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  • 利用外胚层条形码技术揭示神经和耳蜗的分区现象及其在发育生物学中的重要意义

    编辑总结:感觉器官在动物与环境的交互中起着重要作用。de Haan 等人利用子宫内注射和谱系追踪技术,解析了小鼠发育中内耳的细胞分化轨迹。在胚胎第 7.5 天向小鼠羊膜腔注射慢病毒,研究人员得以确定耳蜗上皮、神经嵴衍生的神经胶质细胞以及耳蜗中间细胞中的各种细胞类型。他们的研究结果识别出之前被错误分类的细胞类型,代表了小鼠耳蜗内克隆关系的综合单细胞图谱。——Mattia Maroso摘要:基板(placodes)和神经嵴(neural crest)是脊椎动物的标志性特征。在本研究中,我们利用子宫内研究方法探究它们在小鼠中的谱系。我们证明,在胚胎第 7.5 天进行纳米注射可靶向包括未来神经系统、基

    来源:SCIENCE

    时间:2025-04-07

  • 人类加速区域(HARs)对神经元发育的调控机制及其在人类大脑进化中的关键作用

    人类大脑的独特性一直是进化生物学领域的核心谜题。自与黑猩猩进化分离600万年来,人类基因组积累了超过3500万个核苷酸变异,但究竟哪些变异塑造了我们独特的高级认知能力?这就像在浩瀚的基因组海洋中寻找一根金针。2006年,科学家们发现了人类加速区域(Human Accelerated Regions, HARs)——这些在其它灵长类中高度保守的基因组序列,却在人类进化过程中经历了异常快速的突变积累。目前已知的3,250个HARs平均长度仅270bp,但近半数具有神经发育调控功能,部分甚至与自闭症等神经精神疾病相关。然而,这些序列如何在神经元中发挥物种特异性调控作用,仍是未解之谜。西班牙Hospi

    来源:TRENDS IN Genetics

    时间:2025-04-07

  • [11C]ER176跨TSPO基因型成像揭示阿尔茨海默病早期神经炎症与tau病理的共定位特征

    论文解读:在阿尔茨海默病(AD)研究领域,神经炎症作为"第四大病理标志"的认知正深刻改变着传统的ATN(Aβ/tau/神经退行)框架。然而长期以来,TSPO(18 kDa易位蛋白)PET成像受限于rs6971基因多态性——约10%人群因低亲和力结合(LAB)表型无法获得可靠数据,这种选择偏倚严重阻碍了对神经炎症时空动态的完整认知。更关键的是,炎症与Aβ斑块、tau纤维缠结间的相互作用机制始终存在"鸡生蛋还是蛋生鸡"的争论,这直接影响了靶向干预策略的开发。华盛顿大学的研究团队通过创新性应用第二代TSPO配体[11C]ER176,首次实现对早期起病AD(EOAD)患者全TSPO基因型(HAB/MA

    来源:TRENDS IN Neurosciences

    时间:2025-04-07

  • 肥胖与大脑多巴胺关联之谜:正电子断层扫描揭示新发现

    过去二十多年来,肥胖与大脑多巴胺之间的关系一直是科学界的研究热点,但相关研究结果却充满了矛盾。2001 年 Wang 等人发表的开创性研究显示,肥胖人群的体重指数(BMI)与大脑纹状体中多巴胺 D2 受体结合电位(D2BP)呈负相关,这一结果使得 “肥胖与纹状体多巴胺 D2 受体减少有关” 的观点深入人心。然而,后续研究却得出了各种各样的结论,有的显示肥胖与 D2 受体或 D2BP 呈正相关,有的呈负相关,还有的认为二者并无关联。在动物研究中,也存在类似的分歧。这些不一致的结果可能源于多种因素。一方面,研究方法存在差异,例如 PET 扫描的时间不同,参与者的生理状态(如进食或禁食)不同,以及使

    来源:Molecular Psychiatry

    时间:2025-04-07

  • 神经元 CDK5RAP3 缺失通过上调 N - 糖基化酶和糖原沉积导致脑发育异常:探索神经发育新机制与潜在治疗靶点

    在生命的奇妙旅程中,大脑的正常发育至关重要。N - 糖基化作为一种普遍存在的蛋白质翻译后修饰,在神经发育中起着关键作用,它影响着神经纤维形成和神经递质分泌。一旦 N - 糖基化出现异常,无论是过多还是过少,都可能引发各种脑部疾病,比如在阿尔茨海默病中,就存在 N - 糖基化相关的异常。而 CDK5RAP3,作为 CDK5 激活蛋白的结合蛋白以及 UFMylation 系统中 E3 酶的关键辅助因子,其在神经元中的具体作用却一直是个谜。虽然已知 CDK5 和 UFMylation 系统的其他成分与神经元发育和多种精神疾病有关,但 CDK5RAP3 对大脑发育和功能的影响仍不明确。在这样的背景下,

