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  • SCAMP5通过招募PI4KB/PI4KIIIβ及TGN区PtdIns4P生成调控AP-4介导的ATG9A运输以维持突触前自噬稳态

    在神经元中,远离细胞体的突触部位要形成自噬体(autophagosome),必须依赖一种名为ATG9A的蛋白的运输,而这一过程是由转高尔基体网络(TGN)上的衔接蛋白AP-4所介导的。然而,其具体分选与运送机制长期以来并不明确。本研究意外发现,一个原本已知调控突触囊泡动态的蛋白——SCAMP5(分泌载体膜蛋白5),竟在TGN上扮演关键角色,主导着突触前自噬的启动。当SCAMP5缺失时,突触部位的自噬体形成严重受损。进一步机制研究表明,SCAMP5能与磷脂酰肌醇4-激酶β(PI4KB/PI4KIIIβ)结合,并控制其招募至TGN,进而促使磷脂酰肌醇-4-磷酸(PtdIns4P)的生成。由于Ptd

    来源:Autophagy

    时间:2025-09-18

  • 仿生Janus MXene膜实现双向离子选择性渗透增强渗透效应与离子电子学逻辑控制

    在生物系统中,渗透效应不仅支撑着神经信息传递和肌肉收缩等生理过程,还在能量转换中发挥核心作用。例如,线粒体中通过H+离子跨膜运输形成的质子梯度驱动ATP合成,将渗透能转化为化学能。然而,传统的人工膜材料通常只能实现单一方向的离子(阳离子或阴离子)传输,严重限制了其性能和应用范围。特别是在50倍盐度梯度下,传统膜产生的渗透电位被限制在约100 mV以内,难以满足高效能量收集和信息处理的需求。自然界的离子通道(如电压门控通道ClC-5)通过精确调控多种离子的双向传输,实现了高效的能量与信息耦合,这为设计新型人工离子通道提供了灵感。近日,一项发表于《SCIENCE ADVANCES》的研究通过仿生策

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-09-18

  • 内质网连接点通过“停-走”运动切换调控内溶酶体互作的空间平台

    在细胞内部,内体(endosomes)和溶酶体(lysosomes)(合称内溶酶体endolysosomes)如同繁忙的物流中心,负责物质的运输、降解和回收。这些细胞器在细胞质中以一种独特的“停-走”模式运动,但其运动机制和调控方式长期以来并不明确。这种动态运动对于胆固醇稳态、细胞凋亡、代谢信号传递、外泌体释放以及质膜修复等关键细胞过程至关重要。然而,运动机制的失调与多种疾病相关,包括溶酶体贮积症、癌症和神经退行性疾病。因此,理解内溶酶体运动的调控机制,不仅具有重要的生物学意义,也为相关疾病的治疗提供了潜在靶点。以往的研究表明,内溶酶体的运动主要依赖于微管骨架系统,由驱动蛋白(kinesin)

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-09-18

  • 综述:中脑边缘回路在厌恶信号传导和阿片依赖中的作用

    Summary慢性阿片使用通过μ-阿片受体(MOR)介导的腹侧被盖区(VTA)多巴胺神经元去抑制产生正性强化,这是阿片使用障碍(OUD)形成的关键机制。然而研究发现,VTA多巴胺神经元在分子和计算层面具有高度异质性:除编码奖赏预测误差外,其亚群还被证实可编码显著性和厌恶信号。阿片类药物如何影响这些不同的编码特性仍是未解之谜。负性强化机制——通过避免戒断等负面结果来维持用药行为——同样驱动着慢性药物使用,这表明中脑边缘多巴胺系统在OUD的正性和负性强化中均发挥重要作用。本综述详细探讨了慢性阿片使用如何改变异质性VTA神经元群体,导致对厌恶刺激的敏感性增强,促进负性情绪状态,并激发戒断回避行为。研

    来源:Neuron

    时间:2025-09-18

  • 脂质代谢酶LPCAT2介导的疼痛敏感性与阿尔茨海默病风险的性别与APOE基因型依赖性机制研究

    1 引言阿尔茨海默病(AD)以进行性认知衰退和脑萎缩为特征,但近年研究发现非认知症状如疼痛敏感性改变、情绪障碍和睡眠问题常早于明显痴呆表现出现。疼痛处理异常可能与早期AD神经病理变化相关,尤其值得注意的是,神经病理性疼痛在普通人群中患病率约为9.6%,但在AD患者中可高达50%。疼痛不仅降低生活质量,还可能加速认知衰退和神经行为功能障碍。新兴机制研究表明,脂质代谢是连接AD与慢性疼痛的关键环节。脂质信号紊乱参与AD神经炎症反应和慢性疼痛模型的伤害性过敏过程。例如,磷脂酶A2活性异常和前列腺素升高是AD脑中最早期的生化变化之一,而溶血磷脂酰胆碱(LPC)与神经病理性疼痛密切相关。LPC水平升高会

