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TSC 调节新皮层中前体细胞的平衡以及上层神经元的生成
摘要为了构建支持复杂大脑功能的神经回路,必须适当生成上层神经元。放射状前体细胞以不对称的方式分裂,产生神经发生中间前体细胞(IPs,也称为中间前体细胞);这些中间前体细胞的对称增殖会迅速增加皮层神经元的数量。皮层前体细胞多样性的动态平衡以及相应数量的不同类型神经元的生成、定位和连接方式,对于引导大脑皮层的正常形成至关重要1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12。然而,调控前体细胞平衡的分子机制尚未完全明了。在本研究中,我们发现结节性硬化症复合体(TSC)中的蛋白质——这些蛋白质是细胞代谢的主要调节因子——在维持放射状前体细胞与中间前体细胞的平衡、调控放射状神经单元的组织结构以及上层
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C-COMPASS:基于神经网络的细胞器多组学分析工具实现蛋白质和脂质空间分布定量解析
在真核细胞中,细胞器的精确空间分布和功能特化是维持正常生命活动的关键。然而,传统的细胞器分离技术面临纯度不足的挑战,而现有的计算方法大多局限于单一细胞器的定性预测,难以准确捕捉蛋白质的多重定位特征。更令人困扰的是,由于缺乏特异性标记物,脂质在细胞器间的分布研究一直进展缓慢。针对这些技术瓶颈,德国赫尔姆霍兹慕尼黑中心的Natalie Krahmer团队在《Nature Methods》上发表了题为"C-COMPASS: a user-friendly neural network tool profiles cell compartments at protein and lipid level
来源:Nature Methods
时间:2025-12-05
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VAPB是STING介导的先天免疫信号传导的负调控因子
本研究系统揭示了Vesicle-Associated Membrane Protein B(VAPB)在STING介导的先天性免疫反应中的关键调控作用,并通过多维度实验验证了其功能机制。研究团队通过蛋白质互作实验、共定位分析、基因编辑以及动物模型构建,首次明确了VAPB作为STING负调控因子的分子特征及其病理生理学意义。### 一、研究背景与核心问题STING是细胞感知双链DNA的核心受体,其激活依赖于cGAS-cGAMP信号通路。近年研究发现,STING过度激活与多种自身免疫性疾病和神经退行性疾病相关。然而,STING信号转导过程的精细调控机制尚不明确,特别是细胞膜蛋白与STING的动态互
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-05
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在非快速眼动(NREM)睡眠期间,VTA(腹侧被盖核)的多巴胺能神经元活动受到学习的调节,并有助于运动记忆的巩固
该研究系统探讨了腹侧被盖区多巴胺神经元(VTA DA)在非快速眼动睡眠(NREM)期间对运动记忆巩固的作用机制。通过结合钙成像、电生理记录、化学遗传与光遗传抑制技术,以及多种学习任务的验证,研究发现VTA DA神经元活动在NREM睡眠期间通过协调皮层梭状波振荡,促进运动技能的记忆整合。这一发现揭示了多巴胺系统在睡眠期参与特定类型记忆巩固的分子机制,拓展了关于神经可塑性和睡眠功能的理解。### 核心发现与机制解析1. **VTA DA神经元活动的睡眠依赖性增强** 研究发现,动物在经历复杂多感官刺激(如新环境、新气味、新物体等)后,VTA DA神经元在NREM睡眠早期(学习后第1-2小时
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-05
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对啮齿动物腹侧苍白球的单细胞测序揭示了具有非典型区域间连续性的多种神经元亚型
本研究针对腹侧苍白球(Ventral Pallidum, VP)的细胞类型异质性和功能连续性问题展开系统性探索。通过整合跨物种单细胞转录组测序、空间转录组图谱(ABC Atlas)及行为学实验,研究揭示了VP的分子特性及其在神经调控网络中的定位。### 一、VP细胞类型的分子特征1. **跨物种保守性分析** 研究团队通过小鼠和大鼠的VP单细胞RNA测序,发现两者在细胞亚型分类(16种)和基因表达模式上高度一致。特别是Lhx8、Nkx2.1等发育相关转录因子在亚型划分中发挥关键作用,验证了VP作为基底神经节核心结构的保守性。2. **亚型分类与功能多样性** VP包含81.2%
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-05
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PBX1通过转录激活CRTC2–CREB通路,改善APP/PS1小鼠的认知功能并减少淀粉样蛋白-β的病理表现
