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综述:解码阿尔茨海默病:单细胞测序揭示脑细胞异质性和发病机制
阿尔茨海默病与单细胞测序技术概述阿尔茨海默病(AD)是一种常见的进行性神经退行性疾病,是痴呆的主要病因,全球患者众多,预计到 2050 年患者数量将大幅增加。其临床特征为记忆障碍、认知衰退等,病理特征包括神经元丢失、淀粉样 β(Aβ)斑块沉积、tau 蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结,还涉及神经炎症、胶质细胞激活等多种异常。传统研究方法存在局限性,如批量转录组分析掩盖细胞亚型特异性变化,动物模型无法完全模拟人类 AD 病理。单细胞测序技术应运而生,它能在单细胞水平进行转录组和基因组分析,揭示细胞异质性,已成为 AD 研究的有力工具。例如,单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)和单细胞染色质
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-05-01
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乳腺癌与脑膜瘤风险关联探秘:孟德尔随机化研究揭示关键线索
考虑到先前流行病学研究中乳腺癌(Breast Cancer,BC)、选择性雌激素受体调节剂(Selective Estrogen Receptor Modulators,SERMs)和脑膜瘤之间可能存在的联系,本研究旨在通过孟德尔随机化方法对其进行探究。研究人员从规模最大的全基因组关联研究中提取不同亚型乳腺癌的工具变量(Instrumental Variables,IVs),从药物 - 基因相互作用数据库获取 SERMs 的基因靶点。孟德尔随机化(Mendelian Randomization,MR)分析采用逆方差加权法评估因果关系,并通过一系列敏感性分析和反向 MR 分析评估 MR 结果的稳
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-05-01
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单细胞 RNA 测序揭示干性年龄相关性黄斑变性中视网膜穆勒胶质细胞的关键作用
在眼科疾病领域,干性年龄相关性黄斑变性(dAMD)是导致全球 55 岁以上人群失明的重要原因之一。它的发病机制极为复杂,涉及慢性炎症、脂质沉积和氧化应激等多种因素。而且,视网膜微环境包含多种细胞类型,细胞间的通信也很复杂,这种高度的异质性使得人们对 AMD 进展过程中的功能障碍和损伤机制了解有限。此前,虽然有研究利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术强调了视网膜色素上皮(RPE)细胞在 AMD 发病机制中的重要性,但对于穆勒胶质细胞的异质性研究却很少。穆勒胶质细胞是视网膜中唯一贯穿所有视网膜层且与几乎所有细胞类型都有接触的细胞,对视网膜的正常功能至关重要。任何视网膜环境的变化都可能
来源:iScience
时间:2025-05-01
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无监督对齐揭示自然场景神经表征在个体与脑区间的结构共性与差异
在认知神经科学领域,一个长期困扰研究者的问题是:不同个体的大脑如何构建相似的感官世界表征?传统研究采用表征相似性分析(RSA)方法,通过预设刺激对应关系来比较神经活动模式。然而这种方法存在根本性局限——它假设"苹果"在A大脑的神经表征必然对应B大脑中"苹果"的表征,这种强假设可能掩盖了神经表征的真实关系。东京大学的研究团队在Masafumi Oizumi带领下,通过发展基于Gromov-Wasserstein最优传输(GWOT)的无监督对齐方法,为这一难题提供了创新解决方案。研究团队运用两种关键技术:一是GWOT算法,该方法仅依据神经表征的内部相似性结构寻找最优对应关系,不依赖外部刺激标签;二
来源:iScience
时间:2025-05-01
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纹状体外侧带MC4R神经元通过调控多巴胺释放和运动控制影响情感状态的机制研究
情感调控的神经机制一直是神经科学领域的核心问题。传统研究认为中脑边缘多巴胺系统主要编码奖赏信息,但近年发现其对厌恶刺激也有响应,这种"效价转换"的机制尚不明确。更特别的是,纹状体中存在一类特殊神经元亚群——表达黑皮质素4受体(MC4R)的神经元,它们富集于纹状体外侧带(LSS),这个区域在传统研究中常被忽视。早期研究发现,缺乏MC4R的小鼠会反常地寻求与厌恶刺激关联的环境,而仅在纹状体或D1神经元中恢复MC4R表达即可逆转该现象,提示MC4R可能是情感效价调控的"分子开关"。但这类神经元的身份特征、激活模式及其与多巴胺系统的交互机制仍属未知。Linkoping大学社会与情感神经科学中心的Joh
