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  • 小鼠嗅皮层单细胞基因组学揭示与大脑新皮层的差异及细胞类型进化的祖先特征

    科学家们运用单核转录组测序(single-nucleus RNA-seq)和染色质可及性分析(ATAC-seq),对成年小鼠三层嗅觉皮层(梨状皮层piriform cortex)和六层新皮层(neocortex)展开了一场分子层面的"时空对话"。研究发现,与严格分层的"精英俱乐部"新皮层不同,嗅皮层的谷氨酸能神经元(glutamatergic neurons)更像一个"连续光谱",展现出柔和的转录组渐变特征。有趣的是,这些神经元虽然与新皮层细胞共享部分转录特征,却佩戴着独特的"区域专属 epigenetic 胸针"。团队还捕捉到一群"童心未泯"的未成熟神经元在嗅皮层活跃,更意外发现实验室小鼠与

    来源:Nature Neuroscience

    时间:2025-04-09

  • GPNMB敲降通过破坏溶酶体功能和免疫反应加剧GRN缺陷型外周髓系细胞的病理表型

    在神经退行性疾病研究领域,前颗粒蛋白(Progranulin, PGRN)的功能缺失与多种疾病密切相关。由GRN基因突变导致的额颞叶痴呆(FTD-GRN)患者表现出显著的溶酶体功能障碍和神经炎症,但具体机制尚未阐明。近年来,糖蛋白非转移性B(Glycoprotein non-metastatic B, GPNMB)在GRN缺陷状态下的异常上调现象引起学界关注,但其功能影响仍存在争议——究竟这种上调是保护性补偿还是致病因素?美国佛罗里达大学McKnight脑研究所的Rebecca L. Wallings团队通过多维度实验设计,首次系统揭示了GPNMB在GRN缺陷型髓系细胞中的关键调控作用。研究采

    来源:Molecular Neurodegeneration

    时间:2025-04-09

  • 认知编码在眼动网络中的复用导致偶发性眼动:对灵长类认知与眼动神经机制的新洞察

    人类和其他动物擅长学习执行认知要求较高的行为任务。在非人灵长类动物执行这类任务时进行的神经生理学记录发现,必要的认知变量在核心眼动脑区有强烈编码。研究人员收集了一个大型数据集,让 11 只猴子执行抽象视觉分类任务,并对 1000 多次神经记录进行调查,结果发现这会产生一种明显但未受指示的行为 “线索”,即所有实验对象和实验中都能观察到的、受认知调制的小幅度眼动。研究发现,这些眼动与上丘(SC)的活动存在因果联系,但与外侧顶内沟(LIP)无关,并且它们是在 SC 中认知和扫视群体编码子空间短暂对齐之后出现的。在一项不需要基于规则进行分类的类似任务中,这种眼动参与的行为特征并不存在,这表明抽象任务

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-09

  • 新生儿大脑皮质缩放:正常与异常发育中的规律及意义

    ### 研究背景与目的在人类妊娠晚期和出生后早期,大脑皮质经历快速的体积扩张和褶皱形成。皮质厚度(CT)和表面积(SA)是反映皮质发育的两个重要形态学指标,它们各自具有独特的时空发育模式、遗传影响和神经发育状况特征。理论推导的缩放定律可描述哺乳动物和成年人类大脑体积与皮质褶皱之间的非线性关系,但在新生儿大脑,尤其是正常和病理发育情况下,这些缩放定律是否适用尚未完全明确。本研究旨在利用发育中的人类连接组项目(dHCP)的 MRI 数据,刻画正常新生儿大脑的缩放系数及多变量形态学指标,并探究其与性别、胎龄(GA)、扫描时的月经后年龄(PMA)和多胞胎出生的关系;评估先天性心脏病(CHD)和早产这两

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-09

  • 脊髓损伤后联合治疗中脊髓 RORβ 神经元活动与功能改善的关联及潜在治疗意义

    腰椎脊髓回路在完全性脊髓损伤(SCI)后完好且可用于恢复运动功能。然而,有前景的干预措施的作用机制大多未知,这使得优化功能的特定靶点难以确定。研究表明,病毒递送的脑源性神经营养因子(BDNF)在不同程度上促进 SCI 小鼠的踏步运动和反射亢进。在采样的脊髓 RORβ 神经元中,具有最佳运动结果的 SCI 小鼠和未受伤对照组的神经元具有最高的内在兴奋性。此外,体内硬膜外电刺激或 RORβ 神经元的激活可减少 AAV - BDNF 治疗的 SCI 小鼠的反射亢进,并增强其运动表现。因此,RORβ 神经元是未来旨在减轻 SCI 后反射亢进和改善运动功能疗法的一个靶点。各种针对脊髓运动回路的策略与脊髓

