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综述:改变基因、细胞和网络以重塑脑卒中后的大脑
Abstract急性缺血性脑卒中的再灌注治疗虽取得重要进展,但多数患者因治疗禁忌或疗效不足仍遗留显著功能障碍。卒中引发的神经血管单元(Neurovascular Unit, NVU)病理级联反应——包括血脑屏障(BBB)渗漏、胶质细胞活化、神经元损伤及慢性炎症——形成阻碍修复的微环境。促进中枢神经系统(CNS)功能重建由此成为卒中研究的核心挑战。多层次重编程框架卒中后的恢复本质是贯穿全脑的多层次整合性重编程过程:基因层面:表观遗传调控(如组蛋白修饰)触发损伤相关基因(如炎症因子IL-61)的差异表达;细胞层面:NVU内源性细胞(如星形胶质细胞)通过转分化(transdifferentiatio
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-06-03
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基于光电容积脉搏波(PPG)的可解释特征机器学习模型在睡眠-觉醒自动检测中的创新应用
睡眠质量与人类健康密切相关,全球约9.36亿人受睡眠呼吸暂停等疾病困扰。目前临床金标准多导睡眠监测(PSG)虽准确但价格昂贵,而基于加速度计的腕戴设备存在高估睡眠的问题。光电容积脉搏波(PPG)因其非侵入性和可穿戴性成为研究热点,但现有算法面临数据不平衡、可解释性差等挑战。针对这些问题,Karmen Markov等研究人员在《npj Biosensing》发表研究,通过机器学习方法开发了基于PPG信号的睡眠分期模型。研究团队采用CAP睡眠数据库(84名受试者,85,542个30秒片段),通过Chebyshev滤波和MSPTD算法预处理PPG信号,提取330个涵盖时域、频域和非线性动力学特征。采
来源:npj Biosensing
时间:2025-06-03
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鸢尾苷通过调节氧化-抗氧化平衡和凋亡通路对阿尔茨海默病的神经保护作用
这项研究揭示了鸢尾苷(tectoridin)在阿尔茨海默病模型中的双重保护机制。体外实验中,400 μM过氧化氢(H2O2)处理的PC12细胞经鸢尾苷干预后,不仅存活率显著提升,抗氧化防御系统也得到增强——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和谷胱甘肽(GSH)水平明显升高。分子层面分析显示,鸢尾苷像精准的基因调控师,上调抗凋亡蛋白Bcl-2的同时,将促凋亡因子Bax、半胱天冬酶-3/9(caspase-3/9)的表达调至静音模式。在活体实验中,可溶性β淀粉样蛋白(Aβ1–42)持续灌注大鼠脑室制造的AD模型里,鸢尾苷展现出令人惊喜的“脑内大扫除”能力:不仅降低丙二醛(MDA)这
来源:Neurochemical Research
时间:2025-06-03
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槲皮素通过JNK/P38 MAPK信号通路改善酒精性脑损伤的机制研究
酒精滥用引发的脑损伤(ABD)犹如一场神经细胞的"氧化风暴",长期酗酒会触发神经炎症、线粒体功能障碍和神经元程序性死亡。这项研究将目光投向天然卫士——槲皮素(QE),这种存在于果蔬中的黄酮类化合物展现出多重防护盾牌。实验室里,BV2小胶质细胞和HT22神经元在QE庇护下重获生机,CCK-8检测显示细胞活力显著提升。透射电镜捕捉到线粒体损伤的修复迹象,而流式细胞术则记录下凋亡细胞的"撤退"信号。Western blot数据揭示关键机制:QE像精准的分子剪刀,剪断了促凋亡蛋白BAX和Caspase-3的激活链条,同时促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。更令人振奋的是,炎症因子IL-1β、IL-6和TN
来源:Apoptosis
时间:2025-06-03
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综述:肠道微生物群在神经退行性疾病中的作用:微生物守护者的揭示
肠道微生物群:动态生态系统肠道微生物群是由细菌、病毒、真菌等组成的复杂群落,其基因数量远超人类基因组。主要菌门包括厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),它们通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA),如乙酸、丁酸和丙酸,这些代谢物对维持肠道屏障和神经功能至关重要。微生物组成受分娩方式、饮食、抗生素使用等因素影响,失衡(即菌群失调)可能导致系统性炎症和神经退行性病变。肠-脑轴:双向通讯网络肠-脑轴通过神经、内分泌、免疫途径实现双向调控。例如,肠道微生物产生的γ-氨基丁酸(GABA)和血清素前体可通过迷走神经影响中枢神经系统(CNS)。动物实验显示,无菌小鼠的血
