焦虑症缓解在望：科学家们发现了关键基因

焦虑症缓解在望：科学家们发现了关键基因四分之一的人一生中至少有一次受到影响，焦虑症的发生是相当普遍的。严重的心理压力可以激活杏仁核神经元的遗传、生化和结构改变--杏仁核是大脑中与压力产生的焦虑有关的部分。这可能导致焦虑症的发展，包括惊恐发作和创伤后应激障碍。然而，目前可用的抗焦虑药物的疗效很低，超过一半的病人在治疗后没有得到缓解。在开发强效抗焦虑药物方面取得的成功也很有限，这是由于目前医学界对焦虑的神经回路和导致与压力有关的神经精神状态的分子事件了解不足。在这项研究中，科学家们试图确定大脑中支撑焦虑的分子事件。他们专注于一组分子，在动物模型中被称为miRNAs。这组重要的分子在人脑中也有发现，它能调节控制杏仁核中细胞过程的多种目标蛋白。在急性应激之后，该团队发现一种叫做miR483-5p的分子在小鼠杏仁核中的数量增加。重要的是，研究小组表明，增加的miR483-5p抑制了另一个基因Pgap2的表达，Pgap2反过来驱动了大脑中神经元形态的变化和与焦虑有关的行为。研究人员共同表明，miR-483-5p作为一个分子制动器，抵消了压力诱导的杏仁核变化，促进焦虑的缓解。发现一个新的杏仁核miR483-5p/Pgap2途径，大脑通过该途径调节对压力的反应，是发现新的、更有力的、急需的焦虑症治疗方法的第一块垫脚石，将加强这一途径。该研究的主要作者之一、布里斯托尔大学生理学、药理学和神经科学学院的MRC研究员和神经科学讲师ValentinaMosienko博士说："压力可以触发一些神经精神疾病的发作，其根源在于遗传和环境因素的不利组合。虽然低水平的压力被大脑的自然调整能力所抵消，但严重或长期的创伤经历可以克服应激反应的保护机制，导致抑郁症或焦虑症等病症的发展。""miRNAs在战略上准备好控制复杂的神经精神疾病，如焦虑症。但是它们用来调节应激反应和易感性的分子和细胞机制直到现在还基本上是未知的。我们在这项研究中发现的miR483-5p/Pgap2途径，其激活发挥了减少焦虑的作用，为开发人类复杂精神疾病的抗焦虑疗法提供了巨大潜力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364205.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364205.htm