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-09

  • 哺乳动物下丘脑发育过程中细胞类型的转录保守性与进化差异:解锁神经发育与调控奥秘

    下丘脑(hypothalamus)是一个 “古老” 的皮质下脑结构,维持生理稳态并控制本能行为。哺乳动物体内稳态调节和行为控制的进化,可能依赖于神经发育过程中适应性神经元身份的建立,以及保守的神经模式形成机制。在这里,研究人员结合单细胞、单细胞核和空间转录组数据集,绘制了发育中的人类和小鼠下丘脑内不同祖细胞区域的空间模式图,并重建了它们的神经发生谱系。虽然灵长类动物和啮齿动物在协调神经模式形成的区域组织者方面是保守的,但研究人员识别出一种富含人类的神经元亚型,并发现人类神经元中神经调节基因的表达大幅增加。此外,跨物种比较表明,两种神经内分泌神经元亚型可能发生了重新分布,下丘脑多巴胺能神经元内的

    来源:Developmental Cell

    时间:2025-04-09

  • 综述:微小 RNA 在神经退行性疾病的生物学机制及特征中的作用

    神经退行性疾病(NDDs)的严峻现状神经退行性疾病(NDDs)在全球范围内,已然成为了导致死亡的主要病因之一。根据一些最新的估算,其致死率甚至超过了癌症。这一现象警示着科学界,必须对 NDDs 给予高度重视,深入探索其发病机制与治疗方法。从疾病特征研究 NDDs 的重要性NDDs 的特征由神经系统的细胞内和细胞外异常、炎症以及肠道菌群失调共同构成。这些特征之间存在着相互依存、相互强化的关系,这使得确定它们在 NDDs 中出现的精确顺序变得十分困难。然而,它们共同作用,最终导致了神经系统或神经元的损伤,而这正是神经变性的典型表现。从这些共同特征的统一视角来研究 NDDs 至关重要,因为这有助于识

    来源:TRENDS IN Molecular Medicine

    时间:2025-04-09

  • 单细胞及空间转录组学揭示蜜蜂行为成熟相关的大脑基因调控网络景观

    研究背景动物行为受神经系统调控,大脑中的基因转录状态也与行为变化密切相关。社会性昆虫蜜蜂具有高度发达的社会结构和丰富的行为模式,工蜂会从哺育任务转变为觅食任务,这种行为转变与大脑神经基因组状态相关,但此前缺乏对细胞异质性和细胞群体表达差异的深入研究。本研究旨在构建蜜蜂自然行为成熟过程中大脑的高分辨率分子景观,探究基因调控网络(GRN)与行为状态的关系。研究方法样本采集:在 2020 年 8 月于中国农业大学实验蜂场采集蜜蜂样本。通过设立单群蜂群控制哺育蜂年龄,采集 10 日龄哺育蜂和 21 - 23 日龄觅食蜂的大脑,迅速解剖后冻存于 - 80°C。实验技术单细胞测序(snRNA-seq):将

    来源:Nature Communications

    时间:2025-04-09

  • ECT 治疗重度抑郁症后海马微观结构变化:揭示神经可塑性的新证据

    电休克疗法(ECT)会使抑郁症患者的海马体体积增加,这可能反映了神经可塑性。研究人员假设,神经突方向离散度和密度成像(NODDI)能够为 ECT 治疗后海马神经可塑性提供体内证据。在这项纵向研究中,研究人员评估了 43 名接受 ECT 治疗的抑郁症患者和 24 名对照者。在基线(V1)、5 次治疗后(V2)和治疗结束后(V3)分别进行磁共振成像(MRI)和临床评估。评估内容包括使用 3T 磁共振扫描仪进行 3DT1 加权和多壳层扩散(b = 200/1500/2500 s/mm2,30/45/60 个方向)序列扫描。通过 Q-ball、扩散张量和 NODDI 模型得出:轴向扩散率(AD)、径向

    来源:Molecular Psychiatry

    时间:2025-04-09

  • 解析人 α7 烟碱型乙酰胆碱受体变构激动作用的结构基础:解锁潜在药物靶点的新机制

    在神经科学和免疫学的交叉领域,α7 烟碱型乙酰胆碱受体(α7 nAChR)宛如一把神秘的钥匙,掌控着众多生理和病理过程的大门。它作为一种五聚体配体门控离子通道(pLGIC),在神经系统中广泛分布,不仅对神经元的正常功能维持至关重要,还参与了神经保护、认知功能以及奖赏通路的调控。一旦其功能失调,就如同钥匙出现故障,各种神经系统和精神疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症等,便会接踵而至。此外,α7 nAChR 在免疫系统中也发挥着关键作用,是胆碱能抗炎通路的重要组成部分,激活它能有效抑制巨噬细胞和小胶质细胞中促炎细胞因子的产生,为治疗炎症性疾病带来希望。然而,在将 α7 nAChR 作为潜在

