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脑脊液-硬脑膜界面免疫调控新机制:肥大细胞(MCs)主导脑生理与疾病进程
最新研究表明,脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)-硬脑膜-脑界面处的免疫活动对脑生理功能具有关键调控作用。两篇连续发表的研究论文证实,硬脑膜肥大细胞(mast cells, MCs)通过战略性分布协调该界面的免疫调控,主导CSF流动动力学和免疫细胞运输过程。这一发现揭示了MCs在过敏反应、脑膜炎及脑卒中病理过程中的核心作用,为靶向神经-免疫交叉对话的治疗策略提供了新方向。
来源:TRENDS IN Immunology
时间:2025-09-19
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基于图神经网络揭示基因组尺度代谢网络热力学原理及优化规律
研究团队开发了一种基于图神经网络(GNN)的算法dGbyG,能够高精度预测代谢反应的标准吉布斯自由能变化(ΔrG°′),突破了基因组尺度热力学数据缺失的限制。该模型展现出卓越的泛化能力与鲁棒性,其预测结果显著提升了基因组尺度代谢模型(GEMs)的校准精度和通量预测可靠性。通过整合热力学约束,研究识别出具有显著负反应吉布斯自由能变(ΔrG)的热力学驱动反应(TDRs),这些反应呈现独特的网络拓扑特征及异质性酶表达模式,表明热力学驱动力与代谢网络结构之间存在协同调控机制。此外,研究在线性代谢通路中发现热力学参数的普遍分布规律,并通过多目标优化模型揭示其背后平衡通路通量最大化与酶/代谢物负荷最小化的
来源:Cell Systems
时间:2025-09-19
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大脑状态参与变异性(SEV)的发育轨迹揭示青春期执行功能预测新指标
研究表明大脑状态参与变异性(State Engagement Variability, SEV)在发育过程中遵循特定规律:通过对四个独立数据集(样本量>3,000)的分析发现,SEV随年龄增长而增加并在青春期达到平台期,其中女性参与者稳定时间早于男性。更重要的是,SEV能够预测未见个体的执行功能(Executive Function, EF)表现,偏离典型SEV发育轨迹的个体往往表现出更差的EF能力。神经变异性作为大脑信号动态变化的核心特征,支持大脑对持续需求的灵活响应,尤其在经历快速变化的儿童至青年发育阶段具有重要意义。研究人员采用新型计算框架首次实现多脑状态连续同步评估,发现SEV发
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下丘脑GABA能Crabp1神经元通过多核团投射调控能量代谢的新机制
科学家们发现小鼠下丘脑中一类特殊的γ-氨基丁酸能(GABAergic)神经元——表达视黄酸结合蛋白1(Crabp1)的神经元群体,正是调控能量消耗的神经基础。这些神经元通过独特的"一对多"投射模式,同时靶向多个下游核团来促进产热和运动行为。当遇到寒冷环境或运动刺激时,Crabp1神经元会高度活跃;相反,长光照条件则会抑制其放电活动。功能实验表明,激活这类神经元可显著提升能量消耗、降低体重并改善饮食诱导的肥胖;而抑制它们则会导致活动减少、体温下降和代谢紊乱。该研究首次揭示了环境因素(冷、运动、光照)通过调控特定神经元群整合代谢稳态的神经机制,为肥胖治疗提供了新的干预靶点。
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综述:关于星形胶质细胞-神经元相互作用:来自纹状体的广泛见解
引言星形胶质细胞作为中枢神经系统中数量最多的胶质细胞,占脑细胞的20%-40%,其功能长期未被充分认知。早期由欧洲神经解剖学家命名,现代研究揭示其形态复杂性和功能多样性。纹状体因其环路明确、疾病关联性强(如运动控制、奖赏、成瘾)成为研究星形胶质细胞-神经元相互作用的理想模型。分子特征与核心功能星形胶质细胞表达保守的分子标志物(如Kir4.1、GLT1),主要参与离子稳态(K+平衡)、神经递质清除(谷氨酸转运)、代谢支持(乳酸穿梭)及血脑屏障维护。转录组分析显示,不同脑区的星形胶质细胞具有区域特异性基因表达谱,纹状体星形胶质细胞高表达Crym(μ-crystallin),提示其独特功能。蛋白质组
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LINCS:超亮化学标记技术实现全脑与全身神经连接组的快速精准解析
