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脑脊液 ctDNA:中枢神经系统转移风险分层及治疗指导的新希望
对中枢神经系统(CNS)转移进行基因组分析,有望为治疗提供指导。在本研究中,纳入了 584 名患有非小细胞肺癌(non - small - cell lung cancer)且发生 CNS 转移的患者,并结合临床病理注释,对脑脊液(CSF)中的循环肿瘤 DNA(ctDNA)展开全面分析。CSF ctDNA 检测呈阳性的患者,相比检测呈阴性的患者,生存期显著更短(风险比(HR) = 1.9,95% 置信区间(CI) = 1.56 - 2.39;P < 0.0001)。通过肿瘤与 CSF 的配对分析,明确了导致患者生存期不佳的 CSF 特有分子特征(HR = 1.64,95% CI = 1.
来源:Nature Medicine
时间:2025-02-28
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王国特异性脂质不饱和程度校准真核生物呼吸复合物膜臂亚基序列进化
在微观的细胞世界里,蛋白质们可不是 “单打独斗”,它们常常相互协作,组成蛋白质复合物(PCs)来执行各种重要任务。这些蛋白质复合物从原核生物到真核生物都高度保守,对细胞的正常运作起着关键作用。然而,蛋白质之间的相互作用(PPI)以及蛋白质与脂质之间的相互作用(LPIs)如何影响蛋白质复合物的序列进化,一直是科学家们关注的重要问题。以往研究表明,PPI 界面在进化中大多是保守的,突变这些保守界面会引发疾病。而 LPIs 虽然参与膜蛋白复合物的结构组织,但它对膜蛋白复合物序列进化的影响却鲜少被深入研究。真核生物呼吸链中的四个呼吸复合物(Complex I - IV,RCs)和 ATP 合酶(CV)
来源:Nature Communications
时间:2025-02-28
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综述:肉毒杆菌神经毒素检测的新突破:从传统到新型生物传感器
在过去几十年里,食品安全和食品污染一直是全球关注的重大问题之一。加工不当和受污染的食物会对人类和动物群体产生严重影响。食用受污染的食物若不及时、妥善治疗,可能会引发致命疾病。食品污染物可能是生物性的(细菌、真菌、寄生虫和生物毒素)、物理性的(如污垢、金属、玻璃等异物)或化学性的。在生物毒素中,肉毒杆菌神经毒素(BoNT)是自然界中已知的最强大的毒素之一。这种神经毒素由一种革兰氏阳性、形成芽孢的厌氧细菌 —— 肉毒杆菌(Clostridium botulinum)以及其他几种相关物种产生,它们因引发肉毒中毒而声名狼藉。肉毒中毒最常见的三种形式包括食源性肉毒中毒、创伤性肉毒中毒和婴儿肉毒中毒。婴儿
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-02-28
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父亲饮酒对后代行为影响几何?这项研究有新发现
胎儿酒精谱系障碍(Fetal alcohol spectrum disorders,FASDs)涵盖了一系列从学习记忆方面的细微困难到与胎儿酒精综合征(Fetal alcohol syndrome,FAS)相关的严重颅面和中枢神经系统结构出生缺陷等发育性残疾和医学状况。虽然 FASDs 被认为是母亲在怀孕期间饮酒所致,但许多接触酒精的胎儿并不会出现 FASD 症状,甚至同时接触酒精的异卵双胞胎也可能出现截然不同的 FASD 结果。因此,尽管母亲饮酒无疑会促进 FASD 的发展,但研究人员和临床医生尚未确定影响 FASD 外显率和严重程度的所有因素。与发育毒理学的许多其他研究领域一样,对酒精致畸
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探寻云南汉族男性酒精使用障碍与 5 - 羟色胺受体基因的关联奥秘
酒精使用在世界许多国家极为普遍,是多种文化和社会习俗的一部分,能给使用者带来精神愉悦感。据世界卫生组织(WHO)全球酒精与健康状况报告显示,2016 年全球有 23.48 亿人(占总人口的 43%)为当前饮酒者。酒精使用障碍(AUD)指因反复大量饮酒引发的特殊心理状态,表现为对酒精的渴望以及频繁饮酒的强迫体验。停止饮酒后会出现焦虑、全身不适、烦躁、震颤、胸闷、恶心呕吐、出汗、睡眠障碍等症状。AUD 已成为全球突出的心理健康问题,2016 年超 300 万人因有害饮酒死亡,其中超四分之三为男性。中国的人均酒精消费量在 2005 年、2010 年和 2016 年分别为 4.1 升、7.1 升和 7
