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神经相关巨噬细胞调控脂肪组织稳态并抑制衰老相关炎症的机制研究
随着人口老龄化加剧,衰老相关代谢疾病成为重大公共卫生挑战。脂肪组织作为重要的内分泌器官,其功能障碍与全身性慢性低度炎症(inflammaging)密切相关。尽管已知脂肪组织巨噬细胞(Adipose Tissue Macrophages, ATMs)在代谢调控中起关键作用,但特定微环境中的ATM亚群如何影响衰老进程仍不清楚。尤其令人困惑的是,交感神经系统通过释放去甲肾上腺素促进脂肪分解的经典理论,无法完全解释衰老个体中普遍存在的"儿茶酚胺抵抗"现象。这一科学谜团背后,可能隐藏着免疫细胞与神经末梢对话的未知机制。为回答这些问题,Elsie Gonzalez-Hurtado和Vishwa Deep
来源:Nature Aging
时间:2025-09-04
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EPS8/RAC信号通路通过调控蛋白聚集加速神经退行性疾病进程的分子机制研究
随着年龄增长,神经退行性疾病的发病率显著升高,如亨廷顿病(Huntington's disease)和肌萎缩侧索硬化症(ALS)。这些疾病虽然由不同蛋白异常聚集引起,但都具有晚发性特征,提示衰老过程可能存在共同的致病机制。其中,蛋白稳态(proteostasis)失衡被认为是衰老的重要标志,但具体哪些衰老相关通路会促进病理性蛋白聚集仍不清楚。这项发表在《Nature Aging》的研究,首次揭示了EPS8/RAC信号通路在年龄依赖性蛋白聚集中的核心作用。研究人员采用RNA干扰、基因编辑和药理学干预等方法,在C. elegans和人类细胞模型中系统研究了EPS8/RAC通路对蛋白聚集的影响。通过
来源:Nature Aging
时间:2025-09-04
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自闭症相关蛋白SH3RF2/CaMKII/PPP1CC复合体调控小鼠纹状体不对称性的分子机制
大脑左右半球的功能不对称现象自19世纪Broca发现语言中枢偏侧化以来便备受关注,这种"神经功能分工"机制在高级认知功能中至关重要。然而,这种精密分工的分子基础始终是未解之谜,尤其当这种不对称性被破坏时,往往伴随自闭症谱系障碍(ASD)等神经精神疾病。纹状体作为基底神经节的核心枢纽,既是运动调控的关键节点,也是ASD病理变化的常见靶区。既往研究发现ASD患者纹状体体积不对称性显著减弱,但背后的分子机制如同"黑箱",阻碍了疾病治疗靶点的开发。为揭开这一谜团,中国科学院遗传与发育生物学研究所徐志恒团队将多组学技术与神经生物学方法相结合。研究者首先通过高精度磷酸化蛋白质组学绘制了小鼠双侧纹状体的"磷
来源:Cell Research
时间:2025-09-04
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糖鞘脂代谢检查点UGCG调控免疫激活与肿瘤免疫逃逸的双重作用及治疗潜力
在免疫系统与肿瘤的博弈中,糖鞘脂(GSL)代谢长期以来被视为单纯的细胞膜结构成分合成途径。然而近年研究发现,这类脂质分子竟能通过精细调控免疫细胞功能与肿瘤微环境,成为影响战局的关键变量。Morrison等人在《Cell》发表的开创性工作首次揭示,自然杀伤(NK)细胞和细胞毒性T细胞(CD8+ T细胞)的生存与功能高度依赖于糖鞘脂代谢通路中的关键代谢物——乳糖基神经酰胺(LacCer)。这一发现如同打开潘多拉魔盒,暴露出肿瘤细胞与免疫细胞在糖鞘脂代谢上的根本对立:免疫细胞需要基础GSL维持杀伤功能,而肿瘤却将下游神经节苷脂转化为免疫抑制武器。为解析这一代谢冲突的分子机制,Chen、Wang和Jo
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-09-04
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普通鼩鼱季节性大脑缩小的程序性机制:通过水分流失而非细胞死亡实现的神经可塑性
在严酷的冬季生存挑战下,普通鼩鼱展现出令人惊异的生物学现象——它们的大脑会像泄气的气球般季节性缩小,春季又能恢复原状。这种被称为Dehnel现象的神奇适应策略,自20世纪被发现以来就困扰着科学家:为何这些小型哺乳动物能可逆地改变脑容量而不损伤神经功能?传统观点认为脑组织萎缩往往伴随不可逆的细胞死亡,如阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)中的β-淀粉样蛋白沉积导致认知衰退。但鼩鼱却打破了这一认知框架,它们如何在缩小大脑20%体积的同时保持正常行为?这个谜题背后可能隐藏着对抗神经退行性病变的全新机制。为破解这个谜题,由Cecilia Baldoni领衔的国际研究团队在《Curre
来源:Current Biology
时间:2025-09-04
