基因组学通过影响老年时期的脑结构性形态来影响患阿尔茨海默病的风险

近年来,阿尔茨海默病(AD)已成为影响全球老年人群的重要健康问题,其相关的神经病理改变可以在临床症状出现几十年前就开始发生。为了更全面地探讨AD风险与脑结构形态之间的关系,研究团队开展了一项双向性两样本孟德尔随机化(二游Sample Mendelian Randomisation, MR)研究,旨在探究遗传易感性是否通过影响脑结构而增加AD的风险。 研究背景 AD的病理变化通常首先出现在内侧颞叶,而后扩散到额叶、顶叶和颞叶新皮质以及皮层下区域。在疾病临床诊断前的20年,脑内β淀粉样蛋白的积累可能已经显现。因此,整合疾病临床症状出现前的生物学数据对于理解AD的病因、时序及进程,并开发早期检测和筛查策略至关重要。 研究目的 本研究旨在评估遗传易感性对全脑和局部脑皮质厚度、估计的总颅内体积、皮层下...

抑郁症与帕金森病的神经解剖学和预后的相关性

这是一项关于帕金森病(PD)患者抑郁症的大型前瞻性队列研究。研究人员利用英国生物样本库(UK Biobank)庞大的人群队列数据,探讨了抑郁症与PD发病的时间关联性、抑郁症与PD患者脑区结构的关系,以及抑郁症对PD患者认知功能损害和存活的影响。 背景介绍: 抑郁症被报告为PD的危险因素、前驱症状和后续并发症。然而,抑郁症与PD发病时间的确切关系,以及抑郁症对PD患者预后的影响尚未被充分研究。 研究来源: 本研究由詹姆斯·B·巴登诺奇等人撰写,作者来自伦敦女王大学预防性神经学中心、国王学院精神病学与神经科学研究所、剑桥大学临床医学院等机构。该研究发表在2024年的Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry。 研究流程: a) 研究对象为参...

大规模神经元扰动后复杂学习行为的无监督恢复

本篇论文报道了关于斑鸭在大规模神经元扰动后如何恢复其复杂学习行为的研究。研究人员利用基因手段选择性地扰动斑鸭中产生鸣唱序列的关键脑区HVC(hyperpallium ventralis)中投射神经元的活动,导致鸣唱严重降解。令人惊讶的是,即使在被阻止鸣唱一段时间后,斑鸭也能在2周内完全恢复其原有鸣唱。 作者及论文来源:本研究由来自加州理工学院的Bo Wang、Zsofia Torok、Alison Duffy、David G. Bell、Shelyn Wongso、Tarciso A. F. Velho、Adrienne L. Fairhall和Carlos Lois共同完成。该论文于2024年发表在Nature Neuroscience杂志上。 研究工作流程: a)首先,作者利用慢病毒载体...

下联合器通过分泌肽调控脑发育

下联合器通过分泌肽调控脑发育

一、研究背景及目的 下联合器(subcommissural organ, SCO)是位于脑室系统入口处的一种腺体结构,在人类和其他脊椎动物中均有分布,但其功能一直未被完全阐明。之前的研究提示SCO可能参与神经发育调控、脑脊液内环境维持等过程,但大多依赖体外细胞培养或器官移植等模型,而在活体动物水平对其功能研究较少。该研究旨在通过基因操作特异性消除小鼠SCO细胞,探索SCO在脑发育中的关键作用。 二、研究对象及方法 1. 通过转录组分析,篮选出在SCO中高度特异性表达的三个基因sspo、car3和spdef。 2. 利用这三个基因的启动子驱动Cre重组酶的表达,构建了spdef-cre、car3-cre、sspo-cre和sspo-creer四个小鼠修饰株系,能够特异性标记或消除SCO细胞。 ...