来源:iScience
时间:2025-05-01
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脑膜来源视黄酸通过抑制Notch和Sox2通路调控神经发生的新机制
【脑膜-神经发育的调控枢纽】中枢神经系统发育过程中,脑膜作为非神经性的间充质结构,通过分泌多种信号分子调控神经发生。三层脑膜结构(软脑膜、蛛网膜、硬脑膜)中的成纤维细胞可分泌细胞外基质蛋白、CXCL12、BMPs、Wnts和视黄酸(RA)等因子。其中RA作为脂溶性信号分子,由脑膜成纤维细胞特异性表达的Raldh2和Rdh10酶合成,在胚胎发育E12-E14期显著富集于背侧端脑脑膜区域。【Foxc1突变模型的表型特征】Foxc1转录因子缺陷小鼠(Foxc1lacZ/lacZ和Foxc1hith/lacZ)表现出典型的脑膜发育异常:背侧端脑脑膜变薄,RA合成酶CRABP2和Raldh2表达缺失。这
来源:Cell Reports
时间:2025-05-01
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前额叶 ErbB4 阳性中间神经元在回避行为中的关键作用:解锁神经调控与精神疾病关联之谜
引言回避行为对生物生存至关重要,前额叶皮层(PFC)参与其中,但 PFC 中间神经元(INs)与兴奋性神经元协作机制不明。ErbB4 是表皮生长因子受体家族的受体酪氨酸激酶,在 PFC 的 GABA 能 INs 中表达。NRG1-ErbB4 信号对优化 GABA 能传递很关键,且与精神疾病相关。本研究旨在探究 PFC 中 B4INs 在回避行为中的功能。结果PFC B4INs 在焦虑样阶段放电增加:通过单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)分析,发现 Erbb4 在 INs 中富集,B4INs 表达更高水平的 GABA 相关基因,提示其可能具有更高的 GABA 能传递。在新奇抑制进食(NS
来源:Cell Reports
时间:2025-05-01
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综述:脑磁共振成像在 ARSACS 中的当前及未来应用
引言常染色体隐性遗传性痉挛性共济失调(ARSACS)是一种罕见的遗传疾病,由 SACS 基因突变引起。临床上,ARSACS 是一种缓慢进展的疾病,具有相对异质的临床特征和表型变异性 ,发病年龄通常在 12 - 18 个月,经典表型为小脑性共济失调、下肢痉挛和周围神经病变三联征 。虽然基因检测可确诊 ARSACS,但脑部磁共振成像(MRI)在诊断流程中至关重要,能捕获大脑结构和神经化学信息,还可能为未来临床试验提供成像生物标志物。本文旨在回顾 ARSACS 的脑部 MRI 研究现状,为相关研究提供参考。用于研究 ARSACS 的常规和先进 MRI 序列对有遗传性共济失调症状患者进行准确 MRI
来源:The Cerebellum
时间:2025-05-01
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新生儿血液中孤独症谱系障碍(ASD)的性别特异性 DNA 甲基化特征:开启早期筛查新视野
在儿童成长的奇妙旅程中,有一种神秘的障碍正悄然影响着部分孩子的未来,它就是孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)。这是一组神经发育性疾病,虽然其神经病理变化在胎儿时期就已开始,可往往要到孩子 3 - 4 岁时,通过行为观察和临床评估才能确诊。而且,男孩被诊断出患有 ASD 的概率大约是女孩的四倍,这种差异一方面可能源于生物学上的性别差异,另一方面也与现有的诊断标准和工具更多考虑男性常见症状,从而导致女性患者易被漏诊有关。对于那些被诊断为 ASD 的孩子来说,早期进行强化行为干预至关重要。研究表明,越早开始干预,孩子的智商提升空间越大,在沟通、日常生活技能、社
来源:Biology of Sex Differences
时间:2025-05-01
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整合机器学习与基因表达谱:探寻肌萎缩侧索硬化症(ALS)新生物标志物与潜在治疗靶点
肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一种渐进性神经退行性疾病,多种因素致使其分子发病机制难以理解,早期诊断和治疗也难以确定。探寻 ALS 中具有诊断和治疗潜力的新型生物标志物变得至关重要。因此,生物信息学和机器学习算法在识别差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)、潜在生物标志物,以及理解 ALS 等疾病的分子机制和复杂性方面大有用处。为实现本研究目的,研究人员利用从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)获取的 6 个数据集,采用综合生物信息学和机器学习方法进
