人工智能在化学交换饱和转移磁共振成像中的应用

学术背景 化学交换饱和转移(Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST)磁共振成像(MRI)是一种先进的非侵入性成像技术,能够提供活体组织的详细分子信息。CEST MRI通过选择性饱和特定代谢物的可交换质子,并将这种饱和转移到水分子中,从而实现对低浓度蛋白质和代谢物的检测和定量。尽管CEST MRI在神经退行性疾病和癌症等疾病的诊断中显示出巨大潜力,但其在临床中的应用仍面临诸多技术挑战,例如数据采集时间长、图像处理复杂以及解释难度大。这些问题限制了CEST MRI从研究环境向临床实践的过渡。 近年来,人工智能(Artificial Intelligence, AI)在医学影像领域的应用日益广泛,尤其是在处理大规模数据和提供精确诊断方面表现出色。AI...

利用EEG数据增强痴呆症检测的脑叶生物标志物研究

背景介绍 痴呆症是一种全球性的健康问题,严重影响患者的生活质量,并给医疗系统带来巨大负担。阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)和额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia, FTD)是痴呆症的两种常见类型,它们的症状有重叠,导致准确诊断和针对性治疗开发尤为困难。早期检测和准确诊断对于有效管理痴呆症至关重要。传统的诊断方法,如临床评估和神经影像技术(MRI、PET扫描),虽然有效,但成本高、耗时长且不易普及。因此,研究人员开始探索非侵入性、成本效益高的替代方法,如脑电图(Electroencephalography, EEG)。 EEG通过头皮上的电极捕捉大脑的电活动,具有高时间分辨率、成本低且易于使用的特点。痴呆症患者的大脑功能变化可以通过EEG信号...

A2DM模型:基于时间-频率域融合的EEG伪迹去除增强方法

学术背景 脑电图(Electroencephalogram, EEG)是研究大脑活动的重要工具,广泛应用于神经科学、临床诊断和脑机接口等领域。然而,EEG信号在采集过程中容易受到多种伪迹(artifacts)的干扰,例如眼电伪迹(Electrooculography, EOG)和肌电伪迹(Electromyography, EMG)。这些伪迹会显著降低EEG信号的质量,进而影响后续的分析和应用。尽管已有一些方法用于去除单一类型的伪迹,但在处理多种伪迹同时存在的情况时,现有方法往往表现不佳。因此,开发一种能够统一去除多种伪迹的模型成为当前研究的重要挑战。 Haoran Li等人针对这一问题,提出了一种基于伪迹表示的EEG去噪模型,称为A2DM(Artifact-Aware Denoising ...

力敏感粘附GPCR在平衡感知中的作用

学术背景 平衡感知(equilibrioception)是哺乳动物感知和导航三维世界的关键能力。这种能力依赖于前庭毛细胞(vestibular hair cells, VHCs)的快速机械电转导(mechanoelectrical transduction, MET)反应,该反应能够检测头部的位置和运动。尽管已有研究表明,跨膜通道样蛋白(transmembrane channel-like proteins, TMCs)是MET通道的关键组成部分,但关于平衡感知的分子机制仍有许多未解之谜。近年来,G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs)作为机械力传感器的角色逐渐受到关注,尤其是在视觉、嗅觉和触觉等感官系统中。然而,GPCRs在前庭系统中的功能尚未...

FLASH放疗重塑肿瘤免疫微环境,增强CAR-T细胞治疗效果

背景介绍 脑肿瘤,尤其是儿童中的髓母细胞瘤(Medulloblastoma, MB),是儿童癌症死亡的主要原因之一。尽管手术切除、放疗和化疗等治疗手段不断进步,但高风险髓母细胞瘤的预后仍然较差。近年来,免疫疗法,特别是CAR-T细胞疗法,为癌症治疗带来了新的希望。然而,脑肿瘤的免疫抑制微环境严重限制了T细胞的浸润和激活,导致CAR-T细胞疗法在脑肿瘤中的应用面临巨大挑战。 肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages, TAMs)是脑肿瘤微环境中的主要免疫抑制细胞,它们通过分泌免疫抑制因子如IL-10、TGF-β和精氨酸酶1(Arginase 1, Arg1)来抑制T细胞的活性。因此,如何重新编程巨噬细胞,逆转肿瘤免疫抑制,成为提高CAR-T细胞疗法效果的关键。...