    来源:Aging Cell

    时间:2025-09-18

  • Chd8单倍剂量不足导致小鼠皮层发育中细胞类型特异性基因表达失调的单细胞转录组学解析

    自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一种复杂的神经发育性疾病,其遗传基础涉及数百个风险基因。其中,CHD8(Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 8)作为染色质重塑因子,是最常被发现的ASD风险基因之一。CHD8的蛋白截断变异被认为会导致CHD8单倍剂量不足(haploinsufficiency),进而可能通过扰乱神经发育过程中的基因表达调控,贡献于ASD的发病机制。然而,由于大脑皮层的高度细胞异质性,CHD8单倍剂量不足在特定细胞类型中的转录组影响,以及其如何与其他ASD风险基因相互作用,仍不清楚。为了深

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-09-18

  • 基于单核转录组测序与深度学习解码ALS额叶皮质细胞特异性选择性多聚腺苷化机制

    肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶变性(FTLD)作为具有相似病理特征的两大神经退行性疾病,一直困扰着科研人员和临床医生。尽管已知这两种疾病存在复杂的神经元-胶质细胞相互作用,但细胞类型特异性的分子改变仍不明确。更令人头痛的是,作为关键调控层的转录后调控机制——特别是选择性多聚腺苷化(APA)——在疾病发生发展中的作用更是迷雾重重。为了解决这些难题,由多伦多大学Paul M. McKeever和Aiden M. Sababi领衔的研究团队在《Cell Genomics》上发表了重要研究成果。他们通过对23例人脑样本进行单核RNA测序(snRNA-seq),构建了包含103,076个核的眶额叶皮

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-09-18

  • 灵长类壳核中价值与模态编码的高效动态神经几何及其对价值引导行为的作用

    大脑如何在有限的神经资源下高效处理多种信息,是神经科学领域的核心问题。与可无限扩展计算资源的现代人工智能不同,生物大脑的神经资源极为有限,尤其在皮质-基底神经节环路中,神经元数量呈现显著的"解剖漏斗"式减少。这种结构特征表明,纹状体神经元可能以汇聚方式处理多个皮质输入。先前研究已发现,灵长类壳核中存在能够同时编码触觉和视觉价值信息的双模态价值神经元,这些神经元占壳核价值编码神经元的半数以上,体现了纹状体以少量神经元高效处理多种功能的量化效率。然而,仅追求量化效率并不能保证信息质量。如果双模态价值神经元将触觉和视觉价值信息编码为统一的价值表征而不保留模态特征,可能导致信息质量下降。这在动物需要同

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-18

  • RBM39降解剂通过激活先天免疫根除神经母细胞瘤,克服癌细胞可塑性带来的治疗抵抗

    神经母细胞瘤是儿童最常见的颅外实体肿瘤,起源于神经嵴(neural crest)谱系,其高度异质性和细胞可塑性(cellular plasticity)导致常规治疗效果有限。高危神经母细胞瘤患者即使采用多模式强化治疗(包括细胞毒性化疗、手术、干细胞移植、放疗、分化剂和抗GD2免疫治疗),5年生存率仍低于50%。幸存者还面临长期副作用风险,如继发性恶性肿瘤。治疗失败的主要原因是肿瘤细胞在压力下发生状态转换,主要在肾上腺素能(adrenergic, ADRN)和间充质(mesenchymal, MES)两种状态间双向转换,甚至获得类似神经嵴发育阶段的其他状态(如黑色素细胞样或雪旺细胞前体样特征),

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-18

  • NR3C1限制生命早期星形胶质细胞表观遗传炎症记忆的印迹

    在神经科学领域,星形胶质细胞作为中枢神经系统中最丰富的胶质细胞,早已超越其传统的支撑和营养功能,被日益认定为神经炎症的关键调控者。近年研究发现,星形胶质细胞能够保留先前免疫刺激经历的表观遗传记忆,这种记忆会显著改变其对后续挑战的长期反应。特别是在多发性硬化(MS)等疾病中,促炎细胞因子诱导的染色质重塑会放大星形胶质细胞的反应,加剧中枢神经系统病理损伤。然而,调控这一过程的具体机制,尤其是炎症记忆是否在发育早期获得,仍然悬而未解。针对这一科学空白,Park等研究人员在《Nature Communications》上发表了突破性研究。他们通过对小鼠从胚胎期到出生后不同阶段的皮质星形胶质细胞进行纵向