阿尔茨海默病(AD)作为全球范围内最常见的神经退行性疾病,其病理机制涉及多巴胺能神经元丢失、淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白过度磷酸化(p-Tau)等核心病理特征。近年来,转录因子在AD病理调控中的作用逐渐成为研究热点。2024年发表于《Aging Cell》的研究揭示了前B细胞白血病转录因子1(PBX1)通过激活CRTC2/CREB信号通路,显著改善AD患者及动物模型中的认知障碍和神经病理损伤,为AD治疗提供了新的分子靶点。### 研究背景与核心假设AD的病理机制传统上聚焦于β淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白异常磷酸化。尽管靶向Aβ或tau蛋白的治疗策略在临床试验中屡屡受挫,但近年研究开
来源:Aging Cell
时间:2025-12-05
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在诺伊西德尔湖-塞温克尔国家公园(Lake Neusiedl – Seewinkel National Park)中,人类活动导致的水资源枯竭是湿地草原鸟类数量减少的主要原因,其影响甚至超过了气候变化的影响
该研究聚焦于中欧多瑙河流域湿地草甸生态系统的退化机制与保护策略,通过长期鸟类种群监测数据与环境因子的关联分析,揭示了人为水管理活动对湿地鸟类影响远超气候变化效应的结论。研究区域涵盖奥地利Neusiedler See-Seewinkel国家公园,该区域保存了欧洲最大的碱湖湿地生态系统,其特有的半自然草甸生境对候鸟迁徙具有战略意义。研究团队历时30年(1991-2020)对三个关键水鸟物种——北方 Lapwing(石鸡)、黑尾鸻(反嘴鹬)和普通红鹬(红脚鹬)的繁殖种群进行系统监测,结合水文地质数据与欧洲种群趋势分析,构建了多维度环境因子作用模型。研究方法创新性地整合了生态水文与生物地理学视角。在数
来源:Biological Psychiatry
时间:2025-12-05
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来自伯克霍尔德菌(Burkholderia sp. BV6)的抗真菌挥发性有机化合物能够有效控制樱桃番茄的灰霉病
该研究聚焦于利用微生物产生的挥发性有机化合物(VOCs)防控植物灰霉病。研究团队从水稻根部分离出非致病性细菌Burkholderia sp. BV6,并通过体外和体内实验验证其产生的VOCs对灰霉病真菌Botrytis cinerea的抑制作用。实验发现,BV6通过释放特定VOCs显著抑制真菌菌丝生长,其中2-Nonanol(2-壬醇)展现出最强的抑菌效果,最小抑制体积仅为1.5微升/皿,相当于21.43升的浓度。研究创新性地采用两种接种方法评估VOCs的生物防控效果:滴加法和涂布法。数据显示,涂布法在10微升/皿的接种量下即可达到100%的抑菌率,效果优于滴加法。这一发现提示微生物群体在特定
来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging
时间:2025-12-05
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扩大保护区范围,以保护大熊猫的栖息地连通性
该研究聚焦于大熊猫栖息地连通性保护,通过多学科方法揭示了当前保护体系的有效性及改进方向。研究团队以中国大熊猫主要栖息地所在的四川、陕西、甘肃三省55个县级行政区为对象,整合了生态地理学、空间分析技术和社会科学评估方法,构建了涵盖栖息地质量评估、连通性模拟和人类干扰分析的系统框架。在栖息地评估方面,研究采用可解释的机器学习模型(XGBoost)量化地形、植被覆盖、人类干扰等关键因子对栖息地适宜性的影响。通过将适宜性地图转化为阻力面模型,结合Circuitscape 5软件模拟,成功绘制出大熊猫栖息地连通性核心区域分布图(IHCAs)。结果显示17,199平方公里核心区域中,76%通过融合传统自然
来源:Biological Psychiatry
时间:2025-12-05
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基于脑脊液蛋白质组学的多发性硬化症疾病生物学演变规律研究
多发性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)作为一种慢性中枢神经系统炎症性疾病,其疾病机制随着病程演变而日益复杂。尽管现有疾病修饰治疗(Disease-Modifying Therapies, DMTs)能有效抑制新病灶形成,但对残疾进展的抑制效果随患者年龄增长而显著减弱。这种治疗困境凸显了我们对MS自然史中生物学机制演变的理解不足。传统病理学研究虽能识别多种致病过程,但无法揭示这些机制如何随时间动态交互。脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)蛋白质组学技术为在体研究MS疾病生物学提供了独特窗口。美国国立卫生研究院Bibiana Bielekova团队在《N
