

特色與優勢

從不可預期性角度闡明恐懼消退的環路與分子機制，對於理解恐懼消退神經機制複雜性具有重要意義；

南華大學

從恐懼消退缺陷角度探討多種腦疾病伴焦慮障礙的神經機制可為相關疾病的治療提供新的視角；

探討硫化氫、褪黑素衍生物與Apelin在學習記憶與負性情緒反應中的作用，可為相關藥物的潛在臨床套用提供理論依據；

從內源性硫化氫、內源性活性醛等新的視角闡述神經變性病的發生機制，從而為神經變性病的防治提供新策略；

從腦內胰島素受體及其信號轉導通路這一新的角度認識AD發病機制, 為AD的基礎研究提供了新的切入點, 也為藥物干預提供了新靶點和新思路；

從環境毒素(金屬離子、外源性甲醛)-蛋白質異常(異常修飾、錯誤摺疊、聚集)-細胞功能異常(氧化應激、內質網應激、慢性炎症反應)-神經變性死亡(自噬、凋亡) 構成的神經變性網路，闡明神經變性病機制以及硫化氫的防治機理；

從microRNA視角闡明Aβ、MPP+神經毒性和硫化氫神經保護功能的分子機制。

建設目標

(1)以認知障礙性疾病和神經變性病的發病機制與防治研究為重點，科學規劃實驗室的學術布局和研究內容，進一步完善認知障礙與神經變性病研究的核心技術體系，開展具有國際先進水平的原創性研究和關鍵技術攻關，發現一批重要的與認知障礙性疾病和神經變性病發病機制密切相關的靶點及其調控網路，發展基於分子機制的認知障礙性疾病和神經變性病預防、診斷和治療的新方法、新藥物或先導化合物。在認知神經科學和神經變性病領域取得一批標誌性成果，提高認知神經科學和神經變性病的科技攻關能力和疾病的防治能力，為開發具有完全自主產權的創新性新藥和生物醫藥的發展做出重要貢獻。

(2) 進一步加強實驗室學術隊伍的建設。結合學術布局有針對性地引進或培養人才，加大培育本實驗室知名學者的力度，形成具有國際水平的學術梯隊。以學科帶頭人和學術骨幹培養為重點，組建一支創新團隊，培養一批在國內外有重要影響的科技領軍人物，培養和造就一批高素質高層次的研究人才隊伍。加強對外聯繫和國際學術交流，不斷提高實驗室研究人員的學術水平，擴大實驗室在國內外影響力和知名度，促進實驗室自身更快地發展。
(3) 進一步加強實驗室儀器設備和研究平台建設，提高現有科研成果轉化率；爭取承擔更多的國家自然科學基金，獲得具有一定影響的省部級科技成果，創造獨立承擔國家重大項目（如973和863和國家自然科學基金重點項目）的條件。
(4) 在組織管理方面，針對認知障礙與神經變性病研究的科學問題遴選若干有較好前期基礎或有重大突破潛力的科研選題，組織跨學科、跨部門的大科學協作，集中人力和財力，分步實施，保證重點，將實驗室建設成為省內知名、國內外有一定影響的認知神經科學和神經變性病開放性研究基地與平台。