来源:Journal of Molecular Neuroscience
时间:2025-05-01
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综述:超越基因和环境:绘制衰老过程中的生物随机性图谱
引言衰老生物的发病率和死亡率存在差异,即便基因相同、环境受控的个体,寿命也有很大不同。比如人类同卵双胞胎和实验室的秀丽隐杆线虫,其寿命的遗传度较低,而寿命变异系数(CVLS)在不同物种及基因相同个体间变化很大。美国国立衰老研究所的秀丽隐杆线虫干预测试计划(CITP)表明,约 58.4% 的个体寿命变异由未知因素导致,凸显寿命的随机性。秀丽隐杆线虫因可自交产生基因相同个体、环境易控制、衰老研究基础好等特点,成为研究衰老随机性的理想模型。生物随机性指生物体内看似随机、无法归因于基因或环境差异,但会影响细胞或机体生理(如衰老)的因素。本综述旨在探讨秀丽隐杆线虫中随机因素对衰老的影响,为研究人类衰老提
来源:GeroScience
时间:2025-05-01
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综述:蛋白质乳酸化在脑健康与疾病中的作用:当前进展与未来方向
乳酸代谢及其在大脑中的作用在正常生理条件下,葡萄糖在细胞质中转化为丙酮酸,随后进入线粒体的三羧酸(TCA)循环,为细胞活动产生大量能量、氧气和水。在缺氧或其他不利环境中,细胞通过无氧呼吸,由乳酸脱氢酶(LDH)将葡萄糖产生的丙酮酸转化为乳酸。大脑在静息时负责身体 13% 的乳酸产生和 8% 的利用,运动时其乳酸摄取显著增加,体现了乳酸代谢对脑功能和全身稳态的重要性。乳酸主要有 L - 乳酸和 D - 乳酸两种对映体形式。L - 乳酸由糖酵解直接产生,是人体和大脑中的主要形式,参与多种生物过程,如调节能量产生和代谢途径。它通过单羧酸转运体(MCTs)或 GPR81 受体介导的信号通路进入细胞。在
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-05-01
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THIK1钾通道双内门控及C型选择性滤器门控机制的结构解析及其在神经病理中的作用
TWIK相关氟烷抑制钾通道(TWIK-related halothane-inhibited potassium channel, THIK1)作为维持静息膜电位和调控小胶质细胞钾外流的关键分子,在神经退行性疾病、神经病理性疼痛及炎症中具有治疗潜力。冷冻电镜结构解析揭示了其迥异于其他双孔域钾通道的独特门控机制:C端远端短螺旋形成的胞质侧门控,以及M4螺旋上Y273残基收缩形成的腔体分隔门控。更有趣的是,选择性滤器呈现动态的C型门控特性,并能被多不饱和脂肪酸精细调控。这些发现不仅阐明了THIK1通过远端C端螺旋、亲水残基和选择性滤器的协同作用实现门控的分子逻辑,更为靶向该通道治疗神经病变提供了精
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-05-01
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噬菌体 “潜入” 黑质,揭开帕金森病病因新面纱
帕金森病(Parkinson’s disease,PD),这个名字或许大家并不陌生,它是一种常见的神经退行性疾病,给患者的生活带来极大困扰。患者常常会出现 involuntary shaking(不自主颤抖)、muscle rigidity(肌肉僵硬)等症状,严重影响生活质量。多年来,科学家们一直在努力探寻 PD 的发病原因,其中病毒与 PD 之间的关系始终是一个充满争议的谜题。自 1918 年流感大流行以来,就有临床证据显示病毒可能导致类似 PD 的症状,而且接受抗病毒治疗的患者中,PD 的发病率更低。然而,由于人类大脑活检存在诸多限制,以及用电子显微镜观察人类脑组织中的病毒粒子困难重重,病
来源:Research
时间:2025-05-01
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鞣花酸(EA)经抑制促炎通路缓解 LSD 诱导的大鼠神经行为障碍:为精神健康研究带来新曙光
麦角酸二乙酰胺(Lysergic acid diethylamide,LSD)是一种常见的致幻剂,会引发焦虑和活动减少。鞣花酸(Ellagic acid,EA)是一种天然多酚化合物,因其具有多种生物学、抗氧化和抗抑郁活性而备受关注。本研究旨在探究 EA 对接受 LSD 处理动物的焦虑、抑郁,以及脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、肿瘤坏死因子 -α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)浓度和氧化应激标志物的剂量相关影响。实验将大鼠分为六组,即假手术组(Sham)、EA30 组(30mg/kg EA 处理)、
