ADAM10介导的人类朊病毒蛋白剪切及其与神经退行性疾病的关系 背景介绍 多功能蛋白质的多肽内切处理在调节其生理功能方面至关重要，同时也在多种病理条件中扮演重要角色。朊病毒蛋白（Prion protein, PrP）作为一种广泛表达的糖磷脂酰基甘露糖糖基锚定糖蛋白，其在神经系统中的高表达性和多种生理任务建议其具有多功能性，但其在致命和传染性神经退行性朊病毒疾病中的关键病理角色也已得到确立，例如Creutzfeldt-Jakob病（CJD）。PrP通过其致病性异构物（Prion protein scrapie, PrPsc）的模板化和进展性错误折叠以及沉积导致神经元死亡和脑泡化。而ADAM10（一种解聚和金属蛋白酶）介导的PrP剪切被认为是一个调节PrP功能和参与神经退行性疾病的机制。鉴于Pr...
阿尔茨海默病患者视网膜异常tau蛋白研究报道 引言 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是全球老年痴呆症的主要原因。AD的病理特征包括脑中的淀粉样β蛋白（amyloid beta-protein, Aβ）的沉积和异常微管相关的tau蛋白聚集。tau蛋白在AD病程中经历了如过度磷酸化（hyperphosphorylation, p-tau）和瓜氨酸化（citrullination, cit-tau）等翻译后修饰，形成有毒寡聚体（oligomeric-tau, oligo-tau）。这些寡聚体不仅可以在受感染的神经元中传播，还会导致tau蛋白聚集成纤维和成对螺旋丝（paired helical filaments, PHF），最终形成神经原纤维缠结（neurofibri...
DNA 甲基化模式在多系统萎缩、帕金森病和进行性核上性麻痹额叶白质中的跨比较研究 学术背景介绍 多系统萎缩（Multiple System Atrophy, MSA）是一种罕见的神经退行性疾病，其特征是神经元丧失和神经胶质增生，伴随着富含α-突触核蛋白的少突胶质细胞胞质包涵体（glial cytoplasmic inclusions, GCIs）。MSA 的临床表现与其他帕金森综合症，如帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）、路易小体痴呆（Dementia with Lewy Bodies, DLB）和进行性核上性麻痹（Progressive Supranuclear Palsy, PSP）有很多重叠，导致早期诊断面临挑战。尽管这些疾病在晚期表现出一些共同的神经病理学特征...
阿尔茨海默病中早熟的细胞衰老特征研究：单核转录组学的应用 研究背景与目的 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，简称AD）是最常见的晚年痴呆症类型，其特征包括β-淀粉样蛋白（β-amyloid）的细胞外沉积和细胞内神经纤维缠结。其他病理特征包括小胶质细胞增多、星形胶质细胞增多、线粒体和溶酶体功能障碍及神经退行性变。衰老是AD的最大风险因素，并且与细胞衰老密切相关。细胞衰老（cellular senescence）指的是细胞分裂达到所谓的“海弗利克极限”后的不可逆细胞周期停滞状态。然而，在慢性应激（如氧化应激和线粒体功能障碍）下，增殖和非增殖细胞都可能表现出早熟的细胞衰老。细胞衰老常被用来描述通过分泌多种因子的细胞状态转换，称为衰老相关分泌表型（SASP）。 虽然之前已有证据表...
背景介绍 阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）是一种以脑内神经元死亡为特征的年龄相关性神经退行性疾病，其主要病理特征包括神经元外的β淀粉样斑块和神经元内的神经纤维缠结（Neurofibrillary tangles, NFTs）。β淀粉样斑块主要由聚集的β淀粉样肽（Amyloid beta peptides, Aβ）组成。另外，Aβ肽还可能沉积在大脑血管壁中，导致脑淀粉样血管病（Cerebral amyloid angiopathy, CAA）。研究中发现，虽然AD的大脑中Aβ斑块很常见，但不同患者之间CAA的程度有所不同。论文的作者主要研究了两组罕见且研究较少的患者，即携带APP基因重复（APPdup）和唐氏综合征（Down syndrome, DS）的阿尔茨海默...
