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血浆蛋白质组学揭示癫痫发病新机制:免疫通路与早期生物标志物的发现
癫痫作为一种常见的神经系统疾病,全球约有5000万患者,其诊断主要依赖于临床症状、病史和发作期脑电图检查,缺乏客观的生物学标志物。尽管抗癫痫药物能有效控制症状,但约三分之一的患者仍发展为药物难治性癫痫,且目前缺乏针对病因的治疗手段。这种困境凸显了寻找癫痫早期预警标志物和阐明发病机制的迫切需求。近年来,蛋白质组学技术的飞速发展为疾病生物标志物的发现提供了新的机遇。与脑组织样本相比,血浆蛋白检测具有无创、易获取、可动态监测等优势,更适合临床转化应用。然而,此前大多数癫痫蛋白质组学研究局限于动物模型或手术获取的脑组织样本,存在样本量小、区域局限性、横断面设计等不足,难以全面反映癫痫发生发展的动态过程
来源:Cell Reports Medicine
时间:2025-11-23
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Ngn2与Isl1介导的体内星形胶质细胞-神经元转化促进脊髓损伤后功能恢复
脊髓损伤是中枢神经系统最严重的创伤性疾病之一,常导致患者永久性神经功能缺损甚至残疾。成年哺乳动物脊髓几乎完全丧失了神经发生能力,而损伤后形成的胶质瘢痕主要由反应性星形胶质细胞构成,形成物理屏障阻碍轴突再生。传统干细胞移植疗法面临免疫排斥、致瘤风险等挑战,迫切需要开发新的神经元再生策略。在这项发表于《Cell Reports Medicine》的研究中,Zhou等探索了通过内源性细胞重编程再生功能性神经元的治疗潜力。研究人员利用CRISPR激活(CRISPRa)系统特异性激活转录因子Neurogenin 2(Ngn2)和Islet-1(Isl1),在脊髓损伤(SCI)小鼠模型中成功将反应性星形胶
来源:Cell Reports Medicine
时间:2025-11-23
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电压门控离子通道多样性:神经元兴奋性与神经系统演化的基础
生命体通过电信号实现快速信息传递的能力是神经系统功能的基础,而这种能力的核心在于电压门控离子通道。这些嵌在细胞膜上的蛋白质能够响应电压变化调控离子流动,从而产生动态膜电位变化。尽管电兴奋性通常与神经元密切相关,但近年研究发现,从细菌到原生生物,许多无神经系统的生物同样具备复杂的电信号传导能力。这引出了一个根本性问题:神经系统的演化究竟需要怎样的分子基础?是离子通道数量的简单积累,还是某种更精细的分子创新?为解答这一谜题,来自挪威科技大学和Human Technopole研究所的Jose Davila-Velderrain和Lena van Giesen团队在《Nature Communicat
来源:Nature Communications
时间:2025-11-23
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围绝经期雌二醇/孕酮失衡通过ERRα失调和能量稳态失衡增加阿尔茨海默病风险
女性罹患阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的风险显著高于男性,这种性别差异在绝经后尤为明显。尽管年龄是AD最主要的危险因素,但女性更长的寿命并不能完全解释其在围绝经期就开始出现的认知下降和更高的AD发病率。卵巢激素,特别是雌二醇(estradiol, E2)和孕酮(progesterone, P4),在大脑功能中扮演着关键角色。围绝经期女性常出现E2水平波动性升高而P4水平显著降低的激素失衡状态,这种E2:P4比值的升高与记忆力减退和轻度认知障碍风险增加相关。然而,这种围绝经期激素变化如何增加女性AD易感性的分子机制尚不清楚。发表在《Nature Communica
来源:Nature Communications
时间:2025-11-23
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前边缘皮层不同神经环路分别调控代谢与情绪状态下的线索食物寻求行为
在自然界中,动物为了生存,必须根据自身的内部状态(如饥饿程度)和外部环境(如是否存在捕食者威胁)来灵活地调整行为,尤其是在面对食物线索时。例如,即使已经吃饱,动物有时仍会被食物线索引诱而进行“享乐性”进食;反之,在面临威胁时,动物则需要抑制进食冲动以优先确保安全。这种行为的灵活调控对于生存至关重要,但其背后的大脑机制,特别是大脑如何整合内部状态信息与外部食物线索来指导行为决策,长期以来是神经科学领域一个亟待阐明的问题。前边缘皮层(Prelimbic Cortex, PL)作为大脑前额叶皮层的一个关键区域,已知参与奖赏线索处理、行为决策以及内部状态监控,但其在协调代谢状态和情绪状态对线索食物寻求
来源:Nature Communications
时间:2025-11-23
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内侧前额叶皮层神经变异性通过韦伯变异性机制促进高效适应性行为