    来源:Cell Death Discovery

    时间:2025-04-07

  • Competing Dynamic Gene Regulatory Networks:解锁成纤维细胞向造血祖细胞重编程的密码

    研究背景在生命科学领域,细胞命运的调控一直是研究的核心热点之一。通过过表达谱系特异性转录因子(TFs)来重新编程体细胞命运,为细胞治疗带来了新的希望。然而,目前直接重编程方法存在效率低、机制不明等问题,严重限制了其在临床中的应用。在血液疾病治疗方面,造血干细胞移植是重要手段,但面临供体缺乏和造血干细胞(HSCs)扩增困难的问题。诱导多能干细胞(iPSCs)定向分化为 HSCs 的尝试也未取得理想效果。相比之下,将体细胞直接重编程为造血干细胞和祖细胞(HSPCs)的方法更具潜力,此前已有研究成功将多种体细胞重编程为 HSPCs,但对其潜在机制仍了解不足。本研究聚焦于成纤维细胞向造血祖细胞(HPC

    来源:Stem Cell Reports

    时间:2025-04-07

  • 吻素(kisspeptin)能否成为性功能障碍治疗的新曙光?

    2003年,科学家们发现了一种名为吻素(kisspeptin)的关键肽类物质,它是调控下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)的“总开关”。在女性体内,位于前腹侧室周核/室周核连续区(AVPV/PeN)的吻素神经元能将雌激素的正反馈信号传递给促性腺激素释放激素(GnRH)神经元,从而触发排卵;而弓状核区域的吻素神经元则在两性中调控GnRH的脉冲式释放。更有趣的是,动物实验显示杏仁核中的吻素神经元能操控雄性啮齿动物的性行为,而AVPV/PeN神经元群则主导雌性的性行为。人类研究同样令人振奋——注射吻素可选择性激活男性杏仁核和女性海马区,这些脑区正是处理性冲动与情感的核心区域。不过,吻素疗法仍面临挑战:它

    来源:TRENDS IN Endocrinology & Metabolism

    时间:2025-04-07

  • 双棱镜介导的脑干细胞分辨率成像技术:揭示迷走神经-孤束核通路在情绪调控中的关键作用

    双棱镜技术突破脑干成像瓶颈传统光学技术难以观测深部脑区如脑干的神经活动,尤其当目标区域被小脑覆盖时。本研究创新性地采用双微棱镜组装体(2mm直角棱镜×2),通过真空吸附装置将其植入小脑与脑干间隙,建立光学通路。该系统在保持小脑结构完整的前提下,实现2×2mm宽视野成像,轴向分辨率34μm,横向分辨率2.3μm,可清晰区分相距40-150μm的NTS与迷走神经运动背核(10N)。特异性验证与空间分辨率通过荧光微珠实验证实,4mm玻璃光路的双棱镜未显著降低成像质量。免疫染色显示GCaMP表达严格限于ChAT阴性的NTS神经元,而迷走神经感觉神经元所在的结状节信号强度仅为NTS的1/5,有效排除逆向

    来源:Cell Reports Methods

    时间:2025-04-07

  • BMAL1 调控急性髓系白血病的新机制:重塑神经酰胺代谢,提升靶向治疗敏感性

    急性髓系白血病(AML)是一种恶性血液疾病,患者的 5 年生存率仅约 30%,全球每年有超 80,000 人死于该疾病,并且预计在未来二十年内这一数字将翻倍。目前,化疗是 AML 的主要治疗手段,但却面临着耐药和复发等严峻问题。在肿瘤治疗领域,诱导癌细胞发生铁死亡(ferroptosis)成为了一种极具潜力的治疗策略。铁死亡是一种受调控的细胞死亡方式,与细胞内氧化 - 抗氧化平衡失调有关,会导致脂质过氧化的积累。然而,AML 中调控铁死亡的具体机制尚不完全清楚。为了深入探究这一问题,中南大学湘雅三医院等机构的研究人员展开了相关研究。研究发现,BMAL1 在 AML 的发生发展中起着关键作用,它

    来源:iScience

    时间:2025-04-07

  • 《揭秘代谢应激下谷氨酸积累之谜:非典型羽状事件的关键作用》

    ** 在大脑的奇妙世界里,谷氨酸作为兴奋性突触传递信号的关键 “信使”,其在细胞外的浓度受到严格调控,如同精密仪器一般,确保在健康大脑中能精准激活突触谷氨酸受体。然而,当遭遇缺血性疾病(如中风)时,这一精密调控机制就像被打乱的拼图,出现失衡。能量耗尽和去极化会导致谷氨酸的释放和摄取失去平衡,过多的谷氨酸在细胞外堆积,如同洪水泛滥,可能引发细胞死亡,这种现象被称为 “兴奋性毒性”。此前,由于技术限制,谷氨酸水平只能通过间接方式推测,难以获取其在空间和时间上的精准信息。在这样的背景下,为了深入了解代谢应激条件下细胞外谷氨酸的动态变化,来自德国鲁尔大学波鸿分校(Ruhr University Boc