    来源:Cell Discovery

    时间:2025-04-09

  • 探寻阿尔茨海默病新曙光:miR-98 与 miR-200a 作为潜在生物标志物的深度剖析

    在神秘的大脑世界里,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)如同一个可怕的 “幽灵”,悄然吞噬着人们的记忆和认知能力。它是一种复杂且渐进性的神经退行性疾病,全球有数以百万计的人深受其害。目前,AD 的诊断主要依赖临床评估和一些先进的影像学技术,如正电子发射断层扫描(PET)成像和磁共振成像(MRI)。然而,这些方法存在诸多局限性,比如可能出现假阳性结果,而且在疾病尚未出现明显临床症状时,很难准确诊断。更棘手的是,AD 的病理过程在临床症状出现前 10 - 20 年就已开始,由于缺乏有效的早期诊断手段,许多患者错过了最佳治疗时机。因此,寻找一种能够早期、准确诊断 AD 的生物

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 大黄素通过抑制 P2X4 嘌呤受体信号通路缓解神经性疼痛的机制研究:为神经痛治疗开辟新方向

    神经性疼痛(Neuropathic pain,NeP)因其治疗效果不理想,是极为棘手的健康问题。大黄素(Emodin)是从掌叶大黄(Rheum palmatum)和虎杖(Polygonam cuspidatum)中提取的天然蒽醌衍生物,在多种神经性疼痛模型中都展现出了镇痛效果。然而,其潜在机制仍不明确。本研究利用全转录组测序和代谢组学技术,来阐明大黄素在慢性压迫损伤(Chronic constriction injury,CCI)大鼠脊髓中的镇痛机制。经过 15 天的大黄素处理,逆转了 CCI 诱导的痛觉过敏和坐骨神经功能缺陷,并且显著降低了 CCI 大鼠脊髓中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 不同烹饪方法的大黄通过恢复肠道菌群失调和短链脂肪酸改善缺血性卒中小鼠的神经保护作用

    缺血性卒中作为全球致残致死的主要原因之一,其治疗时间窗狭窄且现有疗法效果有限。近年来,肠道菌群与脑疾病的"肠-脑轴"理论为卒中治疗提供了新视角。中国中医科学院中药研究所李莉团队注意到传统中药大黄(Rheum palmatum L.)在卒中治疗中的潜力,但其不同炮制品的神经保护机制尚不明确。该研究首次系统比较了生大黄(RP)、蒸制大黄(SP)和传统九蒸九晒工艺(NSP)对缺血性卒中的干预效果。研究采用液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF-MS)鉴定出36种活性成分,包括蒽醌类、二蒽酮类等。通过构建大脑中动脉闭塞(MCAO)小鼠模型,发现NSP和SP能显著减小梗死面积,改善神经功能评分。N

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 细胞外 DNA 和脱氧核糖核酸酶活性:多发性硬化症炎症潜在生物标志物的探索

    在医学领域,多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)就像一个神秘又危险的 “敌人”,它是中枢神经系统的自身免疫疾病,全球约有 280 万人受其困扰,是青壮年非创伤性残疾的主要原因。MS 的发病机制十分复杂,涉及神经炎症和神经退行性变过程的相互作用,可在临床前期就开始运作,导致患者的临床表现和疾病进展差异很大。神经炎症在 MS 的病理生理过程中起着关键驱动作用,其中中性粒细胞通过释放细胞因子、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)和中性粒细胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,NETs)等参与炎症反应。细胞外 DNA

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 探秘 HIV 神经病变:Sirtuins 在表观遗传与线粒体生物发生中的关键作用

    在神秘的人体微观世界里,HIV 的肆虐一直是医学界亟待攻克的难题。尤其是它引发的神经认知障碍(HAND),严重影响着患者的生活质量与健康。当前,虽然我们知道线粒体能量 deficits 在 HAND 中起着核心作用,且 HIV 会干扰细胞功能,包括由 Sirtuins(SIRTs,一类 III 型组蛋白去乙酰化酶)介导的表观遗传修饰,但 SIRTs 在 HAND 发病机制中的具体角色却模糊不清。这就如同在黑暗中摸索,我们急需一盏明灯照亮前行的道路,于是开展这项研究就显得尤为重要。来自德州农工大学健康科学中心 Irma Lerma Rangel 药学院和佛罗里达大学药学院的研究人员勇敢地承担起了

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 小脑Crus II区调控小鼠识别与空间记忆:阿尔茨海默病治疗新靶点的发现