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下丘脑Agrp神经元对社交行为的年龄特异性调控机制
这项突破性研究揭示了下丘脑弓状核中的刺鼠相关蛋白(Agrp)神经元——这个在成年个体中调控饥饿的经典神经环路,在青春期小鼠中竟扮演着社交需求"传感器"的新角色。通过精密的神经调控实验发现,从断奶期到青春期的社交隔离会显著激活Agrp神经元,这种激活驱动着幼鼠的社交行为:当用光遗传学技术抑制这些神经元时,被隔离幼鼠的社交欲望就会神奇消失。更引人入胜的是,研究团队发现这种神经调控具有精确的"年龄密码"。青春期小鼠重逢兄弟姐妹时,其Agrp神经元活动会通过嗅觉信号快速下降,但这种效应在成年鼠中完全消失。就像生物钟一样,Agrp神经元对社交线索的响应性在青春晚期自然衰减。该发现不仅为理解大脑发育关键期
来源:Current Biology
时间:2025-09-04
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谷氨酸受体与酪氨酸激酶受体异常偶联:神经元调控儿童脑瘤生长的新机制
在儿童脑肿瘤领域,低级别胶质瘤(pilocytic astrocytomas, PAs)是最常见的类型,虽然通常不致命,但其生长机制长期困扰着研究人员。近年兴起的癌症神经科学揭示,神经元与肿瘤细胞之间存在复杂的相互作用,其中神经递质特别是谷氨酸(glutamate)的作用尤为引人注目。然而,谷氨酸如何触发肿瘤细胞内的促有丝分裂信号,始终是个未解之谜。这项发表在《Neuron》的研究由Corina Anastasaki、Rui Mu等学者领衔,通过整合单细胞转录组分析、患者来源细胞系和独特的人源化小鼠模型,首次阐明谷氨酸受体(GluR)通过非经典方式激活致癌通路的关键机制。研究团队从圣路易斯儿童
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多聚丝氨酸靶向递送FAF2/UBXD8蛋白有效抑制tau蛋白聚集及其神经退行性病理机制研究
多聚丝氨酸介导的靶向治疗策略tau蛋白聚集是多种神经退行性疾病的标志性病理特征。本研究团队发现多聚丝氨酸(polySer)结构域能够特异性地靶向tau蛋白聚集体,这一特性被创新性地应用于开发新型治疗策略。通过将polySer与潜在治疗蛋白融合,研究人员实现了对tau聚集位点的精准靶向。实验证明,polySer结构域可以有效地将多种外源蛋白引导至tau聚集体中。其中,靶向VCP适配蛋白FAF2/UBXD8(FAF2)展现出最强的tau聚集抑制效果。值得注意的是,polySer的靶向作用显著增强了FAF2的治疗效果,使tau聚集减少达85%。FAF2的作用机制解析深入研究发现FAF2通过其UBA、
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纤维肌痛患者IgG通过敏化Aβ低阈值机械感受器导致感觉异常的机制研究
纤维肌痛综合征(FM)是一种以广泛性疼痛和疲劳为特征的慢性疼痛疾病,全球患病率超过2%,女性发病率显著高于男性。患者常伴有触觉异常性疼痛、冷诱发痛、感觉异常和感觉迟钝等症状。尽管已有证据表明FM存在小纤维神经病变和伤害感受器过度兴奋,但其他感觉异常提示大直径感觉纤维也可能参与其中。此前研究发现将FM患者的IgG被动转移至小鼠可导致机械和冷痛觉过敏,并与Aδ和C伤害感受器功能改变相关。然而,FM IgG是否也会导致轻触觉敏感以及大直径感觉纤维是否参与冷刺激诱发的症状仍不清楚。为回答这些问题,由Mathilde R. Israel和David A. Andersson领导的研究团队开展了一项多中心
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综述:大脑中的整合应激反应:细胞类型特异性功能在健康和神经疾病中的作用
细胞守护者的双重身份:ISR的进化智慧整合应激反应(Integrated Stress Response, ISR)是细胞应对内外界刺激的古老防御体系。这个由eIF2α磷酸化触发的信号网络,能灵敏调节蛋白质合成速率——就像细胞的"紧急制动按钮",通过抑制全局翻译同时激活特定应激蛋白表达,实现能量重分配。有趣的是,大脑中的ISR不仅响应病理性应激(如错误折叠蛋白堆积),还对生理性神经活动产生动态应答,持续重塑神经元的蛋白质组景观。神经疾病的共同通路:ISR的黑暗面在阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病中,持续激活的ISR从保护机制转变为病理推手。β淀粉样蛋白和α-突触核蛋白聚集体造成的内质网应
来源:TRENDS IN Neurosciences
时间:2025-09-04
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线粒体形态的时序转录调控是活动依赖性神经环路连接的关键发育前奏