小鼠热适应需要前脑BDNF神经元和突触后增强

学术背景 热适应(Heat Acclimation, HA)是哺乳动物在反复暴露于高温环境后产生的一种关键适应性反应,对于提高心血管功能、热舒适性和运动能力至关重要。然而,由于缺乏遗传易处理的模型,热适应的分子和神经机制尚未完全阐明。以往研究表明,脑源性神经营养因子(Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF)在前脑区域(Preoptic Area, POA)中参与热防御反应,但其在热适应中的具体作用仍不清楚。因此,本研究旨在通过小鼠模型,探索BDNF神经元在热适应中的角色及其下游神经环路机制。 论文来源 本研究由Baoting Chen、Cuicui Gao等研究人员共同完成,他们分别来自ShanghaiTech University、Shanghai ...

联合应用奋乃静和替莫唑胺抑制患者来源的胶质母细胞瘤肿瘤球

学术背景 胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是一种高度恶性的原发性脑肿瘤,尽管目前已有标准治疗方案,如手术切除、放疗和化疗,但其预后仍然极差,患者的中位生存期仅为14.6个月。传统的治疗方法往往无法彻底根除肿瘤,且容易复发。因此,寻找新的治疗策略成为当务之急。近年来,药物再利用(Drug Repurposing)成为一种有前景的研究方向,即利用已批准用于其他疾病的药物来治疗胶质母细胞瘤,以缩短研发时间和降低成本。 多巴胺受体(Dopamine Receptor, DR)在胶质母细胞瘤中的表达和作用逐渐受到关注。研究表明,多巴胺受体D2(DRD2)和D3(DRD3)在胶质母细胞瘤细胞中高表达,并且DRD2的激活能够增强肿瘤的干性和侵袭能力。因此,多巴胺受体拮抗剂被认为是一种潜在...

谷氨酸脱氢酶1催化谷氨酰胺分解反馈激活EGFR/PI3K/AKT通路并重编程胶质母细胞瘤代谢

学术背景 胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是最具侵袭性和异质性的中枢神经系统肿瘤之一,预后极差。尽管近年来抗血管生成治疗和免疫治疗等新型疗法不断涌现,GBM患者的生存期仍然非常有限。GBM细胞具有独特的代谢特征,尤其是在葡萄糖和谷氨酰胺的利用方面。葡萄糖代谢在GBM中已被广泛研究,而谷氨酰胺代谢的作用则相对较少被关注。谷氨酰胺不仅是癌细胞生长的重要营养物质,还参与核酸和脂肪酸的合成。然而,谷氨酰胺代谢在GBM信号传导和代谢重编程中的作用仍不明确。 本研究旨在探索谷氨酰胺代谢在GBM中的新机制,特别是通过谷氨酸脱氢酶1(Glutamate Dehydrogenase 1, GDH1)催化的谷氨酰胺分解代谢如何反馈激活表皮生长因子受体(Epidermal Growth Fact...

针对胶质母细胞瘤起始细胞的EVA1-抗体药物偶联物新型治疗策略

背景介绍 胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是最具侵袭性的脑癌之一,患者的中位生存期仅为约15个月。尽管目前采用了手术、化疗和放疗等多种治疗手段,GBM患者的总体生存率在过去几十年中并未显著改善。近年来,研究发现GBM起始细胞(GBM-initiating cells, GICs)在肿瘤的发生、发展以及对放疗和化疗的抵抗中起着关键作用。这些细胞不仅具有强大的致瘤能力,还能抵抗常规的癌症治疗手段。因此,深入研究GICs的特性并开发针对这些细胞的新型治疗方法成为了GBM研究的重要方向。 在此背景下,研究团队先前发现了一种名为上皮V样抗原1(Epithelial V-like antigen 1, EVA1)的膜蛋白,该蛋白在GICs中特异性表达,并可能成为治疗GBM的新靶点。为了...

ROR1通过稳定GRB2促进胶质母细胞瘤生长并增强胶质瘤干细胞中c-fos的表达

学术背景 胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤,其治疗难度大,预后极差。尽管近年来手术、放化疗等手段有所进步,但GBM患者的5年生存率仍低于4%。GBM的复发和治疗抵抗性主要归因于胶质瘤干细胞(Glioma Stem Cells, GSCs)的存在。GSCs具有自我更新、持续增殖和多向分化能力,被认为是GBM复发和治疗抵抗的关键因素。因此,针对GSCs的治疗策略成为GBM研究的重要方向。 ROR1(Receptor Tyrosine Kinase-Like Orphan Receptor 1)是一种受体酪氨酸激酶样孤儿受体,其在多种肿瘤中高表达,但在正常组织中表达水平极低。研究表明,ROR1在肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells, C...