研究人员开发了一种名为LINCS(Labeling Individual Neurons with Chemical dyes and Controllable Sparseness)的革命性化学标记技术,通过工程化增强溶解度的生物素连接酶seTurboID进行体内生物素化,并结合高亲和力单价链霉亲和素实现大体积组织的快速、超亮且光稳定的标记。该技术与组织透明化(tissue clearing)和光片显微镜(light-sheet microscopy)结合,建立了从中枢神经系统到外周神经系统的长程神经元投射分析管道。研究还采用AAV递送CRISPR-Cas9系统敲除Cre基因,实现稳定稀疏标
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补体C4b介导突触丢失与认知衰退:脑衰老的关键机制与干预策略
随着全球人口老龄化加剧,脑衰老及相关认知功能障碍已成为重大公共卫生问题。年龄增长伴随的突触丢失、突触功能减弱及神经炎症被认为是导致认知衰退和神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的核心病理特征。然而,驱动这些变化的分子机制尚未明确,特别是炎症反应如何具体影响突触完整性,一直是领域内的研究难点。在此背景下,深入研究脑衰老的分子基础并寻找关键干预靶点,具有重要的科学和临床意义。该研究发表于《Molecular Therapy》,团队通过多组织转录组比较分析(涵盖大脑皮层、海马体及肾脏组织)、体外神经元基因表达调控实验及体内CRISPR-Cas13d介导的基因抑制技术,系统探讨了衰老过程中基因表达的共通性
来源:Molecular Therapy
时间:2025-09-19
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综述:神经炎症和神经退行性疾病中的小胶质细胞和髓过氧化物酶
引言炎症的双重角色——既作为旨在恢复稳态的愈合修复过程,又作为有害反应——已被广泛认知。然而,在曾被认为是免疫特权圣地的中枢神经系统(CNS)中,适应性(常称为副炎症)与炎症破坏效应之间的平衡尤为复杂。本文旨在讨论小胶质细胞和髓过氧化物酶(MPO)在常见神经炎症和神经退行性疾病(即阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、多发性硬化(MS)和肌萎缩侧索硬化(ALS))背景下的潜在保护性伙伴关系,并表明MPO可能发挥重要的保护作用,其范围超越防御微生物,延伸至其他CNS炎症疾病的病理生理学。大脑屏障长期存在一种教条,认为大脑是免疫特权器官,且CNS驻留细胞在诱导针对各种CNS损伤的免疫反应中不具有
来源:Current Opinion in Immunology
时间:2025-09-19
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综述:肿瘤微环境重塑中神经内分泌信号与免疫监视的动态相互作用
神经元素在肿瘤中的作用通过谱系示踪和功能实验研究发现,中枢神经系统中表达双皮质素(DCX)的神经祖细胞可穿越血脑屏障,定植于外周肿瘤环境并形成新的肾上腺素能神经元,导致肿瘤内神经密度显著增加。在前列腺癌小鼠模型中,靶向清除DCX阳性细胞可抑制早期肿瘤生长,而引入神经祖细胞则会加速肿瘤进展。肿瘤对神经系统的影响癌症同样对神经系统功能产生显著影响,其作用主要分为主动调控和病理性重塑两类。肿瘤通过分泌神经营养因子(如NGF、BDNF)和趋化因子,诱导神经轴突导向和突触形成,形成肿瘤相关神经支配(PNI),进而促进肿瘤侵袭和转移。神经对免疫的调控中枢神经系统(CNS)通过内分泌途径、交感神经系统(SN
来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology
时间:2025-09-19
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UCN2通过激活cAMP-PKA通路促进脊髓损伤后神经再生与功能恢复的作用机制研究
HighlightUCN2促进SCI大鼠运动功能恢复通过足迹分析和BBB评分评估发现,脊髓损伤(SCI)组大鼠后肢出现严重运动功能障碍,表现为后肢拖行和BBB评分显著降低。而UCN2治疗组大鼠表现出明显改善的步态模式和显著更高的BBB评分,表明伤后第14天运动功能得到实质性恢复。讨论脊髓损伤(SCI)是一种常导致永久性神经功能缺损的严重中枢神经系统(CNS)疾病。其复杂病理包括初始的原发性机械损伤(导致不可逆的神经元损伤且目前缺乏有效治疗)和继发性损伤(由炎症、缺血再灌注和氧化应激驱动)。鉴于原发性损伤的不可逆性,研究重点主要集中于减轻继发性损伤以保护神经元并促进神经再生。作者贡献声明胡寅杰:
来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology
时间:2025-09-19
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童年逆境通过白质微结构动态变化调控成年创伤后PTSD症状的神经机制