科学家发现小胶质细胞在大脑发育过程中的关键功能

科学家发现小胶质细胞在大脑发育过程中的关键功能研究人员通过研究实验室培育的脑器官组织，发现了小胶质细胞在大脑发育过程中的重要作用。这项研究的重点是小胶质细胞对胆固醇的调节，它为大脑生长和治疗神经系统疾病的潜在方法提供了新的视角。(实验室培育的微型脑器官模型的艺术家概念图）。这项研究标志着人类脑器官组织的发展实现了重大飞跃，并有可能极大地影响我们对大脑发育和疾病的理解。这项题为"iPS细胞衍生的小胶质细胞通过胆固醇转移促进大脑类器官成熟"的研究于2023年11月1日发表在《自然》（Nature）杂志上。类器官研究的突破为了研究小胶质细胞在人类早期大脑发育中的关键作用，弗洛伦特-金豪斯（FlorentGinhoux）教授领导的A*STAR新加坡免疫学网络（SIgN）的科学家们利用尖端技术，在实验室中创造了被称为类器官（organoids）的类脑结构，也被称为"迷你大脑"。这些大脑有机体与人类大脑的发育非常相似。然而，以前的模型缺乏小胶质细胞，而小胶质细胞是大脑早期发育的关键组成部分。标有线粒体（黄色）、细胞核（品红色）和肌动蛋白丝（青色）的人类干细胞衍生小胶质细胞的超分辨率图像。这些小胶质细胞有助于人脑类器官模型中神经元的成熟。资料来源：A*STAR的SIgN为了弥补这一差距，A*STAR的研究人员设计了一种独特的方案，引入由用于创建脑器官模型的相同人类干细胞生成的小胶质细胞。这些引入的细胞不仅表现得像真正的小胶质细胞，而且还影响了有机体内其他脑细胞的发育。蛋白质组分析和胆固醇的作用A*STAR分子与细胞生物学研究所（IMCB）的拉多斯瓦夫-索博塔（RadoslawSobota）博士和他在新加坡质谱国家实验室（SingMassNationalLaboratoryforMassSpectrometry）的团队采用最先进的定量蛋白质组学方法来揭示蛋白质的变化。他们的分析为了解有机体的蛋白质组成提供了重要依据，进一步证实了研究结果。这项研究的与众不同之处在于发现了小胶质细胞与其他脑细胞相互作用的独特途径。研究发现，小胶质细胞在调节大脑中胆固醇水平方面起着至关重要的作用。研究发现，小胶质细胞样细胞含有含有胆固醇的脂滴，这些脂滴被释放出来，并被器官组织中其他发育中的脑细胞吸收。这种胆固醇交换被证明能显著促进这些脑细胞，尤其是其祖细胞的生长和发育。胆固醇在大脑中含量丰富，约占人体总胆固醇含量的25%。胆固醇对神经元的结构和功能至关重要。胆固醇代谢异常与多种神经系统疾病有关，包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。为了研究脂质在大脑发育和疾病中的作用，马库斯-温克（MarkusWenk）教授领导的新加坡国立大学医学院（NUSMedicine）生物化学系的研究人员承担了数据采集的重要任务，特别是在脂质组学领域，以便对含有小胶质细胞的大脑有机体内的脂质组成和动态有宝贵的见解。洞察脑细胞的生长和发育利用这些信息，由VeroniqueAngeli副教授领导的新加坡国立大学医学部微生物学与免疫学系的另一个研究小组发现，胆固醇会影响人脑模型中年轻脑细胞的生长和发育。小胶质细胞使用一种特殊的蛋白质来释放胆固醇，当这一过程被阻断时，就会导致类器官细胞生长得更多，从而形成更大的大脑模型。"人们一直都知道小胶质细胞是大脑发育的关键，但对它们的确切作用仍然知之甚少。我们微生物学和免疫学系团队的这一发现尤其具有影响力，因为我们终于了解了胆固醇是如何运输的。"新加坡国立大学医学部免疫学转化研究项目主任Veronique副教授补充说："我们下一步的重点将是研究如何调节胆固醇的释放，以优化大脑发育，减缓或预防神经系统疾病的发生。"分子相互作用的全面分析萨里大学的奥利维尔-塞克斯（OlivierCexus）博士曾就职于A*STAR，他利用蛋白质组和脂质组分析，逐步破解了大脑有机体内复杂的分子相互作用。这为我们深入了解大脑发育过程中的新陈代谢相互关系以及对疾病的潜在影响提供了宝贵的资料。这些共同努力有助于加深我们对小胶质细胞的作用、脑器官内的分子成分及其对人类健康的影响的理解。结论和未来影响研究的主要作者、A*STARSIgN高级首席研究员FlorentGinhoux教授说："了解小胶质细胞在大脑发育和功能中的复杂作用是一个活跃的研究领域。我们的研究结果不仅促进了我们对人类大脑发育的了解，还有可能影响我们对大脑疾病的认识。这为未来研究神经发育疾病和潜在疗法开辟了新的可能性"。这项研究的合著者、KK妇女儿童医院生殖医学部高级顾问、国家医学研究委员会高级临床科学家杰瑞-陈（JerryChan）教授补充说："目前缺乏研究小胶质细胞如何与发育中的大脑相互作用的工具。这阻碍了人们对小胶质细胞相关疾病的了解，而这些疾病在自闭症、精神分裂症以及阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的早期发展过程中发挥着重要作用。利用同源多能干细胞培育出这些新型小胶质细胞相关脑器官组织，使我们有机会研究小胶质细胞和神经元在大脑早期发育过程中的复杂相互作用。因此，这可能使我们能够研究小胶质细胞在疾病环境中的作用，并提出及时开发新疗法的方法"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398213.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398213.htm

将大脑免疫细胞转化为神经元有助于中风后的康复

将大脑免疫细胞转化为神经元有助于中风后的康复中风或其他脑血管疾病导致脑部血流不畅后，神经元要么受损，要么死亡，造成特有的生理和心理缺陷。现在，日本九州大学的研究人员将大脑的主要免疫细胞小胶质细胞转化为神经元，从而恢复了受中风影响的小鼠的运动功能。该研究的通讯作者中岛健一说："当我们被割伤或骨折时，我们的皮肤和骨骼细胞可以复制，从而治愈我们的身体。但我们大脑中的神经元却不容易再生，因此损伤往往是永久性的。因此，我们需要找到新的方法来安置失去的神经元。"研究人员从之前的研究中得知，在健康小鼠的大脑中，小胶质细胞可以被诱导发育成神经元。中风后，负责清除受损或死亡脑细胞的小胶质细胞向受伤部位移动并迅速复制。该研究的第一作者入江隆说："小胶质细胞数量丰富，而且正好位于我们需要它们的地方，因此它们是理想的转化目标。"研究人员通过暂时阻断右侧大脑中动脉诱导小鼠中风，大脑中动脉是大脑中的主要血管，通常与人类中风有关。一周后，研究人员观察到小鼠的运动功能出现障碍，纹状体中的神经元明显减少，而纹状体是大脑中参与决策、行动规划和运动控制的区域。他们使用慢病毒--一种用作病毒载体的亚类逆转录病毒--将DNA插入中风损伤部位的小胶质细胞。DNA中含有产生NeuroD1的指令，NeuroD1是一种诱导神经元转换的蛋白质。在随后的几周里，这些细胞发育成了神经元。在小胶质细胞中产生NeuroD1蛋白可诱导它们发育成神经元（红色），减少神经元缺失区域（暗斑）。DNA植入三周后，小鼠的运动功能得到改善。到八周时，新诱导的神经元已成功融入大脑回路。当研究人员移除新神经元时，运动功能的改善消失了，这证实了新神经元对小鼠的康复做出了直接贡献。中岛说："这些结果很有希望。下一步是测试NeuroD1是否也能有效地将人类小胶质细胞转化为神经元，并确认我们将基因插入小胶质细胞的方法是安全的。"由于小鼠是在中风后的急性期接受治疗的，此时小胶质细胞已经迁移到损伤部位，因此研究人员下一步计划观察他们是否能在后期阶段让小鼠产生康复效果。该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391667.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391667.htm