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-06-03
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维生素D与脑容量变化关系的系统评价与Meta分析:神经保护机制与认知健康新视角
维生素D长期以来被视为骨骼健康的关键调节因子,但近年研究发现其受体(VDR)广泛分布于大脑神经元和胶质细胞中,尤其在负责学习记忆的海马区和皮层高表达。这种分布特征暗示维生素D可能具有超越钙磷代谢的神经保护功能。随着全球约10亿人存在维生素D不足,且老年人群缺乏率高达40%-90%,探索其与脑结构变化的关系对预防认知衰退具有重要意义。然而,现有研究结论存在矛盾:部分报道低血清25OHD水平与脑萎缩相关,另一些则未发现显著关联。这种争议促使研究人员对维生素D与脑容量的关系进行更系统评估。发表在《IBRO Neuroscience Reports》的这项研究,通过系统检索三大数据库筛选出3项符合标准
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-06-03
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脑周细胞通过钠依赖性转运体EAAT2在体外上调星形胶质细胞的谷氨酸摄取功能
谷氨酸是中枢神经系统最重要的兴奋性神经递质,其浓度异常会导致神经元过度兴奋甚至死亡。星形胶质细胞通过钠依赖性转运体EAAT1和EAAT2清除细胞外谷氨酸,但这一过程如何受神经血管单元其他细胞调控尚不明确。尤其令人困惑的是,紧贴脑毛细血管的周细胞是否参与调控?这直接关系到血脑屏障功能维持和神经退行性疾病的发病机制。为解决这一问题,福冈大学的研究团队在《IBRO Neuroscience Reports》发表研究,首次证实脑周细胞通过可溶性因子特异性上调星形胶质细胞EAAT2介导的谷氨酸摄取。研究采用人脑源性周细胞与星形胶质细胞非接触共培养模型,结合[3H]-L-Glu放射性摄取实验、选择性抑制剂
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-06-03
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钾离子通道与癫痫的关联:基于CiteSpace和VOSviewer的科学计量学分析揭示研究热点与前沿趋势
癫痫作为困扰全球7000万患者的神经系统疾病,其发病机制与离子通道异常密切相关。近年来,钾离子通道(K+ Channel)在调控神经元兴奋性中的核心作用日益凸显,Kv、Kir和K2P三大类通道亚型的功能异常已被证实与多种癫痫综合征相关。然而,面对海量且复杂的研究数据,传统综述方法难以系统梳理该领域知识结构,亟需采用科学计量学手段揭示研究热点与演变趋势。为填补这一研究空白,来自中国的研究团队在《IBRO Neuroscience Reports》发表研究,通过CiteSpace和VOSviewer对Web of Science数据库2010-2023年间2415篇文献进行可视化分析。研究采用合作
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-06-03
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成人烟雾病中沿血管周围间隙的类淋巴系统功能障碍:系统评价与荟萃分析
烟雾病(Moyamoya Disease, MMD)是一种罕见的慢性脑血管疾病,特征性表现为颈内动脉末端进行性狭窄或闭塞,导致脑血流减少。这种血管病变会引发脆弱的侧支血管形成,在血管造影上呈现"烟雾状"外观,因此得名。尽管MMD的确切病因尚不清楚,但遗传易感性和免疫系统参与被认为是潜在因素。临床上,MMD表现为短暂性脑缺血发作、卒中、头痛和认知障碍等多种症状,由于其罕见性和临床表现的多样性,诊断颇具挑战性。近年来,研究人员对MMD的认识已超越其血管病理学范畴,开始关注类淋巴系统(glymphatic system)在疾病过程中的潜在作用。类淋巴系统是大脑中关键的废物清除通路,通过血管周围间隙(
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miR-29a-5p通过靶向调控SIRT3介导高糖诱导的视网膜神经节细胞损伤:糖尿病视网膜病变的新机制
糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy, DR)是全球糖尿病患者视力丧失的首要原因,预计到2045年患者将达1.61亿。高糖(High Glucose, HG)诱导的视网膜神经节细胞(Retinal Ganglion Cells, RGCs)凋亡是DR进展的核心环节,但具体分子机制尚未阐明。近年研究发现微小RNA(miRNA)在DR中起关键调控作用,其中miR-29a-5p的表达异常与糖尿病并发症相关,但其在DR中的靶基因及功能机制仍存争议。与此同时,线粒体去乙酰化酶SIRT3(Sirtuin 3)被发现可通过调控超氧化物歧化酶2(SOD2)等靶点缓解氧化应激,但其在DR中