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-18

  • 儿童虐待的多表观基因组分析与元分析揭示FOXP1等基因甲基化与神经发育关联

    儿童时期遭受虐待是一个全球性的公共卫生问题,它不仅造成即时的身体伤害,更会埋下长期身心健康的隐患。大量研究表明,受过虐待的儿童日后出现精神疾病、心血管问题甚至自杀行为的风险显著增高。然而,科学家们一直试图解开一个关键谜团:早期不幸的经历是如何在分子层面“刻录”下来,并持续影响大脑发育和功能的?表观遗传学,尤其是DNA甲基化,被认为可能是连接逆境经历与长期健康结局的重要桥梁。以往的研究多聚焦于特定的候选基因,或依赖于成年人回溯童年的记忆,这些方法存在明显的局限性。要么无法发现超出已知假设的新机制,要么因为时间跨度太大而难以区分甲基化变化是童年创伤的直接结果还是后续其他环境因素的干扰。更重要的是,

    来源:Molecular Psychiatry

    时间:2025-09-18

  • 综述:释放订书肽的抗病毒潜力:抗击人类嗜神经病毒感染的新前沿

    概述嗜神经病毒如单纯疱疹病毒(HSV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)、严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)等能够侵入中枢神经系统,引发严重神经系统疾病甚至死亡。当前抗病毒策略如小分子药物和单克隆抗体存在耐药性、窄谱活性及副作用等局限,而抗病毒肽(AVPs)虽具有高特异性和低毒性,却面临稳定性差、生物利用度低和细胞穿透不足的挑战。肽订书技术通过共价交联稳定肽的α-螺旋构象,显著提升其蛋白酶抗性、细胞渗透性和靶标结合亲和力,为抗病毒治疗开辟了新途径。订书肽概述订书肽技术由Verdine团队首创,通过在肽序列中引入非天然氨基酸(如烯烃类氨基酸),利用环闭合复分解反应(RCM)在i, i

    来源:Microbial Biotechnology

    时间:2025-09-18

  • 空间转录组学揭示复发性胶质母细胞瘤对PD-1阻断治疗无应答的肿瘤微环境机制

    在恶性脑肿瘤的治疗领域,胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)始终是神经肿瘤学家面临的最严峻挑战之一。这种侵袭性极强的肿瘤不仅生长迅速,还具有高度的异质性和免疫抑制性微环境特征,导致其对常规放化疗及新兴免疫治疗均表现出顽固的抵抗力。尽管免疫检查点抑制剂,特别是程序性死亡蛋白1(PD-1)阻断剂,在黑色素瘤、肺癌等多种癌症治疗中取得了革命性突破,但在GBM的临床试验中却屡遭挫败。这种临床疗效与机制认知之间的巨大落差,促使科学家们深入探索PD-1阻断在GBM肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)中的真实生物学效应。以往研究大多聚焦于T细胞应答,但GBM中T

    来源:Acta Neuropathologica

    时间:2025-09-18

  • 非人灵长类组织新型腺相关病毒衣壳的系统鉴定、系统发育特征及其在基因治疗中的转化应用

    引言腺相关病毒(AAV)因其低致病性、最小程度的宿主基因组整合、可持续的转基因表达以及广泛的组织趋向性,已成为临床基因治疗的主要病毒载体。然而,其广泛应用面临几大关键挑战:人群中40%–80%存在预存中和抗体(NAb)、物种依赖的治疗差异以及次优的趋向特异性。尽管当前的AAV衣壳修饰策略(如定向进化和理性设计)推动了该领域发展,但由于对衣壳生物学机制理解不完整以及持续的转化障碍,其应用仍受限,因此亟需发现新型AAV衣壳。材料与方法研究从食蟹猴(Macaca fascicularis)的组织样本中系统采集了322份样本,涵盖脑、心、肝、脾、肺、肾等多个器官。通过高保真Q5聚合酶进行巢式PCR扩增

    来源:Cell Proliferation

    时间:2025-09-18

  • 神经发育与神经环境因素影响阿尔茨海默病发病年龄和表型

    1 背景阿尔茨海默病(AD)是全球痴呆的主要病因。随着人口老龄化加剧且缺乏有效干预措施,世界正面临医疗保健危机。目前,通过治疗血管疾病的进步和改善教育机会,减轻已确立的AD风险因素(如高血压、高胆固醇血症、糖尿病和有限教育)的影响,已开始对减轻AD的全球负担产生作用。由于已确立的AD相关风险因素几乎完全来自典型遗忘型晚发性AD(LOAD;首次症状年龄≥65岁)的研究,并且主要与年龄相关,本研究旨在通过检查早发性AD(EOAD)患者的人口统计学和健康史来识别新的AD相关风险因素。EOAD和LOAD之间的区别是历史性的且很大程度上是武断的,基于一种误解,即认为65岁或之后出现的认知状态下降反映了与

