MDGA2 在 CA1 锥体神经元上选择性地限制谷氨酸能输入以优化用于可塑性、记忆和社会行为的神经回路

在神经科学领域,突触的组织与可塑性对记忆和社会行为等认知功能至关重要。作为稀有突触抑制因子,被称为MAM域含糖基磷脂酰肌醇锚蛋白(MDGA)的家族成员,在突触形成中发挥着重要的调节作用,它们通过抑制神经细胞粘附分子神经激肽-神经节碱复合体的形成,调控突触的组织。尽管MDGA2在各种细胞类型中表达,并定位于兴奋性和抑制性突触,但是关于MDGA2丧失功能对特定细胞类型和网络的影响,区别可能在于对特定细胞类型和大脑区域的选择性策略。基于此,研究人员产生了限制在CA1锥体细胞中的MDGA2条件性敲除小鼠(conditional knockout of MDGA2,简称MDGA2 CKO),以解决这一问题。以下是关于该研究的综合报道。 突触组织因子在神经发育、传导和可塑性中起到了基础性的作用。 表现为...

基因治疗在局灶性皮质发育不良中的应用

新基因治疗方案或可控制局灶性皮质发育不良引起的癫痫发作 局灶性皮质发育不良(Focal Cortical Dysplasia,FCD)是一类由皮质发育异常引起的病症,常常伴随着药物抗性癫痫及认知和行为障碍。根据国际抗癫痫联盟(ILAE)2022年由Najm等人提议的分类标准,FCD可进一步分为孤立型(FCD I和II型)以及与主要病变相关的FCD III型。其中,FCD II型主要由体细胞突变引起,导致皮质分层失调和畸形神经元,而这些异常神经元会被整合到促癫痫脑回路中。最近,英国伦敦大学学院的Queens Square Institute of Neurology的Barbanoj等人通过实验发现了一种能够有效减少FCD II癫痫活动的基因治疗方法,这一发现为FCD相关癫痫的预防带来了新的希...

麻醉条件下线粒体基因编码电压指示器的开发与应用

麻醉条件下线粒体基因编码电压指示器的开发与应用

基于遗传编码电压指示器(GEVIs)的线粒体靶向应用 背景与研究动机 线粒体,作为真核细胞的能量工厂,在多种细胞过程中起着重要作用,包括生物能量转换、代谢物合成、细胞存活、钙存储和热量产生等。在需要大量需氧代谢的器官中,如大脑和心脏,线粒体的正常功能尤为关键。维持神经元和心肌细胞的静息膜电位需要消耗大量能量,这主要通过钠钾泵(Na+/K+ ATP酶)实现。线粒体内膜包含载体、离子通道和离子泵,负责运输各种物质,从而产生并影响线粒体膜电位(MMP, ψm)。ψm与各种细胞生理相关,包括能量生产、反应性氧化物(ROS)形成、促进代谢底物和离子的跨膜运输等。此外,ψm还影响线粒体形态,参与线粒体吞噬和凋亡等过程。 当前测量线粒体膜电位(Δψm)的方法依赖于脂溶性阳离子染料的分布。然而,至今还没有针...

一种半胱氨酰-tRNA合成酶突变引起的帕金森主/小脑共济失调综合征的新型常染色体显性遗传

一种半胱氨酰-tRNA合成酶突变引起的帕金森主/小脑共济失调综合征的新型常染色体显性遗传

半胱氨酰-tRNA合成酶突变引起的新的常染色体显性遗传的帕金森病/小脑共济失调综合征 背景 近日,中国科研团队发现一种罕见神经退行性疾病的新致病基因,该疾病表现为帕金森病和小脑共济失调症状的组合,且不符合已知的神经退行性疾病描述。研究表明,谷氨酰胺-tRNA合成酶(CARS)基因的一种突变是病症的病理成因。该研究揭示了神经退行性疾病的新致病机制,对病理学理解与未来治疗策略的制定有重要意义。 研究源起 该研究由刘汉奎、郝泓林、尤慧等学者联合完成。研究团队来自深圳华大基因、北京协和医学院附属医院、中国科学技术大学、中国医学科学院影像研究所、北京大学第三医院等机构。研究成果发表于《Neuroscience Bulletin》杂志上。 研究方法 该研究纳入了90名家族成员,通过体检、神经学评估以及国...

全基因组杂合性缺失预测垂体神经内分泌肿瘤的侵袭性、难治性行为

基因组范围内杂合性缺失预测垂体神经内分泌肿瘤的侵袭性和治疗抵抗性行为 背景: 垂体神经内分泌肿瘤 (PitNETs) 大多为良性,但其中一小部分肿瘤表现出侵袭性、治疗抵抗性行为,通常在手术、常规药物治疗以及初步放射治疗后仍持续生长或出现转移。依据2022年欧洲内分泌学会(European Society of Endocrinology,ESE)的临床实践指南,侵袭性PitNETs被定义为即使在标准治疗(手术、常规药物治疗和放射治疗)后仍不断发展的肿瘤。根据WHO于2017年取消了基于TP53免疫组化(IHC)过表达等指标来评估肿瘤侵袭性的分类标准,本次研究的目标是寻找能够更准确预测垂体神经内分泌肿瘤未来治疗抵抗性的生物标志物。 研究团队与发表信息: 本项研究由Andrew L. Lin、V...