在神经系统的精密交响乐中,线粒体如同不知疲倦的乐手,为突触传递提供能量和钙缓冲。然而,这些细胞器的形态和功能如何被发育程序精确调控,以确保神经环路的正确组装,仍是未解之谜。随着帕金森病等神经退行性疾病的研究深入,科学家们逐渐意识到,许多致病基因(如PINK1)的发育期功能缺陷可能是成年神经功能障碍的根源。为此,由Bassem A. Hassan团队领衔的研究在《Nature Communications》发表重要成果。他们以果蝇背侧簇神经元(DCNs)为模型,发现锌指转录因子Mirana(CG7101)通过调控线粒体质量控制基因的时序表达,成为连接发育程序与突触功能的分子桥梁。这一发现不仅揭示
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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同位素编码空间生物学揭示阿尔茨海默病小鼠模型中斑块年龄依赖性成熟与突触丢失
在阿尔茨海默病(AD)研究领域,一个长期困扰科学家的谜题是:为何脑内淀粉样斑块(Aβ)的沉积程度与认知衰退相关性微弱?越来越多的证据表明,斑块并非静态结构,而是会经历从弥散状态到致密核心的动态演变过程。传统技术难以捕捉这种时空异质性,特别是无法区分"新生斑块"和"老年斑块"对周围神经元的差异化影响。这项由瑞典哥德堡大学Jorg Hanrieder团队领导的研究,通过开发多模态成像策略,首次实现了对单个斑块"生命周期"的全程追踪,揭示了斑块成熟程度与突触损伤的直接关联。研究团队采用三项关键技术:1)同位素标记动力学质谱成像(iSILK)对6-18月龄AppNL-F小鼠进行脉冲-追踪标记;2)结构
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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CLADES:基于神经ODE-Gillespie混合模型揭示克隆细胞命运与分化动力学的创新方法
在发育生物学领域,理解细胞群体动态变化始终是核心挑战。传统单细胞RNA测序(scRNA-seq)虽能捕捉转录组异质性,却无法解析克隆水平的动力学差异。近年来兴起的谱系追踪单细胞测序技术(LT-scSeq)通过DNA条形码标记,为研究细胞分化提供了新视角。然而,现有分析方法面临三大瓶颈:克隆特异性动力学量化不足、小克隆数据分析困难、真实分化速率难以估算。这些限制严重阻碍了我们对造血发育等过程中克隆行为异质性的深入理解。针对这些挑战,Mingze Gao等研究团队在《Nature Communications》发表了突破性成果。研究团队创新性地结合了两种计算方法:利用神经ODE(NeuralODE
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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Notch配体Jagged1在耳蜗毛细胞再生中的双重作用机制及其治疗潜力
研究背景与意义哺乳动物内耳耳蜗中的毛细胞(Hair cells, HCs)是听觉感知的关键机械感受器,其不可逆损伤是导致人类耳聋的主要原因。与鸟类和鱼类不同,哺乳动物耳蜗支持细胞(Supporting cells, SCs)在出生后丧失再生HCs的能力。既往研究表明,Notch信号通路在耳蜗发育过程中具有双重作用:低强度信号维持前体细胞特性,而高强度信号抑制HCs命运。然而,Notch配体Jagged1(JAG1)在HC再生中的具体机制尚不明确。关键科学问题1.JAG1如何协调耳蜗SCs的祖细胞维持与HC命运抑制?2.成熟耳蜗SCs再生能力下降是否与JAG1表达变化相关?3.能否通过调控JAG
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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果蝇摄食状态依赖的神经肽能调控机制揭示感觉运动决策的神经环路基础
在自然界中,动物需要根据内部生理状态灵活调整行为优先级,这种能力对生存至关重要。饥饿作为最基础的生理驱动力,不仅能改变摄食行为,还会影响非摄食相关的决策过程。然而,这种跨行为领域的调控如何在大脑神经环路中实现,始终是神经科学领域的核心问题。果蝇幼虫作为理想的模式生物,其机械刺激诱发的两种典型逃避行为——保护性的Hunch(蜷缩)和探索性的Head Cast(头部摆动)——为研究这一机制提供了完美模型。先前研究发现,这两种行为的选择由腹神经索(VNC)中相互抑制的神经环路控制,其中Griddle-2(即iLNa)神经元促进Hunch,而Handle-b(即fbLN-Hb)神经元通过抑制Gridd
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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纹状体5-羟色胺信号在社交决策中区分帕金森病与特发性震颤的神经化学边界