当我们身处一个充满不确定性的世界,大脑如何快速适应不断变化的规则?从选择早餐店铺到应对职场挑战,这种适应性决策能力至关重要。传统观点认为,大脑需要像超级计算机一样进行复杂计算来追踪环境变化,但《自然·通讯》最新研究却揭示了一个反直觉的真相:大脑的高效适应能力可能恰恰源于其固有的“不完美”——神经活动随机波动。在认知神经科学领域,神经变异性长期被视为影响行为表现的干扰因素。然而,这种变异性在进化过程中被保留且幅度可观,暗示其可能具有重要功能。特别是在动态环境中,最优适应需要根据环境波动性(volatility)调整对过去信息的依赖程度,但这涉及的计算复杂度会随环境复杂性急剧增加,成为困扰学界的难
来源:Nature Communications
时间:2025-11-23
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GluA1胞内域通过调控齿状回抑制性神经元突触传递门控新奇反应的新机制
在我们的大脑中,AMPA受体(AMPAR)如同信息传递的"守门人",负责快速兴奋性突触传递。其中GluA1亚基尤为特殊,不仅与长时程增强(LTP)这一学习记忆的细胞基础密切相关,其编码基因GRIA1更被全基因组关联研究确定为精神分裂症的风险位点。然而,科学界对GluA1羧基末端结构域(CTD)的认识大多局限于海马CA1区锥体神经元的突触可塑性,对于其在其他脑区、特别是抑制性神经元中的作用知之甚少。传统观点认为,GluA1 CTD通过磷酸化作用和蛋白质相互作用在突触可塑性中扮演关键角色。但近年来的研究呈现出一幅更为复杂的图景:在体研究表明CTD磷酸化GluA1在突触中的比例极低;缺乏PDZ结合基
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-11-23
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异常整合的成年新生未成熟神经元通过破坏全脑网络导致空间记忆障碍
在探索大脑记忆奥秘的征程中,海马体始终占据着核心地位。这个大脑深处的神秘结构不仅负责空间导航和情景记忆的编码,还拥有一个令人惊叹的特性——终身产生新的神经元。成年海马神经发生(adult hippocampal neurogenesis, AHN)主要发生在齿状回(dentate gyrus, DG),新生的颗粒细胞在成熟过程中会经历一个高度可塑的“关键期”,在此期间它们表现出独特的超兴奋性和增强的突触可塑性,被认为对特定形式的学习和记忆,如空间记忆、模式分离和记忆消退,起着至关重要的调节作用。然而,当这一精密的生成和整合过程出现紊乱时,这些成年新生神经元(adult-born neurons
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-11-23
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综述:初级纤毛在中枢神经系统生理和病理状态中的作用
### 本文解读#### 一、引言与背景在生物学研究中,初级纤毛(primary cilia)作为一种独特的细胞器,长期以来被认为是细胞的“感觉天线”,在多种生理和病理过程中扮演重要角色。近年来,随着研究的深入,初级纤毛被发现广泛存在于真核细胞表面,其结构和功能在中枢神经系统(CNS)的发育和功能维持中发挥着关键作用。这种细胞器不仅在神经元和胶质细胞中存在,而且在CNS的不同区域表现出不同的分布特征。例如,初级纤毛在大脑皮层、海马体和下丘脑等部位的神经元和胶质细胞中普遍存在,而在其他类型的神经细胞如少突胶质前体细胞(OPCs)和小胶质细胞中则相对较少。这种分布的多样性提示初级纤毛可能在CNS的
来源:Journal of Genetics and Genomics
时间:2025-11-23
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氧化应激下帕金森病相关蛋白DJ-1通过细胞外囊泡调控细胞间通讯的新机制
帕金森病作为一种常见的神经退行性疾病,其发病机制至今仍未完全阐明。虽然已知遗传因素在PD发病中起重要作用,但携带DJ-1基因突变的患者仅占少数,这使得研究人员对DJ-1在PD中的具体作用机制产生了浓厚兴趣。近年来,科学家们在PD患者的生物体液中发现DJ-1蛋白在细胞外囊泡中的浓度异常升高,这一发现将EV与PD关联起来,为探索DJ-1的新功能提供了重要线索。细胞外囊泡是由细胞释放的脂质双分子层包裹的微小囊泡,在细胞间通讯中扮演着重要角色。它们携带蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子,能够将这些"分子货物"传递给受体细胞,从而影响其功能。在神经系统中,EV参与突触功能、神经发育和髓鞘形成等多种生理过程
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-11-23
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家族性ALS成纤维细胞直接转化来源运动神经元中线粒体表型的研究及其在疾病机制中的意义