HighlightAbstractBackground童年逆境与成年后创伤后应激障碍(PTSD)易感性密切相关。PTSD和童年逆境均与白质微结构特征相关,但白质作为连接童年逆境与PTSD的潜在神经机制仍不明确。本研究探讨童年逆境对成年创伤事件后白质微结构纵向变化及创伤后应激症状的调节作用。Methods作为AURORA研究的一部分,114名近期创伤幸存者在创伤后2周和6个月完成弥散加权成像(DWI)。参与者报告了童年逆境经历及创伤后2周、6个月和12个月的PTSD症状。我们采用基于各向异性分数(FA)的感兴趣区域(ROI)分析和基于定量各向异性(QA)的全脑关联纤维追踪分析,评估白质微结构变化
来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging
时间:2025-09-19
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应对人类脑电与脑磁图研究中的连接危机:推动功能连接度量标准化与验证的社区行动
在认知神经科学迅猛发展的今天,脑电图(EEG)和脑磁图(MEG)技术为窥探人脑动态活动提供了独特的时间分辨率优势。研究者们越来越意识到,大脑并非孤立区域各自为政,而是通过不同脑区之间的协同工作以网络形式实现高级认知功能。然而,尽管已有大量研究致力于探索任务状态下脑区之间的功能连接(functional connectivity),该领域却始终面临一个严峻挑战——不同实验室采用的分析方法五花八门,结果难以相互验证,更缺乏跨任务、跨研究的可复现范例。这种“连接危机”严重限制了人们对大脑网络机制的理解,也阻碍了相关临床应用的推进。在这一背景下,来自牛津大学、伯明翰大学和萨里大学的研究团队在《Tren
来源:TRENDS IN Cognitive Sciences
时间:2025-09-19
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综述:解析tau蛋白病理在自闭症谱系障碍中的作用
临床方面与病理背景自闭症谱系障碍(ASD)是一种早期发病的神经精神疾病,核心症状包括社交障碍、语言沟通异常和刻板重复行为。其病理特征涉及大脑发育异常,尤其是树突棘和轴突改变导致的突触可塑性紊乱。近年来ASD发病率显著上升(WHO统计显示男女比例达4:1),但致病机制仍未完全明确,遗传因素(如单核苷酸变异、拷贝数变异CNVs)和细胞骨架功能缺陷被证实是关键环节。细胞骨架异常的核心作用神经元细胞骨架(由微管、肌动蛋白丝和中间纤维构成)是维持神经元极性和形态的基础。在ASD中,微管相关蛋白(MAPs)和肌动蛋白的编码基因突变(如MAPT基因)可直接导致细胞骨架紊乱,进而影响轴突运输和突触形成。其中,
来源:Progress in Lipid Research
时间:2025-09-19
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创伤后应激障碍(PTSD)中内源性大麻素与炎症标志物的性别差异及其机制研究
研究亮点 (Highlights)对象与样本选择我们利用来自麻省总医院布莱根健康系统生物样本库(Mass General Brigham Biobank)的人口统计学、临床和基因型数据以及血清样本,开展了一项回顾性队列研究。符合资格的参与者为签署《数据与样本使用协议》并提供知情同意的成年患者,允许研究人员访问其去标识化的健康记录。该生物样本库包含来自超过13.5万人的生物标本,这些标本与广泛的电子健康记录(EHR)和调查数据相关联。样本特征最终队列包括173名个体:88名PTSD患者和85名健康对照(HC)(见表1)。该样本经前瞻性选择,男女比例接近1:1,包括90名男性(52%;46名PTS
来源:Progress in Lipid Research
时间:2025-09-19
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孕前社会隔离通过神经化学、神经内分泌与神经炎症通路诱导雄性后代青春期风险决策行为
青春期作为神经发育的关键窗口期,其特有的风险决策行为与认知模式既是生理性适应过程,也可能演变为精神疾病的早期症状。尽管孕期应激对后代的影响已被广泛研究,但孕前阶段母亲经历慢性应激对子代神经行为发育的影响机制尚不明确。尤其在社会隔离这类心理应激模型中,母体孕前应激如何通过改变神经化学、神经内分泌与神经炎症通路,进而诱导后代出现持续性行为表型,仍是神经科学领域的重要科学问题。为此,研究团队在《Progress in Lipid Research》发表了一项创新性研究,通过建立社会隔离雌鼠模型,系统探究了孕前应激对其雄性青春期后代行为表型与分子机制的影响。研究人员将雌鼠从断奶后至青春期分为群养(GR
来源:Progress in Lipid Research
时间:2025-09-19