信使RNA在溶酶体相关囊泡上的运输维持轴突线粒体稳态并防止轴突变性

信使RNA在溶酶体相关囊泡上的运输维持轴突线粒体稳态并防止轴突变性

这项研究利用人诱导多能干细胞(iPSC)衍生的神经元,探究了溶酶体相关囊泡在轴突内mRNA运输和线粒体稳态维持中的关键作用。研究者通过敲除BORC亚基(borcs5或borcs7)来阻断溶酶体相关囊泡进入轴突,发现这导致一大组主要编码核糖体和线粒体/氧化磷酸化蛋白质的mRNA在轴突中被大量减少。 RNA测序结果显示,在野生型神经元轴突中,mRNA主要富集于编码核糖体和线粒体/氧化磷酸化蛋白的基因。而BORC敲除突出降低了这些mRNA在轴突中的丰度。通路分析显示,这些减少的mRNA与帕金森症、阿尔茨海默病、亨廷顿病、朊病和肌萎缩侧索硬化(ALS)等常见神经退行性疾病有关。 利用RNA可视化技术,研究者直接观察到编码核糖体蛋白的rps7和rps27a mRNA的轴突运输在BORC敲除细胞中被阻断...

转录因子Meis2通过与Dlx5结合并激活投射神经元特异性增强子从而促进小鼠胚胎发育期间的投射神经元发生

这项研究探讨了转录因子Meis2在小鼠胚胎发育过程中参与调控γ-氨基丁酸能(GABA)能神经元发育分化的作用机制。研究人员综合应用了CRISPR/Cas9敲低、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、谱系示踪等技术,发现Meis2在胚胎基底节细胞区的投射神经元前体细胞中高表达,有利于这些前体细胞分化为外侧基底节来源的GABA能投射神经元。 Meis2与Dlx5家族转录因子协同作用,结合特定的顺式调控元件(cis-regulatory elements,cREs),激活与投射神经元分化相关的基因enhancer区域,从而诱导投射神经元命运。相比之下,在内侧基底节区,Lhx6转录因子的表达则抑制了Meis2-Dlx5复合物对这些enhancer的激活,促进了GABA能interneuron的分化...

个体化精准脑功能网络分布图谱

个体化精准脑功能网络分布图谱

这篇论文发表于2024年5月的《自然神经科学》杂志上,作者来自明尼苏达大学等机构。该研究针对大脑功能网络的个体差异问题,建立了一个开源的”精确功能网络图谱”(MIDB精确脑图谱)。 研究背景: 虽然大脑功能网络在总体上存在共性,但网络的空间拓扑结构在个体之间存在很大差异。传统的群组平均网络图谱忽视了这种个体差异,可能会降低大规模研究的统计能力和临床神经调控疗法的精确性。因此,需要构建精细描述个体网络拓扑结构的脑图谱资源。 数据来源: 作者利用了美国青少年脑认知发展研究(ABCD)的静息态功能磁共振数据,该项目招募了近1.2万名9-10岁青少年,计划追踪10年。此外,还使用了人类连接组计划发育组(HCP-D)和其他数据集。 研究流程: 1) 采用多种网络检测算法(Infomap、模板匹配、非负...

IDH野生型胶质母细胞瘤的彻底手术切除术与生存期延长相关

在这篇来自Neuro-Oncology期刊的研究论文中,研究人员探讨了野生型异柠檬酸脱氢酶(IDH wildtype)的恶性胶质母细胞瘤(GBM)患者在手术切除后,肿瘤细胞在切除边缘的残留量与术后的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)之间的关系。 作者来自麻省总医院神经外科、病理学、放射学等科室,论文于2023年发表。 研究过程主要包括以下几个部分: a) 通过回顾性数据建立了一个预测模型,用于评估手术前患者的特征(肿瘤体积、囊性成分、与脑室接触、多灶性、肿瘤位置等),从而预测患者能否获得较小残留体积(<4.9cc)的彻底切除术。该模型的AUC为0.83,灵敏度62%,特异度90%。 b) 前瞻性收集了44例GBM患者的手术标本,在手术切除边缘处采集组织,利用定量PCR方法检测TERT启...