当运动神经元逐渐退化,肌肉控制能力随之丧失,患者最终陷入全身瘫痪的困境——这就是肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)的残酷现实。作为一类进展迅速的神经退行性疾病,ALS患者在确诊后平均生存期仅3-5年。其中约10%的病例属于家族性ALS(familial ALS, fALS),由SOD1、C9ORF72、TARDBP、FUS和CHCHD10等基因的明确突变导致。尽管动物模型和细胞系为疾病机制研究提供了重要线索,但这些模型在模拟人类神经元特异性病理特征方面存在局限。近年来,通过诱导多能干细胞(iPSC)技术获得人源运动神经元的方法为ALS研究带
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-11-23
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急性眼压升高条件下视网膜神经节细胞(RGCs)对FOXP2的依赖性脆弱性
摘要急性闭角型青光眼会导致眼内压迅速升高。眼高压(OHT)会压迫视神经头并导致视网膜神经节细胞(RGCs)退化。不同亚型的RGCs对OHT的敏感性存在差异。本研究旨在探讨RGCs的这种选择性脆弱性是否与Foxp2基因有关,该基因在神经发育障碍和神经退行性病变中起着关键作用。急性OHT会增加RGCs的凋亡死亡,并降低FOXP2阳性RGCs(F-RGCs)与总RGCs的比例,表明F-RGCs的损失比例高于非F-RGCs。在小鼠中特异性敲除视网膜中的Foxp2基因后,急性OHT引起的F-RGCs过度减少和RGC轴突退化(起泡)现象得到了缓解。此外,F-RGCs的dynactin-1表达水平升高,且其
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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啮齿类新皮层中可塑性标志物的昼夜节律由视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus)及局部昼夜振荡器(local circadian oscillators)调控
摘要时钟基因表达的昼夜节律是神经元的一个普遍特征。尽管已证明时钟基因产物能够在突触水平上调节神经可塑性,但关于神经可塑性中的分子昼夜节律却知之甚少。在本研究中,我们旨在探讨大鼠大脑皮层中神经可塑性的昼夜调控机制。我们发现,与可塑性相关的标记物——活性调节的细胞骨架相关蛋白(Arc)、脑源性神经营养因子(Bdnf)和早期生长反应蛋白1(Egr1)的表达表现出明显的昼夜节律,在成年新皮质中夜间这些蛋白的转录水平会增加,而在海马体中则没有这种节律变化。这些可塑性标记物的节律性表达仅限于出生后阶段。损伤研究表明,新皮质中Arc、Bdnf和Egr1的节律性表达受视交叉上核(SCN)的调控。通过植入的可编
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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选择性S1PR1/5调节剂Siponimod在3xTg-AD小鼠中改善认知功能和病理状况的双重机制
摘要阿尔茨海默病(AD)的特征是认知能力逐渐下降,神经炎症和髓鞘功能障碍是其关键的病理机制。Siponimod是一种选择性的S1PR1/5调节剂,与第一代调节剂相比,它具有更好的脑部渗透性和药代动力学特性,因此显示出广阔的治疗潜力。通过网络药理学和分子对接分析,全面阐明了Siponimod在阿尔茨海默病中的作用机制。具体而言,网络药理学确定了与Siponimod相关的主要靶点和通路,而分子对接则有助于预测其与这些靶点的结合亲和力。在体外实验中,使用BV2小胶质细胞来研究LPS刺激后Siponimod的作用,重点关注炎症反应和细胞信号通路。同时,在体内研究中,利用3xTg-AD小鼠模型来评估与认
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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AMPK/PGC-1α/SIRT3介导的线粒体功能障碍在甲醇神经毒性中的作用
摘要甲醇(MeOH)是一种易挥发且易燃的液体,广泛应用于建筑、汽车和制药行业。它具有全身性和眼部毒性,大多数甲醇中毒患者会出现严重的代谢性酸中毒。职业性吸入甲醇可导致中毒性视神经病变和双侧视神经萎缩。在本研究中,我们探讨了5′-AMP激活的蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α/西雷汀-3(AMPK/PGC-1α/SIRT3)通路是否参与了甲醇引起的线粒体功能障碍。我们进行了一系列行为学、组织学和病理学评估。甲醇暴露减缓了大鼠的体重增长速度,并延长了其逃避反应的时间。此外,甲醇暴露还减少了大鼠的直立时间和水平移动次数,损伤了皮质神经元,并引发了氧化应激损伤。这些变化与神经行为障
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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免疫细胞与神经母细胞瘤之间的因果关系:一项孟德尔随机化研究
