• 利用公共AI工具探索系统生物学资源在数学建模中的应用：降低非专业人士的学习门槛

  在生物医学研究领域，系统生物学通过整合多组学数据构建数学模型，已成为揭示复杂生命现象的关键手段。然而，这一领域的专业壁垒令人望而生畏——数学模型常以SBML（Systems Biology Markup Language）等机器可读格式存储，涉及微分方程、网络拓扑等抽象概念，使得缺乏数学背景的生物学家难以驾驭。更棘手的是，COMBINE倡议组织推出的十余种标准格式（如描述通路的BioPAX、可视化图形的SBGN）虽促进了数据交换，却进一步加剧了理解难度。这种"数据丰富而知识贫乏"的困境，严重制约了系统生物学研究成果的转化应用。针对这一挑战，来自美国康涅狄格大学健康中心的Michael L. B

  来源：npj Systems Biology and Applications

  时间：2025-02-06

• 母语语音聆听优势：听觉皮层注意力相关活动的新发现

  在日常生活中，我们往往能更轻松地聆听母语语音，即便周围有其他声音干扰，也能相对容易地从嘈杂环境中分辨出母语内容。但一直以来，母语语音聆听优势背后的神经基础却如同神秘的 “黑匣子”，让科学家们难以捉摸。过往研究虽发现语音流的分离受多种因素影响，像频谱重叠、语音相似性等基本听觉场景分析机制，以及语言层面的因素都会对其产生作用，可对于母语语音在神经层面的独特优势，却始终缺乏明确答案。为了揭开这一神秘面纱，来自德国海德堡大学（University of Heidelberg）的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Communications Biology》上。研究人员主要运用了脑磁图（ME

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 多模态解析丘脑-皮层结构连接的低维梯度模式及其跨尺度组织机制

  作为大脑的"信息中转站"，丘脑在协调全脑活动中扮演着核心角色。这个深藏于间脑的灰质结构，通过密集的投射连接着整个大脑皮层和基底节等皮下区域，堪称神经网络的"枢纽中心"。然而，这个关键结构的内部组织机制却长期困扰着神经科学家——传统基于尸检的丘脑核团划分存在边界争议，而现代神经影像技术又受限于分辨率难以捕捉其精细结构。更复杂的是，越来越多的证据表明，丘脑的神经生物学特性可能呈现连续渐变模式，这种超越传统核团边界的空间变异梯度，或许才是理解其功能分化的关键。针对这一科学难题，由Alexandra John和Sofie L. Valk领衔的国际研究团队在《Communications Biology

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 单细胞RNA测序揭示宫颈小细胞神经内分泌癌的肿瘤异质性及分子亚型进化轨迹

  宫颈小细胞神经内分泌癌(SCNECC)作为女性生殖道最常见的神经内分泌恶性肿瘤，虽然仅占宫颈癌病例的不足5%，却以早期远处转移和高复发率为特征，患者5年生存率不足20%。这种侵袭性肿瘤90%以上与HPV18感染相关，但传统测序技术未能揭示其驱动基因，且肿瘤微环境(TME)的复杂性严重制约了精准治疗策略的开发。更棘手的是，SCNECC在组织形态和生物学行为上与其他器官的神经内分泌癌存在相似性，使得针对其独特发病机制的研究更具挑战性。复旦大学附属妇产科医院丁晶新团队在《Communications Biology》发表的研究中，首次应用单细胞RNA测序技术解析了SCNECC的肿瘤异质性。研究人员收

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 小脑TMS对精神分裂症患者谷氨酸/GABA平衡及小脑-丘脑-皮层环路连接的即时调控作用

  研究背景精神分裂症作为复杂的神经精神疾病，其小脑功能障碍已被多项研究证实为关键病理特征。尤其值得注意的是，小脑-丘脑-皮层(CTC)环路的过度连接现象，不仅存在于首发和慢性患者中，甚至在具有遗传风险的健康人群中也有体现，暗示其可能作为精神病的稳定生物标志物。然而，这种异常连接背后的分子机制仍不明确。与此同时，γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸+谷氨酰胺(Glx)作为中枢神经系统最重要的抑制性和兴奋性神经递质，其在小脑中的失衡状态与精神分裂症的"兴奋-抑制平衡(E/I balance)"失调理论密切相关。尽管经颅磁刺激(TMS)技术已被证明能改善精神分裂症症状，但其对小脑神经递质系统和CTC环路的