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睡眠健康、负强化学习与未成年大学生饮酒的关联探秘
酒精使用障碍(AUD)指无法控制或限制饮酒,常与对酒精的情感或身体依赖有关。AUD 会给个人、家庭和社会带来长期负面影响。研究 AUD 的风险因素对早期预防干预至关重要。在美国,早期干预可针对 21 岁法定饮酒年龄前的阶段,因为之后饮酒、狂饮和 AUD 的患病率会达到高峰。有证据表明,内化症状(如焦虑、抑郁)与大学生及其他成年人(18 岁及以上)更多的饮酒行为和饮酒相关问题有关,但在青少年(约 11 - 19 岁)中,内化症状单独并不能预测饮酒行为。为改善 AUD 预防工作,研究哪些因素会使内化症状较高的年轻人更易开始和增加饮酒量很关键,尤其是在法定饮酒年龄之前,因为不顾潜在严重后果的饮酒行为
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父母受孕前酒精暴露对后代记忆功能的影响:性别差异与机制探索
近年来,越来越多的研究聚焦于父母行为特征如何传递给后代。研究表明,寒冷温度、饮食变化、压力或滥用药物等环境因素,会改变生物体的行为和分子特征,且这些变化能通过表观遗传修饰传递给后代,在啮齿动物等多种物种中都观察到了这种现象,比如父母接触乙醇会影响后代行为。有证据显示,乙醇会显著改变表观基因组。例如,饮酒会改变海马体和前额叶皮层(PFC)的组蛋白乙酰化模式,这些表观遗传修饰不仅可能损害记忆,还可能导致基因表达水平变化并传递给后代。啮齿动物研究发现,雄性在交配期间饮酒会影响后代新皮质连接;此前研究也表明,受孕前 10 天酒精暴露会使雄性后代出现抑郁和强迫症样行为,但不会传递给第二代,同时还有研究指
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马拉维 HIV 感染者酒精使用障碍筛查新探:AUDIT 工具的应用评估
酒精的有害使用位列全球疾病、残疾和死亡的五大风险因素之一,每年约导致 300 万人死亡(占总死亡人数的 5.3%)。在 HIV 感染者(PWH)中,酒精使用很常见,全球范围内,HIV 感染者中酒精使用障碍(AUD)的合并患病率估计为 30%,在非洲,仅危险饮酒就约占 34% 。对于 HIV 感染者而言,危险饮酒与抗逆转录病毒疗法(ART)依从性差有关,会导致 HIV 病毒抑制不佳,进而可能引发机会性感染甚至死亡。此外,危险饮酒还与高危性行为相关,比如无保护性行为和多个性伴侣。酒精使用障碍识别测试(AUDIT)是世界卫生组织(WHO)开发的一项包含 10 个项目的筛查工具,用于评估饮酒情况、饮酒
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揭开烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)与毒素结合奥秘:双途径机制解析
烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)是人类神经系统中至关重要的配体门控离子通道,也是藻类、植物和动物产生的多种神经毒素的作用靶点。尽管已有许多神经毒素与 nAChRs 结合的结构被发表,但毒素与 nAChRs 的结合机制仍不明确。在这项研究中,研究人员对几种加州海兔(Aplysia californica,AC)的 nAChRs 与 α- 芋螺毒素、士的宁、扇贝毒素形成的复合物,以及人类 nAChRs 与 α- 银环蛇毒素和 α- 芋螺毒素形成的复合物,进行了广泛的高斯加速分子动力学模拟,以此来确定毒素与 nAChRs 的结合和
来源:Biophysical Journal
时间:2025-02-28
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社交创伤引发社交回避的神经机制新发现:前额叶皮层 PL 区域的关键作用
社交回避对自然行为极为不利。尽管对这一课题已有诸多研究,但因社交相关创伤经历导致社交回避发展的潜在机制仍不明确。为了研究该问题,研究人员采用了一种社交威胁条件反射的小鼠模型,在模型中,小鼠在探索陌生同类时会受到电击惩罚。结果显示,这导致小鼠的社交行为显著且持久地减少,而在没有社交刺激时接受电击惩罚的小鼠则未出现这种情况。此外,社交威胁条件反射的影响与环境背景、性别变量以及预示电击惩罚的陌生同类的特定身份无关。在探究这一现象的神经生物学基础方面,研究人员有了新发现:在社交威胁条件反射过程中,用光遗传学技术沉默前额叶皮层的前边缘区(PL),而非腹内侧前额叶皮层的下边缘区(IL),会使小鼠在随后的社
来源:Neuropsychopharmacology
时间:2025-02-28