基因表达和蛋白质溶解性的变化与阿尔茨海默病病理进展的相关性

阿尔茨海默症进展中的基因表达与蛋白质不溶性的变化 背景介绍 阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease,AD)作为最常见的痴呆类型,以其主要的两大神经病理性特征——淀粉样斑块和神经纤维缠结(NFTs)而闻名。淀粉样斑块由β-淀粉样蛋白(Aβ)肽段组成,这些肽段由淀粉样前体蛋白(APP)的连续切割产生;而神经纤维缠结主要由过磷酸化的配对螺旋丝(PHF)- tau蛋白形成。不仅在阿尔茨海默症中,在其他如额颞叶痴呆(FTD-tau)、皮质变性肌萎缩(CBD)、渐进性核上麻痹(PSP)等“tau病变”中也可见到NFTs。 近来的网络化研究发现,一种叫做SHIP2(含SH2结构域的肌醇5-磷酸酶2,编码基因为INPPL1)转录水平的上调与认知衰退及人类AD和老年大脑中的病理变化显著相关。SH...

携带C9orf72重复扩展突变患者小脑中丰富的转录组变化

研究背景 在神经科学领域,amyotrophic lateral sclerosis (ALS) 和 frontotemporal lobar degeneration (FTLD) 是两种具有高度异质性的神经退行性疾病。研究表明,在这些疾病中,c9orf72基因中的非编码六核苷酸重复扩展是最常见的遗传原因。然而,这种重复扩展在转录组层面的具体后果仍不完全清楚。尽管已有研究揭示c9orf72重复扩展可能通过减少基因表达、形成RNA焦点和聚合二肽重复蛋白(DPR)等机制引发疾病,但这些机制何以导致广泛的临床和病理学变异,目前尚无定论。 近来,研究人员逐渐注意到小脑在ALS和FTLD研究中的重要性。尽管小脑传统上被认为在这些疾病中较为不受影响,最新的研究表明,TDP-43蛋白在这一脑区的水平有所...

NEB致病变异对患者的影响揭示了新型蠕虫肌病疾病机制

科研报道:解析NEB致病变异揭示新型线状肌病机制及Omecamtiv Mecarbil对受力影响 背景与研究动机 线状肌病(Nemaline Myopathy, NEM)是一种罕见的异质性遗传病,主要表现为肌张力减退和肌肉无力。病理上,该病由肌小节Z盘的失序和线状小体的积聚所致,线状小体是Z盘和细丝蛋白的聚集物。据估计,该病的发病率为每10万活产婴儿中约有两例,占先天性肌病的17%。目前,尚无针对该病的有效治疗方法。 线状肌病涉及至少13种基因的致病变异,其中NEB基因的变异是引发该病的一个主要原因,占病理变异的35%。NEB基因编码一种叫做nebulin的巨型细丝蛋白,它在骨骼肌的各种重要生理过程中发挥关键作用,如调节细丝长度(tthin filament length, TFL)、肌节对...

PTEN状态对转移性去势抵抗性前列腺癌患者的整体存活和治疗模式的影响

基于PTEN状态的转移性去势抵抗性前列腺癌患者的总生存期和治疗模式 学术背景 前列腺癌是全球男性中最常见的恶性肿瘤之一,也是癌症相关死亡的主要原因。大约10%-20%的前列腺癌患者会发展成去势抵抗性前列腺癌(CRPC),大多数CRPC患者会进一步发展成转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC),这通常是致命的。尽管当前的治疗方法可以改善生存期,但由于疾病生物学和负担的不同,mCRPC患者的治疗结果存在显著差异。研究表明,通过全基因组测序(WES)可以更清晰地了解mCRPC,包括检测到雄激素受体突变、基因融合和PTEN基因丢失等异常。 PTEN是一个脂质磷酸酶,通过调节PI3K/AKT/mTOR信号通路来控制细胞生存、增殖和代谢等过程。PTEN丢失会导致PI3K通路异常激活,引发多种癌症,包括前列...

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

肺高分化神经内分泌癌的预后模型:结合基因组分析和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1的表达 研究背景 肺高等级神经内分泌癌(High-grade neuroendocrine carcinoma, HGNEC)是一种侵略性很强的癌症,其生物复杂性显著。尽管与Notch途径激活和TP53、RB1基因的失活相关,现有缺乏明确的分子靶标和合适的预后模型,这成为治疗该致命肿瘤的主要障碍。目前小细胞肺癌(SCLC)的治疗因分期而异,但即便同一期别的病人其治疗效果也有所不同,而对于大细胞神经内分泌癌(LCNEC)的预后模型依然稀缺,这主要因为该类型癌症的罕见和异质性。 研究动机 本研究旨在探索HGNEC中基因突变和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1(PARP1)表达的预后价值,建立一个新型的预后模型,进一步揭示可...