  来源：Schizophrenia

  时间：2025-02-06

• 利用共病特征及深度学习算法解锁精神疾病分类新密码：精神分裂症、双相障碍和重度抑郁症的精准分型探索

  在精神疾病的研究领域，一直存在着诸多困扰科学界的难题。不同精神疾病之间常常存在共病现象，就像一团乱麻，让诊断变得极为棘手。比如说，精神分裂症（SCZ）、双相障碍（BIP）和重度抑郁症（MDD），这些常见的精神疾病在早期症状表现上极为相似，医生们常常难以准确判断患者究竟患的是哪种疾病。而且，从基因层面来看，这些疾病似乎共享着一些遗传因素，但具体这些共享的遗传风险在疾病的发生、发展以及诊断中扮演着怎样的角色，一直是个未解之谜。为了拨开这重重迷雾，来自美国德克萨斯大学健康科学中心、内华达大学拉斯维加斯分校等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Schizophrenia》杂志

  来源：Schizophrenia

  时间：2025-02-06

• Science：中国科学家破解听觉密码，听觉毛细胞的命运由它守护

  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）研究员刘志勇团队，报道了锌指转录因子Casz1在听觉毛细胞（HC）命运稳定与生存维持中的双重作用，并解析了Casz1发挥功能的分子机制，为探索基因操纵修复听觉损伤提供了新的思路和靶点。1月31日，相关研究发表于《科学》。哺乳动物的声音感知依赖于耳蜗中的内毛细胞（IHC）和外毛细胞（OHC），它们顶部都具有静纤毛结构，其中OHC通过改变其细胞长度以发挥声音放大器的作用，IHC则是主要的声音感受细胞，与螺旋神经节形成突触连接。全球约有1/5人群受到不同程度听力损伤，由遗传突变、噪音及耳毒性药物等导致的HC死亡是感音性耳聋的重要因素之一。深入研

  来源：中国科学报

  时间：2025-02-05

• 解析小鼠行为中认知与运动过程的分离：解锁神经回路功能奥秘

  摘要：支持复杂动物行为的认知过程，与面部表情、环境主动感知等关键活动的运动密切相关。这些运动和大脑大部分区域的神经活动紧密相连，还常与认知过程高度相关。要理解认知和运动的神经特征，关键在于明确认知过程能否与相关运动区分开来，还是由相同神经机制驱动。本研究展示了如何评估认知和运动过程的可分离性，若可分离，又该如何分离与各部分相关的神经动力学。研究人员设计了一项涉及多种认知过程的小鼠行为任务，发现通常认为支持认知过程的动力学，实际上被运动严重干扰。利用一种新的子空间分解方法将认知和运动成分分离后，发现它们呈现出不同的动力学轨迹，且由大部分相互独立的细胞群进行编码。准确分离特定认知和运动过程相关的动

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-02-05

• 光遗传学调控清醒非人灵长类（NHPs）长程皮质回路：解锁复杂认知奥秘

  在研究复杂认知过程和皮质计算时，对不同网络间短程和长程投射进行因果控制十分关键。神经回路可通过光遗传学方法（Optogenetic approaches）进行研究，该方法能实现出色的基因和时间控制，还能结合电生理记录（Electrophysiological recordings）。然而，在非人灵长类（NHPs）中，这些方法通常仅在单一位置实施，无法探究不同网络间的连接情况。近期，研究人员开发出一种针对非人灵长类（NHPs）的光遗传学操纵方法，能够靶向区域内和区域间的皮质投射。在此，他们将光遗传刺激与基于标准腔室的电生理记录相结合，应用于清醒的非人灵长类（NHPs），以此监测和操纵短程与长程的

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-02-05

• 孕期母体免疫激活如何影响后代神经发育？关键在这两大改变！

  在生命的奇妙旅程中，胎儿的神经发育就像一场精心编排的舞蹈，每一个环节都至关重要。然而，孕期的一些不良因素却可能成为这场舞蹈中的 “不和谐音符”。大量研究表明，孕期的环境应激因素，比如感染，可能会干扰胎儿中枢神经系统的正常发育，进而引发一系列神经精神疾病，像精神分裂症、自闭症和双相情感障碍等。其中，母体免疫激活（MIA）在孕期感染影响胎儿神经发育的过程中扮演着关键角色。此前的研究虽然发现了 MIA 会导致后代出现行为和认知异常，也明确了促炎细胞因子在其中的重要作用，但 MIA 影响神经发育的具体分子机制仍然迷雾重重。为了揭开这层神秘的面纱，来自英国伦敦玛丽女王大学巴茨癌症研究所、西班牙格拉纳达