体细胞和生殖细胞PRNP变异在散发性人类朊病毒病中的神经病理学定向分析 引言 朊病毒病（Prion diseases）是一类传染性、进行性、致命的神经退行性疾病，以朊蛋白（PrP）路径性折叠和聚集为特征。朊蛋白由PRNP基因编码，正常细胞内的朊蛋白（PrPc）是疾病特异性构象（PrPSc）的底物，朊病毒在不同哺乳动物间易于传播，例如羊和山羊患的“绵羊痒病”、鹿和麋鹿患的慢性消耗病、牛患的疯牛病以及人类的库鲁病（Kuru）。尽管朊病毒病以其传染性著称，仍有其他病因对疾病负担产生重要影响。 在每百万人的占有率为1–2人，包括感染性、家族性以及散发性起源。其中，感染性病例（包括库鲁病、医源性感染以及人畜共患疯牛病）占比少于1%。大部分病例（约85%）为散发性朊病毒病（sCJD），而家族性朊病毒病占...
脑淀粉样血管病(cerebral amyloid angiopathy, CAA) 是一种由β-淀粉样蛋白(amyloid-beta, Aβ)在脑血管中沉积所引起的疾病。它不仅在老年人和几乎所有阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)患者中常见，还可以独立于其他AD相关病理单独发生。CAA的存在和严重程度促进了AD相关临床症状的进展，并且在正常老年受试者中也与更快速的认知衰退相关。CAA的发生可能直接通过促进缺氧和神经元损伤或间接通过促进tau蛋白病理而导致认知衰退。此外，CAA还与脑出血及AD免疫治疗的主要并发症——淀粉样相关脑成像异常(amyloid-related brain imaging abnormalities, ARIA)有关。 虽然CAA的发展机制目前...
Neurohackademy：线上与线下结合的神经信息学教育 背景介绍 近年来，人类神经科学进入了一个大数据时代，由于人类连接组计划（Human Connectome Project）、青少年脑认知发育（ABCD）研究等项目科学家们获取了以前难以想象的规模和范围的数据集。这些数据集对于基础和临床研究都有重要的科学潜力。然而，这些数据集也给研究人员带来了各种新的挑战，包括生成、处理、访问、分析和理解这些数据的挑战。其中一个主要挑战是所谓的“大数据技能差距”：使用这些数据集的研究项目需要不同的知识基础和技能集，以及不同于传统小规模实验研究的技术和概念工具。 研究及文章来源 该研究由Ariel Rokem 和 Noah C. Benson共同完成，均为华盛顿大学 eScience Institut...
干涉散射显微镜研究及多粒子追踪的空间相干性控制 背景介绍 干涉散射（iSCAT）显微镜因其在检测和成像孤立纳米粒子和分子方面的卓越表现，在无标签光学成像方法中已表现出无与伦比的性能。然而，当成像复杂结构如生物细胞时，由样品不同位置散射场的叠加会产生类似散斑的背景，从而对揭示精细特征带来显著挑战。研究论文中提出，通过控制照明的空间相干性，可以在不牺牲灵敏度的情况下消除虚假散斑背景。 研究来源 这项研究论文的主要作者包括Mahdi Mazaheri, Kiarash Kasaian, David Albrecht, Jan Renger, Tobias Utikal, Cornelia Holler和Vahid Sandoghdar。研究机构涉及Max Planck Institute for ...
光学自旋轨道耦合的宽带色差空间微分成像 背景介绍 在图像处理中，传统的空间微分通常是通过数字电子计算来完成的。然而，许多大数据应用需要实时和高通量的图像处理，这对数字计算来说是一个巨大的挑战。光学模拟空间微分有可能克服这一挑战，因为它能够以低能耗对整个图像进行大规模并行处理。此外，光学空间微分还可以对纯相位物体（如透明的生物细胞）进行成像，这是数字电子计算所无法实现的。因此，光学微分最近受到了广泛关注，在无标签细胞成像、图像处理和计算机视觉等领域有着广泛的应用。 论文来源 这篇论文题为《spin–orbit optical broadband achromatic spatial differentiation imaging》, 由Hongwei Yang、Weichao Xie、Huif...