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综述:性别与昼夜节律生物学的交叉研究
性别差异在昼夜节律生物钟的稳健性雌性小鼠表现出更强的生物钟抗干扰能力,例如在高脂饮食和每周8小时相位偏移(模拟轮班工作)的实验中,雌性维持活动节律的能力显著优于雄性。人类研究同样显示,女性对夜间光照(dLAN)的焦虑行为反应更弱,提示其生物钟系统具有内在稳定性。对昼夜节律干扰的性别二态反应三晚微弱夜光暴露即可引发雄性小鼠焦虑样行为增加,而雌性无此变化。临床观察发现,女性轮班工作者代谢紊乱发生率低于男性,可能与雌性激素对生物钟基因(如Bmal1、Per2)的调控有关。生物钟紊乱与酒精消耗的性别特异性关联雄性小鼠在生物钟失调后酒精摄入量增加,而雌性因雌激素保护未出现类似行为。社会时差(social
来源:Current Opinion in Physiology
时间:2025-06-03
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综述:昼夜节律在代谢与心理健康中的双向调控网络及其对代谢和神经精神疾病的影响
昼夜节律:代谢与精神健康的时空指挥官引言生物体内精准运行的昼夜节律如同一位严谨的指挥家,通过(SCN)视交叉上核主导的分子振荡器(CLOCK-BMAL1/PER反馈环),将代谢过程与神经功能同步到24小时昼夜周期中。当这种节律因基因突变(如CLOCKΔ19)、轮班工作或睡眠剥夺而失调时,会引发多米诺骨牌效应——从胰岛素分泌异常、脂代谢紊乱到多巴胺/5-HT信号失衡,最终形成代谢疾病(T2D、肥胖)与精神障碍(MDD、BD)共病的恶性循环。葡萄糖稳态与精神疾病的共舞下丘脑-胰腺-肝脏轴在昼夜调控下维持血糖平衡,而(GLUT4)葡萄糖转运体在神经元中的节律性表达直接影响脑能量供应。临床数据显示,B
来源:Current Opinion in Physiology
时间:2025-06-03
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虚拟现实环境中对称性的视网膜外表征:深度线索消除视角成本的ERP证据
对称性感知是人类视觉系统的核心能力,但日常生活中物体常以非正面视角呈现,导致视网膜图像对称性失真。传统研究显示,大脑需消耗计算资源构建视角不变的视网膜外(extraretinal)表征,其神经标志——后部持续负波(SPN)在透视条件下会减弱,这种现象称为视角成本(perspective cost)。然而,自然场景中丰富的深度线索能否消除这一成本尚不明确。利物浦大学团队在《Cortex》发表研究,首次将虚拟现实(VR)与高密度脑电(EEG)结合,揭示了深度线索对对称表征神经机制的影响。研究采用HTC Vive Pro Eye VR头显呈现对称/非对称点阵,48名参与者完成规则性(对称判别)和亮度
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基于轻量级CNN模型的边缘设备实时杂草检测与分割技术研究及其在精准农业中的应用
在现代农业领域,杂草与作物争夺养分导致的经济损失触目惊心——北美玉米和大豆田因杂草造成的年均减产分别高达52%和49.5%,潜在经济损失达430亿美元。传统均匀喷洒除草剂的方式不仅造成化学物质滥用,更导致杂草抗药性增强。虽然基于计算机视觉的精准杂草管理(SSWM)技术应运而生,但现有研究多聚焦于模型精度提升,忽视了在资源受限的边缘设备上实现实时检测这一关键需求。针对这一技术瓶颈,来自美国内布拉斯加大学的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表重要研究成果。该研究创新性地开发了适用于边缘设备的轻量级CNN模型,成功实现了Palmer Am
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-06-03
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体外筛选试验中生物统计流程的基准浓度建模比较研究:提升发育神经毒性新方法评估的可靠性
在毒理学研究领域,减少动物实验同时保障人类健康和环境安全已成为全球共识,而发育神经毒性(Developmental Neurotoxicity, DNT)评估尤其面临挑战。传统动物实验耗时耗力,促使科学家们开发基于体外筛选的新方法(New Approach Methods, NAMs)。然而,这些创新方法面临一个关键瓶颈:如何确保不同实验室采用的数据分析流程能产生可比、可重复的结果?这正是美国环境保护署(EPA)、美国国家毒理学计划(NTP)等机构联合开展本研究的核心动因。研究团队聚焦四种主流生物统计流程——EPA的ToxCast管道(tcpl)、德国IUF研究所的CRStats、以及NTP开
来源:Computational Toxicology
时间:2025-06-03
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HeLa 细胞中抗去垢剂膜的电化学与脂质组学比较研究:为 DRMs 研究提供新视角