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-02-05

• 重大发现！Mettl3 - m6A - NPY 轴调控小鼠睡眠的分子机制

  在神秘的大脑世界里，睡眠就像一场奇妙的旅程，对动物和人类的健康起着至关重要的作用。正常的睡眠 - 觉醒转换，能让大脑得到充分休息，维持良好的学习、认知、注意力和情绪调节能力。然而，目前人们对睡眠行为的调控机制仍存在许多未解之谜。在众多调控机制中，RNA 修饰的作用更是知之甚少。RNA 修饰中的 N6- 甲基腺苷（m6A）是一种常见且可逆的修饰。Methyltransferase - like 3（Mettl3）作为催化 m6A 修饰的核心酶，在神经元系统中参与神经发生和神经元发育等过程，但它在睡眠行为调控中的作用却一直未被阐明。为了揭开这个谜团，浙江大学医学院附属儿童医院等研究机构的研究人员展

  来源：Cell Discovery

  时间：2025-02-05

• 鸢尾素通过UCP2-AMPK通路调控氧化应激和线粒体功能障碍在朊病毒疾病中的神经保护机制

  朊病毒疾病是一类由朊蛋白(PrPSc)异常折叠导致的致命性神经退行性疾病，目前尚无有效治疗方法。这类疾病的典型特征是神经元大量死亡，而越来越多的证据表明，氧化应激和线粒体功能障碍在这一过程中扮演关键角色。PrP106-126作为朊蛋白的核心毒性片段，能模拟PrPSc的多种病理特征，成为研究朊病毒疾病的重要工具。与此同时，运动诱导产生的肌肉因子鸢尾素(irisin)因其显著的神经保护作用备受关注，但其在朊病毒疾病中的具体机制尚不清楚。中国农业科学院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究成果，系统阐明了irisin通过UCP2-AMPK通路调控朊病毒疾病中氧化应激和

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-02-05

• 综述：过饱和状态破坏引发淀粉样纤维形成的机制

  淀粉样纤维形成的一般机制淀粉样纤维是变性蛋白质形成的纤维状、有序聚集体，与阿尔茨海默病、帕金森病和透析相关淀粉样变性等疾病有关。目前已知有 40 多种人类淀粉样蛋白。这些疾病是由淀粉样纤维或寡聚体在大脑和身体各处沉积引起的。淀粉样纤维形成前有一段延迟期，在此期间会形成淀粉样核或寡聚体，寡聚体可能直接参与细胞毒性。体内形成淀粉样沉积物通常需要数年至数十年，因此人们开发了多种体外方法来加速淀粉样纤维形成。淀粉样纤维的形成机制与溶质结晶本质相同，由溶解度和过饱和状态决定。以醋酸钠结晶为例，在亚稳过饱和区域，醋酸钠浓度略高于临界浓度（即溶解度），由于成核的高能垒，过饱和状态得以维持。搅拌溶液会破坏过饱

  来源：npj Biosensing

  时间：2025-02-05

• 自闭症常见遗传变异与新生儿白质结构改变的关联：基于221名欧洲足月儿的固定束分析研究

  在神经发育领域，自闭症谱系障碍一直是个令人着迷又充满挑战的研究课题。越来越多的证据表明，这种高度遗传性的神经发育异常可能在生命最初几年就表现出白质(WM)结构的改变。然而，自闭症常见遗传变异与这一时期白质发育的关系仍如雾里看花。更棘手的是，传统扩散张量成像(DTI)技术在检测交叉纤维区域时存在明显局限——要知道，成人脑中约90%区域都存在纤维交叉现象。来自英国伦敦国王学院等机构的研究团队在《Translational Psychiatry》发表了一项开创性研究。他们采用先进的固定束分析(FBA)框架，首次在221名欧洲足月新生儿中探索了自闭症多基因风险评分(PS)与白质微观结构的关系。这项研究

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-02-05

• 基于非线性动力学心电图分析：心血管疾病精准分类的新突破

  在全球范围内，心血管疾病（CVDs）犹如一颗 “健康炸弹”，时刻威胁着人类的生命安全，它是导致死亡的首要原因，给公共卫生和医疗系统带来了沉重负担 。心血管疾病包含多种病症，像心肌梗死（俗称心脏病发作）、束支传导阻滞、心肌病以及心律失常等，每种疾病在心电图（ECG）上都有着独特的表现。然而，传统的手动心电图分析方式既耗时又费力，难以满足临床快速诊断的需求。虽然卷积神经网络等自动化方法已应用于心电图分类，但这些方法在捕捉心电图信号中复杂的非线性动力学特征方面存在不足，而这些特征对于理解心血管疾病至关重要。在此背景下，开展新的研究来攻克这些难题迫在眉睫。印度国家科学教育与研究学院（National