    来源:iScience

    时间:2025-04-07

  • 色彩色度对视觉搜索中注意力部署的电生理影响:揭示大脑的选择偏好

    在我们的日常生活中,当面对纷繁复杂的视觉场景时,大脑如何快速准确地筛选出重要信息呢?这背后涉及到的视觉搜索和注意力部署机制一直是科学家们关注的焦点。以往研究发现,视觉搜索中存在一些令人困惑的现象,比如显著的独特干扰物(singleton)并不一定会像自下而上理论预测的那样降低任务表现,有时甚至还会带来好处。而且,虽然很多研究对刺激的亮度进行了控制,但像颜色色度(chromaticity)或色调(hue)等参数却常常未被关注,这使得评估刺激显著性的潜在影响变得困难。因此,为了深入了解刺激显著性如何影响搜索表现和神经处理,来自德国莱比锡大学威廉・冯特心理学系(Wilhelm Wundt Depar

    来源:iScience

    时间:2025-04-07

  • 冷冻电镜下 THIK1 钾离子通道的结构解析:麻醉抑制的分子机制与治疗新靶点

    ### 研究背景串联孔结构域(K2P)钾离子通道在人体生理过程中至关重要,其中 THIK1(TWIK-related Halothane Inhibited K+ channel 1)通道在小胶质细胞中表达。小胶质细胞作为中枢神经系统(CNS)的主要免疫细胞,其功能受 THIK1 通道调控,在神经退行性疾病发病机制中扮演重要角色,因此 THIK1 通道成为潜在治疗靶点。目前,由于缺乏对 THIK1 通道结构、门控机制和药理学的了解,研究其在小胶质细胞特定功能中的作用受到限制。已知 THIK1 可被某些脂质增强活性,且挥发性麻醉剂(VA)能抑制 THIK1 电流,但具体机制不明,这促使研究人员深

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-07

  • Hippo 通路与 p27Kip1协同抑制 Corti 器和视网膜有丝分裂再生:解锁感觉受体再生的关键密码

    成熟的哺乳动物听觉感觉器官 —— 柯蒂氏器(organ of Corti,OC)缺乏再生毛细胞的能力,这会导致永久性听力损伤。相比之下,前庭系统有有限的毛细胞再生能力,研究显示抑制 Hippo 通路能进一步增强这种能力。本研究表明,尽管转录反应相似,但 Hippo 通路抑制后,只有前庭而非听觉支持细胞会因 Yap 激活而增殖。从机制上讲,研究确定由 Cdkn1b 编码的细胞周期激酶抑制剂 p27Kip1是阻止 OC 中细胞周期重新进入的额外障碍。研究发现,在两个系统中,Yap 都会通过激活其直接靶基因 Skp2 来刺激 p27Kip1降解,但在耳蜗中,Cdkn1b 的转录水平异常高,抵消了这种

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-07

  • 双基因追踪揭示体内神经中胚层祖细胞(NMPs)的异质性分化与功能

    ### 研究背景在胚胎发育过程中,神经中胚层祖细胞(Neuromesodermal progenitors,NMPs)起着关键作用,它能分化形成神经外胚层(尤其是脊髓)和邻近的轴旁中胚层。NMPs 最早位于节点 - 原条边界(NSB)和邻近的尾侧外侧上胚层(CLE),之后迁移到尾芽的脊索神经铰链区域。其特征是表达早期中胚层标记基因 Brachyury(T)和神经祖细胞标记基因 Sox2。虽然此前对 NMPs 有所研究,但在体内直接标记 NMPs 并追踪其细胞命运的特定遗传工具仍缺失,这促使研究人员开展此项研究。研究方法单细胞转录组学:对 E8.5 小鼠胚胎后部组织分离的细胞进行单细胞 RNA

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-04-07

  • 综述:PKM2介导的小胶质细胞代谢重编程在神经炎症中的作用

    概述PKM2作为糖酵解关键限速酶,丙酮酸激酶M2(PKM2)因其独特的构象可塑性成为细胞代谢调控的核心节点。与组成型活性四聚体的PKM1不同,PKM2可在低活性二聚体与高活性四聚体间动态转换:生理状态下以四聚体形式催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)转化为丙酮酸;而在缺氧/炎症条件下,二聚体PKM2易位至细胞核,作为蛋白激酶和转录共激活因子参与表观遗传调控。这种"代谢酶-信号分子"的双重身份,使其在神经炎症中扮演复杂角色。PKM2与小胶质细胞免疫状态小胶质细胞的M1/M2极化表型与PKM2构象密切关联。在脊髓损伤模型中,α-突触核蛋白(αSyn)通过促进PKM2磷酸化驱动小胶质细胞向促炎性M1表型转