    来源:Alzheimer's & Dementia

    时间:2025-09-18

  • 处理完成综述:如何改善认知灵活性:来自非侵入性神经调节技术的证据

    认知灵活性(Cognitive Flexibility, CF)是指个体根据环境需求调整行为和思维的能力,是执行功能的核心组成部分。这种能力使人类能够适应性地处理和有效响应多样化和动态的情境需求。CF的执行依赖于大脑关键区域中各种神经回路的集体相互作用,包括前额叶皮层(PFC)、前扣带皮层(ACC)和后顶叶皮层(PPC),这些区域支持思维和视角的和谐顺畅转换。CF涉及将外部证据与先前预期相结合,从而对不断变化的环境需求做出行为调整。这一认知构念包含了三个关键组成部分:通过认知切换的学习过程、适应策略的发展以及对意外情境变化的灵活反应。从心理学角度来看,CF与行为控制相关的高阶认知机制交织在一起

    来源:CNS Neuroscience & Therapeutics

    时间:2025-09-18

  • 胆红素通过Gas6-Axl-SOCS3信号轴增强抗炎效应缓解脊髓损伤的作用机制研究

    引言脊髓损伤(SCI)是一种破坏性的神经系统疾病,通常导致永久性功能障碍并显著降低患者生活质量。当前治疗主要依赖外科干预,包括脊柱复位、稳定和神经结构减压,旨在预防继发性损伤但恢复神经功能的能力有限。在急性期,有时使用甲基强的松龙来减轻炎症,但其临床效益因疗效不一致和潜在不良反应而存在争议。这些局限性突出了SCI管理中的一个关键未满足需求:现有方法针对结构稳定和短期神经保护,但未能针对驱动长期残疾的潜在病理级联反应,包括慢性神经炎症、氧化应激和进行性神经变性。因此,迫切需要能够调节这些基本机制并促进有意义的神经恢复的新药理学策略。SCI由于原发性机械损伤和继发性损伤过程导致深刻的神经功能缺损。

    来源:CNS Neuroscience & Therapeutics

    时间:2025-09-18

  • 面向存内深度学习加速器的抗干扰模拟阻变存储器交叉阵列研究

    引言随着人工智能(AI)算法的快速发展,数字硬件系统在应对训练成本方面已接近极限。神经网络规模呈指数级增长,参数量突破万亿级别,导致最先进模型的训练成本超过1亿美元。阻变存储器(ReRAM)凭借其高可扩展性、低功耗操作和模拟阻变特性,在神经形态计算领域备受关注。嵌入交叉阵列架构的模拟存内计算已成功实现AI推理加速,但训练算法的存内加速仍处于早期研究阶段。本研究致力于解决使用模拟ReRAM阵列进行存内训练加速的关键挑战:全并行权重更新过程中交叉点器件权重值的干扰问题。背景深度神经网络训练需要通过计算前向激活和反向传播误差的外积来计算权重梯度。为了实现存内训练加速,此外积权重更新必须在模拟存储器阵

    来源:Advanced Science

    时间:2025-09-18

  • 基于MRI震中模型的帕金森病神经退行性变时空异质性研究:从个体化轨迹预测到跨疾病机制探索

    2 结果2.1 实验设计研究纳入278名PD患者(发现队列)和177名健康对照(HC),采用多模态MRI(T1加权成像和定量磁化率成像QSM)数据,通过连接性震中模型构建患者个体化的退行震中图。实验流程包括:1)基于健康人群结构连接(SC)矩阵计算各脑区作为震中的拟合优度(GOF)得分;2)通过K-means聚类识别PD亚型;3)利用纵向队列验证震中模式的稳定性;4)开发预测模型评估个体化退行进展;5)比较PD与ET、MSA的震中空间相关性。2.2 PD亚型的异质性退行震中聚类分析确定两个PD亚型:亚型1(n=142)震中主要分布在小脑半球、蚓部、双侧齿状核(DN)和黑质(SN),定义为幕下主

    来源:Advanced Science

    时间:2025-09-18

  • 基于脑脊液无细胞DNA完整性与补体C4d的液体活检新策略:揭示副肿瘤性与非副肿瘤性自身免疫性脑炎的生物标志物

    1 引言免疫介导的脑炎包括经典的副肿瘤性脑炎综合征(常与针对细胞内神经元蛋白的抗体相关)和与神经元细胞表面/突触蛋白抗体相关的脑炎综合征(通常称为自身免疫性脑炎,AE)。副肿瘤综合征几乎总是与潜在肿瘤相关,而AE则可能伴或不伴癌症,其关联风险因抗体类型而异。近期诊断标准强调不同抗体表型的癌症风险谱系,将其分为高风险和中风险组,以优化对这些异质性疾病的临床管理。AE发病机制中的重要环节包括自身抗体对表面抗原表达细胞的功能性影响(如抗原表达减少、受体交联、内吞降解、细胞通讯中断),以及受累中枢神经系统(CNS)组织中B细胞、浆细胞的存在和小胶质细胞激活。在某些严重病例的病理数据中,还观察到不同程度

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-09-18


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