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外侧下丘脑细胞类型的比较转录组学揭示生长激素-速激肽动态在摄食行为中的保守机制
在神经科学和代谢研究领域,外侧下丘脑(Lateral Hypothalamus, LH)一直被视为调控饥饿和动机行为的关键脑区。这个区域具有高度异质性,包含多种神经元类型,但其具体的细胞组成、分子特征以及神经环路在进化过程中的保守性仍不明确。近年来,以斑马鱼为模型的研究发现,LH的神经活动在饥饿、摄食和饱腹状态中表现出明显差异,这为进一步解析其功能提供了线索。然而,这些发现能否推广到哺乳动物,尤其是人类,以及相关的分子和细胞机制如何,都是悬而未决的问题。理解LH在摄食调控中的保守机制,不仅有助于揭示能量稳态的生物学基础,也对开发肥胖、进食障碍等代谢性疾病的治疗策略具有重要意义。为了回答这些问题
来源:Molecular Metabolism
时间:2025-09-19
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SETD1A基因突变通过突触功能失调导致精神分裂症风险的机制研究
精神分裂症(Schizophrenia, SCZ)是一种复杂的神经精神疾病,具有高遗传性,影响全球约1%的人口。尽管全基因组关联研究(GWAS)已识别出超过200个风险位点和约120个风险基因,但遗传因素如何导致SCZ病理生理学的机制仍不清楚,这阻碍了基于机制的有效治疗方法的开发。与效应量较小的常见GWAS风险变异相比,效应量较大且外显率较高的罕见疾病风险变异为了解疾病生物学提供了重要线索。SETD1A(SET Domain Containing 1A)是SCZ最强的风险基因之一,其罕见的提前开放阅读框(ORF)终止变异不仅与SCZ相关,还与智力障碍、自闭症和其他神经发育障碍(NDD)有关。S
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-09-19
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产前四氢大麻酚暴露对小鼠大脑发育的时空影响:从胚胎到成年的磁共振成像研究
尽管孕期大麻使用常被视为无害,但其对后代神经发育的影响仍不明确。本研究通过磁共振成像(MRI)跨越九个时间点追踪观察,结合行为学实验和电子显微镜技术,系统描绘了产前暴露于Δ9-四氢大麻酚(THC)的小鼠从胎儿期到成年期的脑发育轨迹。结果表明:THC暴露引发时空特异性改变——胚胎期出现脑室扩大,新生儿期脑生长减速并持续至成年期,雌性个体尤为显著。皮层和皮层下区域持续受影响,与新生儿期性别依赖性社交行为改变及青少年期焦虑样行为增强密切相关。这些发现提示,产前THC暴露可能对神经发育产生持续且性别依赖性的影响,并延续至成年早期。
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-09-19
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神经元来源囊泡中的MicroRNA货物作为脑胰岛素失调的外周生物标志物研究
1 背景脑胰岛素抵抗(bIR)已被确认为阿尔茨海默病(AD)的重要风险因素,但其与周围胰岛素抵抗的关联及其对认知功能的影响尚未明确。中枢神经系统(CNS)中的胰岛素不仅参与葡萄糖代谢,还调节脑钙信号、神经元发育、突触传递、神经保护、tau蛋白磷酸化和β-淀粉样蛋白(Aβ)清除等过程。尽管周围胰岛素抵抗并不一定意味着CNS胰岛素抵抗,且AD大脑可能独立于2型糖尿病(T2DM)发展出胰岛素抵抗,但脑胰岛素信号通路异常与认知衰退的直接证据已在尸检脑组织中得到证实。由于脑组织的临床不可及性,开发基于血液的生物标志物成为研究bIR及其在认知衰退和AD中作用的重要方向。细胞外囊泡生物学的发展为研究传统上难
来源:Alzheimer's & Dementia
时间:2025-09-19
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超越NACC统一数据集:补充认知测试项目对阿尔茨海默病研究中心测量精度的影响及临床价值
BACKGROUND阿尔茨海默病研究中心(ADRCs)被要求执行国家阿尔茨海默病协调中心(NACC)规定的认知测试组合并上报数据。尽管各中心可额外收集中心特异性认知测试数据,但NACC目前仅集中管理强制上报的Uniform Data Set(UDS)数据。本研究旨在评估在UDS基础上补充额外认知测量项目的心理测量学意义,重点分析测量精度(以标准误SEM为指标)、检测认知下降速率差异所需的样本量以及基线评分预测MCI向AD痴呆转化的能力。METHODS2.1 Participants研究对象为2005至2020年间匹兹堡ADRC的参与者,年龄≥60岁,基线诊断包括认知正常(NC)、MCI和可能/
来源:Alzheimer's & Dementia
时间:2025-09-19