    小脑的“神秘指挥官”Crus II区竟能左右记忆!科学家们通过实时监测小鼠脑活动的光纤光度术(in vivo fiber photometry),捕捉到健康小鼠在识别记忆任务中Crus II神经元的“狂欢派对”。当用化学遗传学手段按下这些神经元的“暂停键”时,小鼠瞬间变成“路痴”——识别和空间记忆双双崩盘。更酷的是,研究者像脑内“侦探”一样,追踪到一条跨越小脑外侧核(LN)、腹内侧丘脑/未定带(VM/ZI)直达对侧前边缘皮层(PrL)的神经高速公路。在5×FAD痴呆小鼠中,β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块像“迟到的暴风雪”般缓慢侵袭Crus II,比前额叶皮层来得晚且温和。而长期激活这群神经元,竟能

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-09

  • 脑特异性动力蛋白超家族成员RNF112的结构与功能特征:揭示GTP水解偶联膜重塑新机制

    RNF112的结构特征与域间动态研究聚焦脑特异性蛋白RNF112(又称ZNF179/neurolastin),其作为动力蛋白超家族新成员,包含GTP酶结构域(GD)和三螺旋中间结构域(MD)。晶体结构显示,在无核苷酸(apo)状态下,RNF112T(截短体)呈现独特的自抑制构象:MD近端插入GD的疏水沟槽中,通过Met456-Phe459等残基形成稳定相互作用。而在GTP水解过渡态(GDP•AlF4−结合状态),MD从GD释放并伸展,形成交叉二聚体,二聚界面达3,188 Å2,涉及Arg196-Gly235等关键催化元件。GTP水解的分子机制RNF112偏好Mn2+作为辅因子,其GTP酶活性依

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-09

  • 综述:将癌症医学融入代谢节律

    Highlights生物钟驱动的代谢节律是维持生理功能的核心引擎。研究表明,昼夜节律通过协调糖酵解(Glycolysis)、氧化磷酸化(OXPHOS)和脂质代谢的周期性波动,确保细胞能量稳态。当光照周期异常或饮食时间紊乱导致节律失调时,线粒体功能受损和活性氧(ROS)积累会诱发DNA损伤,进而激活原癌基因(如c-Myc)。动物模型显示,慢性时差可加速肝癌模型小鼠的肿瘤体积增长3.2倍。Abstract细胞自主的生物钟系统通过感知光-暗周期调控代谢通路振荡,这种内源性计时机制与外界环境同步时,可优化免疫细胞(如CD8+ T细胞)的杀伤效能和皮质醇分泌节律。临床数据分析揭示,轮班工作者乳腺癌风险增

    来源:TRENDS IN Endocrinology & Metabolism

    时间:2025-04-09

  • 背柱核在机械性疼痛中的关键作用:从神经机制到潜在治疗靶点

    背柱核在正常和神经病理性疼痛状态下调节机械敏感性在病理状态下,触觉刺激可能会异常激活伤害性通路,导致触摸被感知为疼痛,即机械性异常性疼痛。脑干背柱核(DCN)负责整合触觉输入,但它在调节触觉敏感性和异常性疼痛方面的作用却鲜为人知。本文研究发现,薄束核(Gr)的抑制性中间神经元和丘脑投射神经元接受来自初级传入纤维和脊髓的不同输入。对这些不同的 Gr 神经元群体进行功能操纵,可双向调节触觉敏感性,但不影响伤害性机械或热敏感性。在神经病理性疼痛期间,Gr 神经元表现出感觉诱发活动增加,以及来自初级传入纤维的异步兴奋性驱动。沉默神经病理性小鼠的 Gr 投射神经元或激活 Gr 抑制性神经元,可降低触觉超

    来源:Cell Reports

    时间:2025-04-09

  • AI 驱动的蛋白质错误折叠检测:革新神经退行性疾病诊断

    在神经退行性疾病的研究领域,蛋白质错误折叠一直是个备受关注的 “神秘杀手”。像阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)以及朊病毒病等,这些疾病的发生发展都与蛋白质错误折叠紧密相关。目前,种子扩增试验(SAAs)成为检测与这些疾病相关的错误折叠蛋白的有力工具。它通过循环放大蛋白质错误折叠过程,能将大量单体底物快速转化为朊病毒样淀粉样纤维,哪怕样本中错误折叠蛋白的含量极少也能检测出来。比如,在朊病毒病(如克雅氏病)中能检测出朊病毒,在阿尔茨海默病中可检测到淀粉样 β 蛋白和 tau 蛋白,在帕金森病中能发现 α - 突触核蛋白,在 ALS 中则能检测到 TAR DNA 结合蛋白 43。然

    来源:npj Biosensing

    时间:2025-04-09


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