来源:Neuroscience and Behavioral Physiology
时间:2025-05-01
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综述:愈合蓝图:斑马鱼和新生小鼠的中枢神经系统再生
中枢神经系统损伤、再生模型与治疗现状中枢神经系统(CNS)损伤是导致长期残疾的主要原因,成年哺乳动物(包括人类)的神经元和轴突损伤后无法再生。相比之下,斑马鱼和新生小鼠展现出惊人的CNS再生能力,为研究再生机制提供了理想模型。斑马鱼与新生小鼠作为先天CNS再生模型斑马鱼凭借其强大的再生能力、快速发育和遗传操作便利性成为研究CNS再生的明星模型。其大脑和脊髓中的放射状胶质细胞(RGCs)和室管膜-放射状胶质细胞(ERGs)是神经发生的主要来源。新生小鼠在出生后约1周内保留短暂的再生窗口期,其神经前体细胞的增殖和迁移能力远超成年个体。比较不同发育阶段的再生差异,有助于揭示年龄相关的再生能力衰退机制
来源:BMC Biology
时间:2025-05-01
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综述:组蛋白相关疾病的分子与临床特征
引言基因表达的改变是细胞分化及行使独特功能的关键,即便细胞拥有相同 DNA 序列。表观遗传学研究不改变 DNA 序列的基因表达调控,其修饰可逆。组蛋白在表观遗传基因转录调控中处于核心地位,组蛋白相关疾病由编码组蛋白的基因、组蛋白修饰酶基因、染色质重塑复合物亚基基因和表观遗传阅读器基因的致病性变异引发。目前已发现 72 种此类疾病,本综述将阐释组蛋白结构和功能的分子基础,并总结相关综合征,对比分析其重叠特征。分子基础核小体与组蛋白基因:核小体由 146 个碱基对的 DNA 缠绕 8 个核心组蛋白(H2A、H2B、H3、H4 各两个拷贝)构成,H1 组蛋白(连接组蛋白)结合在核小体核心颗粒的 DN
来源:Human Genomics
时间:2025-05-01
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俄罗斯2023-2024流感季甲型H3N2病毒主导流行:血清阳性率、病毒特征及抗病毒药物敏感性研究
俄罗斯2023-2024流感季上演了一场甲型H3N2病毒的"独角戏"——科研人员从呼吸道样本中捕获的207株流感病毒里,这个亚型以95.2%的绝对优势成为主角。基因测序揭示这些H3N2毒株在2a.3a.1遗传群中"拉帮结派",尤其以J2亚支最为活跃。有趣的是,尽管病毒们穿着不同的基因"外衣",血凝抑制(HI)实验却显示它们都乖乖被疫苗株A/Darwin/09/2021(H3N2)的抗体"认领"。B型Victoria病毒则组成了C.5和C.5.7两个小分队,与疫苗株B/Austria/1359417/2021的细胞/鸡胚培养版本抗原匹配。而零星出现的A(H1N1)pdm09病毒全都来自6B.1A
来源:Archives of Virology
时间:2025-05-01
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孕期和产后大鼠杏仁核及终纹床核雌激素受体 α 阳性细胞的变化:解锁母婴心理健康密码
在生命的奇妙旅程中,怀孕和分娩是女性独特而关键的阶段。然而,这段时期却常常伴随着情绪的波澜。不少孕妇和新妈妈会陷入焦虑、抑郁的情绪漩涡,这不仅影响自身的身心健康,还可能对宝宝的成长发育带来负面影响。为何会出现这样的情况呢?原来,孕期女性体内激素水平大幅波动,尤其是雌激素,它在孕期持续高位,分娩后又迅速下降,而雌激素对大脑功能有着重要影响,这一系列变化使得大脑神经生物学和心理状态都受到冲击。但目前,雌激素受体在孕期和产后大脑特定区域的表达情况尚不明确。为了深入探究其中的奥秘,京都府立医科大学的研究人员展开了一项意义非凡的研究。他们以大鼠为研究对象,聚焦于杏仁核的中央核(CeA)、基底外侧核(BL
来源:Histochemistry and Cell Biology
时间:2025-05-01
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综述:小胶质细胞在神经退行性疾病中的作用:从铁死亡角度探讨
小胶质细胞与铁代谢及铁死亡的关联在大脑中,铁参与众多基础生物学过程。在中枢神经系统的各类细胞里,小胶质细胞是积累和储存铁能力最强的细胞 。然而,铁过载可不是什么好事,它会诱导小胶质细胞呈现炎症表型,促使其分泌促炎细胞因子,这一过程与神经退行性变密切相关。越来越多证据表明,小胶质细胞中铁稳态的紊乱和一系列神经退行性疾病有关联。近年来研究发现,小胶质细胞对铁死亡这种铁依赖性的细胞死亡形式高度敏感。但目前仍有诸多疑问待解,比如铁过载究竟是如何影响小胶质细胞功能的?小胶质细胞铁代谢失衡和铁死亡是否参与神经退行性疾病,背后的机制又是什么?这些问题都亟待深入探索。小胶质细胞铁死亡在神经退行性疾病中的作用
来源:Acta Pharmacologica Sinica
时间:2025-05-01