摘要神经母细胞瘤(Neuroblastoma,NB)是一种常见的儿童恶性肿瘤,约占儿童癌症相关死亡的13%。该疾病的预后较差,其发病机制和遗传特征仍然十分复杂。尽管最近的研究表明免疫细胞可能与神经母细胞瘤存在潜在关联,但因果关系尚未明确。在这项研究中,我们利用了731种免疫特征(样本量n=3757)以及三种神经母细胞瘤亚型的全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS)汇总统计数据:MYCN扩增型神经母细胞瘤(n=5369)、11q缺失型神经母细胞瘤(n=5222)和1p缺失型神经母细胞瘤(n=5178)。我们进行了孟德尔随机化(Mendelian
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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半乳糖凝集素与神经母细胞瘤因果关系的孟德尔随机化研究:Gal-9被确认为潜在风险因子
在儿童恶性肿瘤领域,神经母细胞瘤(Neuroblastoma, NB)始终是困扰医学界的难题。这种起源于原始神经嵴细胞的实体肿瘤,虽仅占儿童癌症的10%,却导致了12%的儿童癌症死亡病例。当前治疗方案受限于肿瘤异质性、耐药机制和治疗毒性,疗效不尽如人意。寻找新的生物标志物和治疗靶点,成为改善NB患儿预后的关键突破口。半乳糖凝集素(galectins)家族蛋白近年来在肿瘤研究中备受关注,特别是Gal-1、Gal-3和Gal-9这三个成员。它们通过调控肿瘤免疫逃逸机制,在多种癌症进展中扮演重要角色。既往观察性研究提示Gal-1和Gal-3可能与NB存在关联——Gal-1被发现参与NB免疫逃逸机制并
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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综述:神经退行性疾病中肠道微生物群与血脑屏障完整性的机制性相互作用
摘要肠道微生物群是居住在胃肠道中的一类多样化的微生物,通过消化、营养物质的产生和免疫调节在维持整体健康方面发挥着至关重要的作用。饮食、生活方式和药物使用等因素显著影响其组成。同时,血脑屏障(BBB)作为重要的保护屏障,调控着血液与大脑之间物质的传递。血脑屏障的破坏与多种神经系统疾病和认知功能下降有关。包括阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病在内的神经退行性疾病,会因血脑屏障完整性的受损而加剧,有害物质得以进入大脑并加速神经元退化。本文探讨了肠道微生物群与血脑屏障完整性之间的复杂关系,重点关注它们对神经退行性疾病的共同影响。尽管在理解这些系统方面已取得进展,但仍然存在一个关键空白,即未能充分认识它们
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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与轴突再生相关的基因鉴定以及一种潜在的用于治疗神经性疼痛的镇痛药物
摘要神经病理性疼痛是一种慢性疼痛,由与组织损伤或神经系统中的神经炎症相关的异常病理变化引起。周围轴突损伤常常导致神经病理性疼痛的症状,许多研究表明,背根神经节(DRG)中的轴突再生相关基因(ARRGs)也参与神经病理性疼痛的调节。然而,基于ARRGs的特征在神经病理性疼痛的预测、诊断和治疗中的作用仍不清楚。在这项研究中,我们基于四种ARRGs(HSPB1、SCN11A、GAP43和NRG1)建立了大鼠DRG中的神经病理性疼痛特征,使用了最小绝对收缩和选择算子(LASSO)以及支持向量机-递归特征消除(SVM-RFE)回归方法对GSE24982数据集进行了分析,并结合了GSE30691和GSE2
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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奎纳克林通过调节TLR4/NF-κB轴、星形胶质细胞活化(GFAP)和氧化应激,减轻LPS诱导的大鼠神经炎症
摘要神经炎症是多种神经退行性疾病的基本病理生理机制。本研究探讨了喹纳克林(QC,一种磷脂酶A2(PLA2)抑制剂)在脂多糖(LPS)诱导的神经炎症中的治疗效果。35只雄性Sprague–Dawley大鼠被分为五组:对照组、单独使用QC组、LPS组、LPS+QC 10 mg/kg组和LPS+QC 30 mg/kg组。QC通过腹腔注射连续三天给药。LPS在最后一次QC给药后两小时给予,六小时后对动物实施安乐死。ELISA分析显示,LPS给药后IL-1β、IL-6和PLA2水平显著升高;然而,QC预处理以剂量依赖的方式减少了这些升高的程度。抗炎因子IL-10的水平在QC预处理后得到增强。QC作为直接
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23