学术背景 在组织修复过程中，慢性缺氧（chronic hypoxia）会对干细胞的功能产生负面影响。骨膜干细胞（Periosteal Stem Cells, PSCs）作为骨修复的主要贡献者，其功能在缺氧条件下的变化尚不明确。尽管缺氧在组织修复早期可能对某些干细胞有益，但长时间的缺氧会引发细胞凋亡（apoptosis），从而阻碍骨再生。因此，开发一种能够根据时间需求精确调节氧气供应的系统，对于优化PSCs功能、促进骨再生具有重要意义。 本研究旨在解决以下问题： 1. 缺氧对PSCs的时效性影响：缺氧在何时从有益转为有害？ 2. 智能氧气供应系统的开发：如何设计一种能够远程控制氧气释放的系统，以应对缺氧对PSCs的负面影响？ 3. 血管生成与骨再生的协同作用：如何通过药物（如普伐他汀，Prav...
高精度碱基编辑技术在灵长类和人类视网膜中的应用 研究背景 Stargardt病是一种目前无法治愈的遗传性神经退行性疾病，主要由于ABCA4基因的功能缺失突变导致黄斑变性和失明。ABCA4基因编码的蛋白是一种膜脂翻转酶，位于光感受器和视网膜色素上皮细胞（RPE细胞）中，负责防止有毒视黄醛在视网膜中的积累。Stargardt病最常见的突变是ABCA4基因中的c.5882G>A（p.Gly1961Glu）点突变，该突变导致蛋白质功能丧失，从而引发疾病。 尽管已有一些关于碱基编辑在细胞系和小鼠模型中的研究，但在人类和非人灵长类（NHPs）的神经组织中实现高效基因编辑仍是一个挑战。本研究旨在开发一种基于腺相关病毒（AAV）的腺嘌呤碱基编辑策略，以纠正ABCA4基因中的c.5882G>A突变，并在人类和...
重大心血管手术诱导的代谢重编程在急性肾损伤中的作用：一项代谢组学研究 学术背景 心血管疾病是全球死亡的主要原因，每年导致超过1790万人死亡，占全球总死亡人数的32%。随着疾病负担的增加，约三分之一的患者在其一生中可能需要接受外科手术干预。目前，全球每年进行超过200万例心脏手术。尽管心脏手术在心血管健康中起着至关重要的作用，但其带来的发病率和死亡率风险也相当高。术后恢复通常涉及宿主的炎症反应，心肌缺血、内皮功能障碍和缺血-再灌注损伤等因素会导致不同程度的器官功能障碍。然而，我们对术后应激反应的分子机制了解甚少，这限制了基于证据的改善患者预后的可能性。 近年来，代谢组学技术的发展为研究心血管手术后的代谢变化提供了新的工具。代谢组学可以全面表征术后代谢模式，揭示与手术应激和术后器官功能障碍相关...
阿尔茨海默病中CRTC1的S-亚硝基化对CREB依赖性基因表达的破坏 学术背景 阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征是记忆和认知功能的逐渐丧失。AD的病理机制复杂，涉及到多种分子和细胞过程，其中蛋白质的异常修饰被认为是疾病进展的关键因素之一。S-亚硝基化（S-nitrosylation）是一种由一氧化氮（NO）介导的蛋白质翻译后修饰，已被证明在多种神经退行性疾病中发挥重要作用。然而，S-亚硝基化在AD中的具体作用机制尚未完全阐明。 本研究聚焦于cAMP反应元件结合蛋白（CREB）的转录共激活因子CRTC1（CREB-regulated transcription coactivator 1）的S-亚硝基化在AD中的作用。在正常大脑中...
辐射诱导的细胞可塑性为福司柯林介导的胶质母细胞瘤分化提供基础 学术背景 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最致命的脑癌之一，患者的中位生存期仅为15至18个月。尽管手术联合放化疗可以延缓疾病进展，但这些治疗方法无法完全控制肿瘤的生长，靶向治疗和生物制剂也未能显著提高患者的生存率。胶质母细胞瘤的复杂性和血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）的存在使得传统治疗难以奏效。近年来，分化疗法（Differentiation Therapy）作为一种新兴的治疗策略，试图通过诱导肿瘤细胞分化为非增殖性细胞来抑制肿瘤的生长。然而，分化疗法在临床应用中的效果有限，主要原因在于肿瘤细胞的分化阻力和治疗的精准性不足。 本研究基于前期研究发现，辐射（Radiation）...