    来源:Cell Death Discovery

    时间:2025-04-07

  • 解析果蝇中成年神经元亚型对 tau 介导毒性的易感性:开启神经退行性疾病研究新视野

    在神经科学的领域中,神经退行性疾病一直是困扰科学界的难题。像阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)这类 tau 蛋白病(tauopathies),其典型特征是神经元中过度磷酸化的 tau 蛋白聚集,而 tau 蛋白本是维持微管稳定的微管相关蛋白(MAPT)。奇怪的是,tau 蛋白在大脑中广泛表达,却并非所有神经元都会发展出致病的 tau 病理,这表明不同神经元对 tau 病理的易感性存在差异。以往研究中,动物模型在研究致病蛋白表达时,常局限于宽泛或异质的神经元群体,导致所观察到的病理特征只是多种神经元疾病表型的平均值,无法精确衡量单个神经元的反应。这就好比用一把大尺子去量

    来源:Translational Psychiatry

    时间:2025-04-07

  • 血浆蛋白及蛋白 - 代谢物相互作用与抑郁症状和精神病理因子(p-factor)的关联研究

    在当今社会,青少年心理健康问题愈发突出,就像隐藏在平静湖面下的暗涌,逐渐引起人们的重视。然而现有的精神健康疾病治疗手段,效果却不尽人意,如同在黑暗中摸索,始终难以找到精准有效的治疗方向。在这样的困境下,深入了解这些疾病背后的生物学机制就显得尤为重要。为了打破这一僵局,来自芬兰赫尔辛基大学分子医学研究所(FIMM)等机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们以芬兰双胞胎队列(FinnTwin12 cohort)为研究对象,对 730 名双胞胎进行研究,试图揭开血浆蛋白与精神健康之间的神秘面纱。最终,研究取得了令人瞩目的成果,相关论文发表在《Translational Psychiat

    来源:Translational Psychiatry

    时间:2025-04-07

  • 告别盲试!单细胞与空间技术助力个性化免疫治疗——专访Dmitrii Shek博士

    “我们开展以患者为中心的研究。老式技术可探索和阐明单个标志物或几个基因的表达,但对于癌症来说,这可能还不够。我们需要做得更多。我们需要探索新的维度。我们需要开展多组学研究,以便充分了解特定患者发生了什么。每个人都是独特的,每个基因组的组成也是如此。我们如此不同,但是又如此相似。如果我们能治疗每位患者,如果我们能对每位患者进行多组学表达分析,也许这能让我们对肿瘤有全新的认识。这将为我们提供新信息——我们如何利用现有的治疗方案为患者带来最大的潜在益处,让他们能够多活几年,让他们能够享受生活。”西悉尼大学(Western Sydney University),Dmitrii Shek博士西悉尼大学的

    来源:10x Genomics

    时间:2025-04-07

  • 基于脑脊液脂质组学解析三叉神经痛的分子脂质扰动及潜在机制

    三叉神经痛(Trigeminal Neuralgia,TN)是一种令人痛苦的神经病理性面部疼痛疾病,发作时面部会出现如电击般的剧痛,严重影响患者的生活质量。目前,其发病机制尚未完全明确,虽然神经脱髓鞘和炎症被认为与之相关,但具体细节仍不清楚。以往针对 TN 的研究大多集中在基于血液的各种组学方法上,然而血液并不能完全反映大脑中 TN 进展时的脂质变化情况,这就如同在黑暗中摸索,始终找不到那关键的 “钥匙”,无法深入了解 TN 的发病机制,也难以开发出精准有效的治疗策略。在这样的背景下,武汉大学中南医院的研究人员决心开展一项具有开创性的研究。他们以脑脊液(Cerebrospinal Fluid,

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-04-07

  • 血神经屏障通透性为实验性自身免疫性神经炎中循环纳米颗粒的神经靶向提供新策略

    周围神经系统疾病治疗面临重大挑战:由于血神经屏障(BNB)的严格限制,药物难以有效递送至神经组织。吉兰-巴雷综合征(GBS)作为典型的自身免疫性周围神经病,临床治疗主要依赖非特异性的免疫调节手段,存在剂量毒性大、靶向性差等瓶颈。实验性自身免疫性神经炎(EAN)模型研究显示,神经炎症会伴随BNB通透性增加,这为纳米递药系统提供了潜在的时间窗口。美国Loyola大学芝加哥分校Kelly A. Langert团队在《Scientific Reports》发表研究,系统评估了EAN病程中BNB通透性变化对纳米颗粒递送的影响。研究采用动态光散射表征PEG化聚苯乙烯纳米颗粒(64 nm和136 nm),通

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-04-07


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