在细胞的神秘世界里,细胞膜就像一位多才多艺的 “守护者”,不仅承担着分隔细胞内外环境的重任,还参与着众多关键的生命活动。其中,膜上一些特殊的区域 —— 富含鞘脂和胆固醇的抗去垢剂膜(detergent-resistant membranes,DRMs),如同隐藏在细胞膜中的 “秘密基地”,吸引着科学家们的目光。这些 DRMs 与脂质筏(lipid rafts,LRs)密切相关,作为细胞膜上动态的功能微区,它们在受体信号传导、物质运输、免疫应答等过程中扮演着重要角色,甚至与神经退行性疾病、心血管疾病、病毒感染等多种健康问题息息相关。然而,目前不同实验室分离 DRMs 的方法存在差异,这使得跨实验
来源:Chemistry and Physics of Lipids
时间:2025-06-03
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内生真菌Ophiobolus cirsii LZU-1509中新型聚酮类铁死亡抑制剂的发现及其在缺血性脑卒中治疗中的潜力
缺血性脑卒中作为全球致残致死的主要病因,其病理机制涉及铁死亡(ferroptosis)、氧化应激和神经炎症等多重因素。铁死亡是一种铁依赖性细胞死亡形式,以脂质过氧化为特征,核因子E2相关因子2(Nrf2)作为关键调控因子,通过激活抗氧化反应元件(ARE)调控下游细胞保护基因的表达。尽管已有研究证实Nrf2通路在脑卒中中的保护作用,但针对该通路的特异性药物仍显不足。同时,天然产物因其结构多样性和多靶点特性,成为药物开发的重要来源,但聚酮类化合物在脑卒中治疗中的潜力尚未充分挖掘。兰州大学的研究团队从中国特有药用植物乳白香青(Anaphalis lactea)的内生真菌Ophiobolus cirs
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-03
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人天冬氨酸氨基转移酶多功能性与底物特异性的系统解析及其在D-天冬氨酸代谢中的潜在作用
在哺乳动物神经和内分泌系统中,D-丝氨酸(D-Ser)和D-天冬氨酸(D-Asp)作为关键的D-氨基酸,分别通过结合NMDA受体调控突触可塑性和激素分泌。虽然D-Ser的生物合成已明确由丝氨酸消旋酶催化,但D-Asp的生成途径仍是未解之谜。近年有研究提出小鼠丝氨酸消旋酶可能具有天冬氨酸消旋活性,但组织分布差异表明存在其他合成途径。这一科学空白激发了日本北里大学Tetsuya Miyamoto团队对人天冬氨酸氨基转移酶(hGOT1/hGOT2)的多功能性展开系统研究,相关成果发表于《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteo
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics
时间:2025-06-03
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综述:经颅电刺激(TES)在人类运动优化中的应用:机制、安全性与新兴应用
引言随着全球体育赛事竞争加剧,传统训练方法在提升运动表现方面存在局限性。经颅电刺激(TES)作为一种非侵入性神经调控技术,通过电极向特定脑区施加低强度电流(0.5–2 mA),可调节皮层兴奋性、促进神经重塑并改善脑肌连接。其三种主要模式——tDCS通过直流电诱导神经元膜电位去极化/超极化;tACS利用正弦电流调控神经振荡;tRNS则通过随机噪声增强信号检测效率。经颅直流电刺激(tDCS)参数与机制tDCS采用低强度直流电(0.5–4 mA)刺激10–30分钟,阳极刺激(a-tDCS)通过激活NMDA受体和电压门控钙通道(VGCC)触发长时程增强(LTP),而阴极刺激(c-tDCS)则通过GAB
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-06-03
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脑室注射脂多糖对成年斑马鱼行为、神经化学及神经基因组反应的影响及其在神经精神疾病模型中的意义
神经精神疾病已成为全球公共卫生的重大挑战,尤其是抑郁症、焦虑症和认知障碍的发病率在年轻和老年人群中持续攀升。这些疾病不仅导致长期残疾和工作能力下降,还与自杀风险密切相关。近年研究发现,中枢神经系统(CNS)炎症可能是触发这些疾病的关键因素——患者体内促炎细胞因子如IL1β、IL6和TNF水平异常升高,但具体机制仍不明确。动物模型是破解这一难题的重要工具,其中脂多糖(LPS)作为革兰氏阴性细菌外膜成分,能有效诱导神经炎症反应。传统上,科学家多采用啮齿类动物进行相关研究,但斑马鱼因其与人类高度保守的神经解剖结构、神经递质系统和基因同源性,正成为新兴的神经疾病研究模型。为精准解析神经炎症对CNS的直
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-06-03