内源性大麻素通过细胞外微泡按需释放 学术背景 内源性大麻素（endocannabinoids, ECBs）是一类脂质神经递质，通过激活大麻素受体CB1在大脑功能中发挥关键作用。与经典的神经递质不同，ECBs的储存和释放机制一直未能被完全阐明，这导致了对这些信号如何调控的理解存在重大空白。尤其是2-花生四烯酸甘油（2-arachidonoylglycerol, 2-AG）作为主要的ECB之一，其释放和运输的分子机制尚不明确。此前的研究提出了“按需生产”（on-demand production）模型，认为2-AG在特定刺激下由神经元合成并释放，但这一模型无法完全解释2-AG如何从神经元中释放以及如何跨越细胞膜到达靶细胞。 为了解决这一问题，研究人员开发了一个结合遗传编码荧光传感器、电生理学和数...
小鼠耳蜗中听觉传出神经元与II型螺旋神经节传入神经元之间的GABA能突触 背景介绍 听觉系统的复杂性和精密性一直是神经科学研究的重要课题。耳蜗作为听觉系统的关键组成部分，其内部细胞和神经元的相互作用对听觉功能的实现至关重要。外毛细胞（outer hair cells, OHCs）通过其电运动特性放大声音信号，从而增强听觉敏感性和频率调谐。OHCs不仅接受来自内侧橄榄耳蜗（medial olivocochlear, MOC）传出神经元的胆碱能反馈，还通过II型螺旋神经节神经元（type II spiral ganglion neurons, SGNs）向脑干传递信息。然而，OHC区域的神经元之间的相互作用机制尚未完全明确，尤其是GABA（γ-氨基丁酸）在其中的作用。 此前的研究表明，MOC神经...
青少年体重状态对热量摄入的昼夜节律和行为周期的影响 学术背景 肥胖问题在全球范围内持续加剧，尤其是在青少年群体中，肥胖率不断上升，引发了多种慢性疾病的风险，如2型糖尿病、高血压、心血管疾病等。尽管已有研究表明，晚进食与肥胖风险增加有关，但关于内源性昼夜节律系统是否独立影响热量摄入，以及这种影响是否因体重状态而异，尚不明确。为了更好地理解这一问题，研究者设计了一项实验，旨在分离内源性昼夜节律系统与睡眠/觉醒及进食/禁食周期对热量摄入的独立影响。这项研究的核心在于探讨不同体重状态的青少年在内源性昼夜节律和行为周期的影响下，热量摄入的模式是否存在差异。 论文来源 该研究由来自多个机构的学者共同完成，包括Brown University的Mary A. Carskadon、Temple Univer...
缺血性卒中后巨噬细胞中精氨酸酶-1的有害作用 学术背景 缺血性卒中（ischemic stroke）是全球范围内导致长期残疾的主要原因之一。尽管精氨酸酶-1（arginase-1, Arg1）通常与抗炎反应和组织修复相关，但其在卒中后恢复中的具体作用尚不明确。Arg1主要表达于巨噬细胞中，尤其是在炎症环境下，Arg1被认为通过调节L-精氨酸代谢来影响炎症微环境。然而，Arg1在卒中后的功能影响尚未被充分研究。本研究旨在揭示Arg1在卒中后恢复中的作用，特别是其在浸润巨噬细胞中的表达如何影响炎症微环境和功能恢复。 论文来源 该研究由来自Ajou University School of Medicine的Hyung Soon Kim、Seung Ah Jee等研究者共同完成，研究团队还包括Ko...
研究报告：酮体在细胞生理学中的作用：代谢、信号传导与治疗进展 学术背景 在耐力运动中，碳水化合物（Carbohydrate, CHO）的摄入长期以来被认为是提高运动表现的关键因素。传统的观点认为，高碳水化合物饮食（High-Carbohydrate Low-Fat Diet, HCLF）能够增加肌肉和肝脏中的糖原储备，从而延缓疲劳的发生。然而，近年来，极低碳水化合物饮食（Very-Low-Carbohydrate High-Fat Diet, LCHF）逐渐受到关注，尤其是在耐力运动员中。LCHF饮食被认为能够通过增加脂肪氧化来提供能量，从而减少对碳水化合物的依赖。然而，LCHF饮食是否会影响运动表现，尤其是在长时间高强度运动中，仍然存在争议。 此外，运动性低血糖（Exercise-Indu...