帕金森病(PD)和特发性震颤(ET)是影响全球数百万人的神经运动障碍,虽然都涉及运动功能异常,但二者的神经病理机制长期存在争议。传统观点认为PD主要与黑质多巴胺神经元退化相关,而ET则被认为源于小脑GABA能信号异常。然而,越来越多的证据表明,PD患者还伴随5-羟色胺(5HT)和去甲肾上腺素(NA)系统的广泛损伤,这些神经递质如何参与认知功能调控仍不明确。更关键的是,缺乏能在活体人类中直接监测多神经递质动态变化的技术手段,阻碍了对这些疾病神经化学特征的精确解析。为解决这一难题,由Alec E. Hartle和Kenneth T. Kishida等组成的跨国研究团队,在《Nature Commu
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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基于连接组约束的配体-受体互作分析揭示大脑网络通信的分子机制
人类大脑如同一个由万亿神经元组成的超级通信网络,其信息传递效率直接影响认知功能。虽然扩散磁共振成像(dMRI)能描绘结构连接(SC)的"硬件线路",转录组技术可检测信号分子(LR对)的"软件代码",但二者长期处于"各自为政"状态。传统脑网络通信模型(BNCM)虽能模拟信号传递策略,却简化了分子机制;而细胞通信分析方法又忽视长程纤维束的传导特性。这种"硬件-软件"脱节严重制约了对大脑跨尺度通信机制的理解。Zongchang Du等人在《Nature Communications》发表的研究,创新性地将最优运输理论引入神经科学,开发出CLRIA方法。该方法将LR对的区域表达视为待运输物质,结构连接
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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人源蛋白质合成中氨基酰-tRNA校对过程的动态旋转机制解析
在生命活动的核心过程——蛋白质合成中,核糖体如同精密分子机器,需要准确解码mRNA信息并将对应氨基酸装配成多肽链。这一过程的保真度至关重要,细菌和真核生物分别能达到10-4和10-5的错误率。然而长期以来,人们对真核生物特别是人类aa-tRNA选择机制的理解远不如细菌深入。近期研究发现人类aa-tRNA校对步骤比细菌慢十倍,且伴随独特的亚基滚动现象,但具体结构动态机制仍是未解之谜。为揭示这一科学问题,Diyva Sapkota、Karissa Y. Sanbonmatsu和Dylan Girodat团队采用结构模拟技术,对aa-tRNA进入人源核糖体A位点的过程进行系统研究。通过建立两种势能模
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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大规模在线评估揭示多发性硬化症选择性认知障碍亚型及其临床意义
多发性硬化症(MS)作为一种复杂的神经退行性疾病,长期以来临床关注焦点集中在运动功能障碍上,而影响40-70%患者的认知障碍却长期被忽视。这种认知障碍可发生于疾病任何阶段,甚至早于运动症状出现,对患者生活质量和工作能力的破坏往往超过肢体残疾。然而,传统神经心理学评估存在耗时、需专业人员操作、难以大规模实施等局限,导致MS认知障碍的流行病学特征、病理机制和干预效果研究严重滞后。更严峻的是,当前临床表型分类完全未纳入认知维度,使得大量以认知障碍为主要表现的患者得不到及时诊断和治疗。为突破这一困境,Annalaura Lerede等研究团队在《Nature Communications》发表了一项开
来源:Nature Communications
时间:2025-09-04
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神经纤维瘤病1型(NF1)患者来源的AXL靶向CAR-T细胞在恶性外周神经鞘瘤治疗中的评估
这项突破性研究聚焦于神经纤维瘤病1型(NF1)这一常染色体显性遗传病,该病患者有5-13%的风险会发展为恶性外周神经鞘瘤(MPNST)。面对当前MPNST治疗手段匮乏的困境,科研人员独辟蹊径地瞄准了在MPNST中过表达的AXL受体,创新性地开发了靶向AXL的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法。研究团队从27名NF1患者和15名健康供者体内分别获取T细胞,通过基因工程为其装载抗AXL单链可变片段(scFv),成功制备出特异性CAR-T细胞。利用CCR7、CD45RA等免疫标志物进行表征时发现,两组来源的CAR-T细胞在干细胞样记忆T细胞(TSCM)比例上惊人地一致,且体外扩增能力不相上下。在充
来源:British Journal of Cancer
时间:2025-09-04