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解开人类加速区域(HARs)在大脑发育中的神秘 “开关”
人类加速区域(HARs)是人类从黑猩猩分化出来后,基因组中经历快速核苷酸替换的保守位点。HARs 在神经发育基因附近的候选调控区域富集,这暗示着它们在基因调控中发挥作用。然而,其靶基因以及对人类大脑发育的功能贡献在很大程度上仍是未知的。在这项研究中,科研人员阐明了 HARs 在人类和黑猩猩诱导多能干细胞(iPS)诱导产生的兴奋性神经元中的顺式(cis)调控功能。借助基因组和染色质环化信息,科研人员筛选出 20 个 HARs 及其黑猩猩直系同源物,通过单细胞 CRISPR 干扰技术对它们进行功能表征,进而证明了它们具有物种特异性的基因调控功能。研究结果揭示了在人类神经元中,由 HARs 介导的顺
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攀爬纤维或是改善小脑性共济失调的关键靶点
小脑性共济失调(Cerebellar ataxia)是一种影响协调和运动的神经系统疾病,目前尚无美国食品药品监督管理局批准的治疗方法。在此,林及其同事研究了攀爬纤维(CF)与浦肯野细胞(Purkinje cell)连接的中断如何影响共济失调症状。对患者死后脑组织的组织学分析表明,在不同亚型的共济失调中存在 CF 的缺失。在小鼠中,抑制 CF 与浦肯野细胞的突触会引发类似共济失调的运动功能障碍,并破坏小脑的节律性活动。在共济失调患者中也发现了小脑节律的缺陷,且与临床严重程度评分相关。激活 CF 改善了共济失调小鼠模型中某些方面的运动功能障碍,这表明 CF 是潜在的治疗靶点。小脑性共济失调由多种遗
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-02-27
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靶向 SMPD3:破解代谢相关脂肪性肝炎(MASH)治疗困境的新希望
亮点:在代谢相关脂肪性肝炎(MASH)中,鞘磷脂磷酸二酯酶 3(SMPD3)驱动细胞膜上鞘磷脂水解,使神经酰胺水平升高;敲除 SMPD3 可缓解 MASH,重新表达则会逆转这种保护作用;SMPD3 调节小窝依赖的脂质摄取和细胞外囊泡释放;DC17 既能靶向沉默信息调节因子 1(SIRT1)又能靶向 SMPD3,在 MASH 治疗中效果显著。摘要:代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)仍是一项重大的健康挑战。在此研究中,发现鞘磷脂磷酸二酯酶 3(SMPD3)是肝脏神经酰胺积累的关键驱动因素,它通过增加细胞膜上鞘磷脂水解来实现这一点。肝细胞特异性 Smpd3 基因敲除或用药物抑制 SMPD3,都能
来源:Cell Metabolism
时间:2025-02-27
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揭秘海马体:基因定义的 CA1 亚层构建独特空间地图
研究亮点:基因定义的 CA1 亚层在小鼠中形成独特的神经流形(neural manifolds);CA1 深层神经流形随空间方向变化,而浅层保持稳定;化学遗传学沉默揭示 CA1 亚群中存在独立的空间编码;基因指定的海马体细胞产生可操控的平行空间地图。摘要:将基因定义的细胞类型分析与群体水平的方法相结合的研究仍有待深入探索。研究人员聚焦海马体空间地图(hippocampal spatial maps)以及 CA1 深层和浅层两个基因定义的锥体细胞类型的贡献,来探究这一问题。研究人员利用单双色微型显微镜,对在线性轨道上奔跑的小鼠进行成像,发现这些细胞的群体活动呈现出三维环形神经流形,用于编码动物的
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BACE1 切割 GABAAR β 亚基:阿尔茨海默病神经异常兴奋的 “推手”
亮点:神经兴奋异常与阿尔茨海默病(AD)的认知障碍相关;BACE1(β- 分泌酶 1)会切割 APP23 小鼠和 AD 患者大脑中的 GABA<sub>A</sub>受体(GABA<sub>A</sub>R)β1/2/3 亚基;这种切割会减少抑制性电流并加剧神经兴奋异常;不可切割的 β3 亚基突变体可减轻 Aβ 病理变化和记忆缺陷。摘要:临床上,神经兴奋异常与阿尔茨海默病(AD)中的淀粉样蛋白 -β(Aβ)病理变化和认知障碍有关。研究显示,在 AD 小鼠模型 APP23 中,GABA<sub>A</sub>受体(GABA&
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机器学习加速揭秘神经发育障碍风险基因,为精准诊疗照亮前路