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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Vap33-Eph-Vav信号轴通过精确调控Cdc42激活时序协调运动神经元树突发生
在大脑发育过程中,神经元通过精确的轴突和树突模式形成特定的神经连接图谱,这一过程的失调会导致神经系统功能异常。尽管人们对引导树突定向生长的分子机制已有较多认识,但调控树突发生起始时间的关键机制仍不清楚。果蝇运动神经元为研究这一过程提供了理想模型,其树突在胚胎发育过程中以高度同步的方式在特定时间点出现,暗示存在精确的时序调控机制。此前研究发现,肌动蛋白调节因子Cdc42 GTPase在这一过程中发挥关键作用,但其上游激活机制尚未阐明。发表在《Nature Communications》的这项研究,通过系统的实验分析,揭示了一条由Vap33-Eph-Vav组成的信号轴,它通过精确控制Cdc42的激
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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氟化脂质纳米粒靶向线粒体基因递送治疗Le伯遗传性视神经病变的新策略
线粒体作为细胞的能量工厂,其DNA(mtDNA)突变会导致一系列严重的遗传性疾病。然而,由于线粒体独特的双膜结构屏障,以及病理条件下线粒体膜电位(MMP)的显著降低,使得针对线粒体的基因治疗一直面临巨大挑战。传统线粒体靶向策略如三苯基膦(TPP)和线粒体靶向序列(MTS)主要依赖MMP,在疾病状态下效率大幅降低,且高阳离子电荷密度易引发细胞毒性。如何突破这些限制,开发安全高效的线粒体靶向基因递送系统,成为该领域亟待解决的关键科学问题。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,Yi Wang、Min Zhao等研究人员另辟蹊径,从氟化修饰的独特物理化学性质入手,设计了一
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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SIRT6通过调控色氨酸代谢平衡防止神经退行性病变相关的代谢失衡
随着全球人口老龄化加剧,神经退行性疾病的发病率持续攀升,成为严峻的公共卫生挑战。在这些疾病的发展过程中,色氨酸代谢紊乱被认为是一个关键因素。色氨酸作为必需氨基酸,在体内可通过不同代谢途径产生多种重要活性物质:一方面可转化为血清素和褪黑素,调节情绪和睡眠;另一方面则通过犬尿氨酸途径生成包括犬尿喹啉酸和喹啉酸在内的神经活性代谢物。研究表明,在衰老和神经退行性疾病患者中,色氨酸代谢平衡被打破,犬尿氨酸途径过度激活,导致神经毒性代谢物积累,同时血清素和褪黑素水平下降。然而,导致这一代谢失衡的根本原因至今未明。近日发表在《Nature Communications》上的研究揭开了这一谜题的关键一环。由S
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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糖尿病对缺血性中风后氧化应激、线粒体功能及神经学结局的影响:基于性别的实验分析
摘要糖尿病(DM)通过炎症、内皮功能障碍、氧化应激和线粒体损伤导致血管并发症。缺血性中风(IS)是糖尿病的常见并发症,也是长期神经功能障碍的主要原因。尽管糖尿病会增加中风的风险,但影响中风结局的潜在机制仍不清楚。性别差异也可能影响中风的进展,但需要进一步研究。本研究旨在通过检测神经化学物质、神经学参数和周围免疫反应,实验性地评估糖尿病对中风结局的影响,并比较男性和女性的急性结局。60天大的雄性和雌性Wistar大鼠被注射阿洛酮(alloxan)诱导糖尿病,随后通过阻断大脑中动脉(MCAO)诱导中风。在MCAO后1小时和24小时,对动物的整体健康状况和神经功能缺陷进行了评估。MCAO后24小时,
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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维生素D受体同源物Hr96在阿尔茨海默病果蝇模型中调节神经元和线粒体的动态变化
摘要阿尔茨海默病(AD)是导致痴呆最常见的原因,其特征是β-淀粉样蛋白(Aβ42)的积累,伴随着突触连接的逐渐破坏、神经元死亡和认知能力的下降。线粒体功能障碍在AD早期就出现了,先于认知症状的出现,并促进了疾病的进展。维生素D(VD)是一种神经类固醇,通过其核受体——维生素D受体(VDR)发挥转录因子的作用,在代谢调控中起着核心作用。果蝇中的VDR同源物——激素受体96(Hr96)已知可以调节对外来物质的防御和能量代谢,但其对神经元的功能及其对AD病理机制的影响尚不明确。在这里,我们研究了Hr96在神经元和线粒体稳态中的作用,假设其信号传导可以调节线粒体动态并减轻AD中的神经退行性变。我们发现