  来源：npj Cardiovascular Health

  时间：2025-02-05

• 发现 TMEM53 新致病突变：为颅管发育不良（CTDI）诊疗带来新曙光

  在骨骼发育相关疾病的研究领域，颅管发育不良（Craniotubular dysplasia, CTDI），尤其是 Ikegawa 型，一直是医学专家们关注的焦点。这是一种罕见的常染色体隐性骨骼发育异常疾病，其特征包括颅骨和颅底骨质增生、长管状骨干骺端塑形不良、短管状骨轻度缩短和骨干增宽 。虽然此前已经有六个 CTDI 家庭被报道，但它的临床病程和预后仍然像谜团一样，困扰着医学界。患者往往会因为颅骨底部的骨质硬化压迫视神经，进而导致进行性视力丧失和听力障碍，严重影响生活质量，然而却缺乏有效的治疗方案和精准的诊断依据。为了深入了解这种疾病，破解这些难题，来自西安交通大学健康科学中心基础医学院实验动

  来源：Journal of Human Genetics

  时间：2025-02-05

• 揭示衰老大脑奥秘：内在神经时间尺度的变化与机制

  大脑，这个人体最神秘的 “指挥官”，随着年龄增长，它会悄悄发生变化，其中一些变化还与认知衰退紧密相连。在大脑的众多特性中，内在神经时间尺度（Intrinsic neural timescales）尤为关键，它反映了大脑区域的异质性，对大脑处理和整合信息的能力有着重要影响 。然而，一直以来，衰老过程中大脑结构的改变如何影响内在神经时间尺度，进而影响大脑功能，科学界并不清楚。为了解开这些谜团，来自澳大利亚莫纳什大学（Monash University）的研究人员 Kaichao Wu 和 Leonardo L. Gollo 开展了深入研究，相关成果发表在《Communications Biolog

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-05

• 工程化改造芳香异戊烯基转移酶选择性合成新型生物活性大麻素类似物

  大麻素作为一类独特的混源萜类化合物，自大麻植物中发现以来，其镇痛、抗炎等药理活性备受关注。然而，现有研究多聚焦于C3位烷基链修饰，对萜烯侧链的结构多样性探索仍属空白。传统化学合成法面临区域选择性差、步骤繁琐等挑战，而天然大麻素中C5位取代产物更为罕见。这些瓶颈严重制约了基于结构修饰的药物开发进程。中国科学院昆明植物研究所的研究人员另辟蹊径，将真菌来源的芳香异戊烯基转移酶AscC引入含甲羟戊酸途径的大肠杆菌工程菌，构建了新型大麻素生物合成平台。该研究通过酶促反应成功获得4种萜烯链长度各异的橄榄酸衍生物，其中含C15法尼基的化合物4（2,4-二羟基-5-[(2E,6E)-3,7,11-三甲基-2,

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-05

• 光调控葡萄糖代谢的独立机制：揭示环境光线对代谢健康的直接影响

  生命体维持血糖稳态的能力堪称精密调控的艺术，而环境光线竟是这场代谢交响曲中意想不到的指挥家。约翰霍普金斯大学的科学家们设计了一项巧妙的实验：让C57BL/6小鼠从出生起就生活在永恒黑暗(DD)中，与正常光暗循环(LD)组对照。令人惊讶的是，这些"暗夜居民"虽保持着正常的昼夜节律和进食量，却在代谢检查中暴露出严重问题——雄性小鼠出现胰岛素过度分泌、胰高血糖素分泌不足，肝脏糖异生能力下降，脂肪分解也受到抑制。随着月龄增长，黑暗的代价愈发明显：6-8月龄DD组小鼠像被按下加速键般迅速发胖，出现典型胰岛素抵抗和糖耐量异常，而LD组同伴们则保持代谢健康。研究团队将探针伸向腹腔-肠系膜上神经节复合体，发现

  来源：Lab Animal

  时间：2025-02-05

• 深部脑刺激靶向外侧下丘脑促进脊髓损伤后运动功能重建的跨物种研究

  脊髓损伤(SCI)导致的运动功能障碍一直是神经康复领域的重大挑战。当损伤为不完全性时，患者虽能通过神经可塑性部分恢复行走能力，但具体哪些脑区主导这一过程尚不明确。更关键的是，如何靶向这些区域以增强康复效果，成为临床转化的瓶颈问题。Nature Medicine最新研究通过多学科交叉手段揭示了这一谜题。研究人员首先建立小鼠半横断SCI模型，观察到其8周内自发恢复行走的现象。利用免疫标记3D成像技术(immunolabeling-enabled 3D imaging)和高分辨率透明化光片显微镜(CLARITY-optimized light-sheet microscope)，构建了首个脊髓投射神

  来源：Lab Animal

  时间：2025-02-05

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