尽管在相关研究领域已取得重大进展,但仍有成千上万的神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorder,NDD)风险基因有待发现。研究人员提出了一种利用机器学习加速识别 NDD 风险基因的计算方法。首先,研究显示,仅基于单细胞 RNA 测序(Single-Cell RNA Sequencing)数据训练的模型,就能稳健地预测与自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)、发育性癫痫性脑病(Developmental and Epileptic Encephalopathy,DEE)和发育迟缓(Developmental Delay,DD)相关的基因
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综述:靶向天冬酰胺内肽酶(AEP)抑制剂:对抗神经退行性疾病的新希望
亮点:天冬酰胺内肽酶(AEP)的水平会随着年龄的增长而逐渐升高,它会促使病理性蛋白质发生蛋白水解切割和异常聚集,进而引发炎症,推动多种神经退行性疾病的发展。使用抑制剂靶向 AEP 已成为一种有望减缓疾病进展的策略。研究人员对各种靶向 AEP 的抑制剂的临床应用展开了探索,其中包括共价抑制剂、非共价抑制剂,以及重新 repurposed 使用的美国食品药品监督管理局(FDA)批准或已上市的药物。在神经退行性疾病的研究中,非共价抑制剂因其毒性更低、副作用更少,且具有更好的脑渗透性,比共价抑制剂受到了更多的关注,这让它们在临床转化方面极具前景。摘要:天冬酰胺内肽酶(AEP),也叫豆荚酶(leguma
来源:TRENDS IN Molecular Medicine
时间:2025-02-27
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惊讶在人类新型交流中的关键作用:突破语言障碍的新机制
在日常交流中,当人们遇到语言不通的情况时,往往会想尽办法来传达自己的意思。比如用手势比划、借助简单的图画等,这些行为背后其实隐藏着有趣的科学原理。在交流的世界里,当发送者(Sender)和接收者(Receiver)没有共同的语言背景时,交流就会面临巨大的挑战。以往基于共享语言和可预测性的传统交流模型,在这种情况下就难以发挥作用。而在现实生活中,不同语言背景的人们之间的交流需求却日益增长,那么,人们是如何突破语言障碍,实现有效沟通的呢?这成为了一个亟待解决的重要问题。为了揭开这个谜团,德国汉堡大学(University Medical Center Eppendorf, Hamburg Univ
来源:Nature Communications
时间:2025-02-27
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揭示 K2P13.1 独特结构,解锁多不饱和脂肪酸调控离子通道密码
多不饱和脂肪酸(PUFA)脂质能够调节神经元和小胶质细胞的泄漏钾通道 K<sub>2P</sub>13.1(THIK1)以及其他电压门控离子通道(VGIC)超家族成员,但其作用机制却鲜为人知。如今,研究人员解析出了人类 THIK1 及其突变体的冷冻电镜结构。这些结构显示,THIK1 存在一个独特的双腔水相内腔,腔内有一个对通道门控至关重要的亲水屏障 —— 流量限制器,并且在一个名为 PUFA 位点的位置,存在一种 P1-M4 亚基界面脂质,该位点与 K<sub>2P</sub>小分子调节剂口袋相对应。这一重叠现象,再结合功能研究结果,表明 PUF
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-02-27
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揭示RNU4-2基因变异新貌,解锁神经发育障碍诊疗密码
一种名为 ReNU 综合征的神经发育障碍(NDD),是由编码小核 RNA(snRNA)U4 的RNU4-2基因出现杂合变异引起的。该疾病的特点是患者存在中度到重度的发育迟缓(DD)、智力障碍(ID),有着独特的面部特征,还会累及多个系统。致病性变异主要集中在一段 18 个核苷酸的关键区域,该区域对 U4/U6 snRNA 双链的稳定以及剪接体(spliceosome)的正确组装至关重要。研究人员对 190 例尚未明确分子病因的 NDD 病例进行了全基因组测序重分析和靶向直接测序,结果发现了 5 名携带致病性 / 可能致病性RNU4-2 T 和 n.43_44insT 变异会破坏对剪接体功能至关
来源:European Journal of Human Genetics
时间:2025-02-27