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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厚壁酸通过上调动力蛋白轴丝重链9(Dynein Axonemal Heavy Chain 9)促进ILC2细胞向大脑的迁移
摘要厚朴酸(PA)因其潜在的治疗效果而被认为对脑缺血损伤具有疗效,但其背后的分子机制仍存在疑问。本研究阐明了PA在调节肠道2型先天淋巴细胞(ILC2s)迁移中的作用,以及这种迁移对缓解脑缺血损伤的后续影响。实验使用C57BL/6小鼠建立了中间脑动脉阻塞/再灌注(MCAO/R)小鼠模型,并在损伤前后对小鼠进行了PA处理。通过转录组测序来评估PA可能调控的基因。分离出ILC2s以进行体内转移实验。在MCAO/R手术后的6小时、12小时和24小时,对小鼠实施安乐死,以研究ILC2s聚集与MCAO/R损伤持续时间之间的关系。利用组织病理学、生化分析和免疫化学技术评估大脑和肠道组织的病理损伤。结果发现,
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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晚期胚胎Pax6缺失小鼠小脑中的microRNA表达
摘要传统上,Pax6基因对眼睛的发育至关重要,但最近的研究表明,它也对包括小脑在内的多个器官系统的发育起着重要作用。在Pax6突变的小脑中,谷氨酸能神经元的发育出现了特异性改变。本研究探讨了微小RNA(miRNAs)在野生型和小脑Pax6缺失(Pax6-null)胚胎第18.5天(E18.5)的小脑发育过程中对mRNAs的调控作用。研究人员提取并测序了RNA,从而确定了miRNAs和mRNAs的表达谱。共有491种已知的miRNAs以及262种潜在的新miRNAs符合我们小脑样本的表达标准。通过生物信息学工具分析,发现了44种在野生型与Pax6-null组织之间显著差异表达的miRNAs和60
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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E4BP4调控的昼夜节律SLC6A1表达决定了Tiagabine在颞叶癫痫中的疗效
摘要颞叶癫痫(TLE)是最常见的局灶性癫痫类型,也是需要通过手术治疗的难治性癫痫病例的主要原因。其特点是出现有节奏的自发性发作,但这些发作的潜在治疗效果尚未得到充分利用。本研究旨在探讨给药时间对替加宾(tiagabine)抗癫痫作用的影响,并阐明相关机制。在由毛果芸香碱诱导的急性及慢性TLE模型中,替加宾显著减轻了发作的严重程度和进展。研究发现,替加宾的药理效应会随给药时间而变化,在光照阶段的效果优于黑暗阶段。这种效应差异归因于GABA能神经传递的昼夜波动,而GABA能神经传递依赖于SLC6A1介导的GABA再摄取过程。值得注意的是,消除昼夜节律转录因子E4bp4会破坏SLC6A1的表达节律,
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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miR-495-3p通过激活Wnt/MAPK通路减轻缺血性脑卒中神经元凋亡的机制研究
当大脑的血液供应突然中断,缺血性脑卒中便会发生,这种疾病如同一场悄无声息的"脑内地震",在短时间内造成大量神经元死亡。更令人担忧的是,目前临床上仅有溶栓和取栓两种主要治疗手段,且必须在中风发作后的"黄金4.5小时"内实施才能发挥最佳效果。超过这个时间窗,治疗不仅效果大打折扣,还可能带来更大的风险。面对这一严峻挑战,科学家们将目光投向了具有自我更新和多向分化潜能的干细胞领域,特别是其衍生物——微RNA(miRNA)的治疗潜力。在这项发表于《Molecular Neurobiology》的研究中,来自全南大学医学院的研究团队Eunjae Jang、Hee Yu等发现,一种名为miR-495-3p的
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05
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m6A作为表观遗传调节因子在具有治疗潜力的代谢性疾病中的核心作用及其临床意义
摘要N6-甲基腺苷(m6A)是最常见的可逆mRNA修饰类型,它调控着许多基本的细胞过程。m6A通过影响基因表达、RNA剪接和稳定性,在衰老及相关疾病中起着至关重要的作用。越来越多的证据表明,m6A修饰在衰老过程中起着关键作用,包括细胞衰老、干细胞耗竭以及导致神经退行性疾病、心血管疾病和癌症的慢性炎症因素。m6A与染色质修饰之间的复杂相互作用已被认为是塑造与年龄相关的表观遗传景观并影响疾病易感性的基本机制。核心的m6A调控因子(如METTL3、FTO和ALKBH5)与年龄相关的代谢衰退、神经退行性病变和组织再生能力下降有关,因此它们成为有前景的治疗靶点。在阿尔茨海默病和帕金森病中,m6A的异常模
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-12-05