大脑的 "冷静药" - 科学家发现抑制焦虑的基因

大脑的"冷静药"-科学家发现抑制焦虑的基因一个国际科学家团队已经确定了大脑中驱动焦虑症状的一个基因。重要的是，对该基因的修改被证明可以降低焦虑水平，为焦虑症提供了一个令人兴奋的新的药物目标。这一发现由布里斯托尔大学和埃克塞特大学的研究人员领导，于4月25日发表在《自然通讯》杂志上。焦虑症很常见，每4个人中就有1人被诊断为焦虑症，在他们的一生中至少有一次焦虑症。严重的心理创伤会引发大脑杏仁核中神经元的遗传、生化和形态变化--杏仁核是牵涉到压力引起的焦虑的脑区，导致焦虑症的发作，包括恐慌症和创伤后应激障碍。然而，目前可用的抗焦虑药物的疗效很低，超过一半的患者在治疗后没有获得缓解。在开发强效抗焦虑药物方面取得的成功有限，这是由于我们对焦虑的神经回路和导致与压力有关的神经精神状态的分子事件了解不足。在这项研究中，科学家们试图确定大脑中支撑焦虑的分子事件。他们专注于一组分子，在动物模型中被称为miRNAs。这组重要的分子在人脑中也有发现，它能调节控制杏仁核中细胞过程的多种目标蛋白。在急性应激之后，该团队发现一种叫做miR483-5p的分子在小鼠杏仁核中的数量增加。重要的是，研究小组表明，增加的miR483-5p抑制了另一个基因Pgap2的表达，Pgap2反过来驱动了大脑中神经元形态的变化和与焦虑有关的行为。研究人员共同表明，miR-483-5p作为一个分子制动器，抵消了压力诱导的杏仁核变化，促进焦虑的缓解。发现一个新的杏仁核miR483-5p/Pgap2途径，大脑通过该途径调节对压力的反应，是发现新的、更有力的、急需的焦虑症治疗方法的第一块垫脚石，将加强这一途径。该研究的主要作者之一、布里斯托尔大学生理学、药理学和神经科学学院的MRC研究员和神经科学讲师ValentinaMosienko博士说："压力可以触发一些神经精神疾病的发作，其根源在于遗传和环境因素的不利组合。虽然低水平的压力被大脑的自然调整能力所抵消，但严重或长期的创伤经历可以克服应激反应的保护机制，导致抑郁症或焦虑症等病症的发展。""miRNAs在战略上准备好控制复杂的神经精神疾病，如焦虑症。但是它们用来调节应激反应和易感性的分子和细胞机制直到现在还基本上是未知的。我们在这项研究中发现的miR483-5p/Pgap2途径，其激活发挥了减少焦虑的作用，为开发针对人类复杂精神疾病的抗焦虑疗法提供了巨大潜力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357589.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357589.htm

科学家发现成人大脑中生成新的神经元的原理

科学家发现成人大脑中生成新的神经元的原理齿状回（大脑颞叶海马结构的一部分）中新产生的神经元（红色）与细胞核（蓝色）和未成熟神经元的标记物（绿色）。资料来源：Knobloch实验室-UNIL成年大脑的一些区域含有静止的或休眠的神经干细胞，它们有可能被重新激活以形成新的神经元。然而，人们对从静止状态到增殖的过渡仍然知之甚少。由日内瓦大学(UNIGE)和洛桑大学(UNIL)的科学家领导的一个团队发现了细胞代谢在这一过程中的重要性，并确定了如何唤醒这些神经干细胞并重新激活它们。生物学家们成功地增加了成年甚至老年小鼠大脑中新神经元的数量。这些结果对治疗神经退行性疾病很有希望，将在《科学进展》杂志上发现。这种生物现象被称为成人神经生成，对学习和记忆过程等特定功能非常重要。然而，在成人大脑中，这些干细胞变得更加沉默或''休眠''，并降低了它们的更新和分化能力。因此，随着年龄的增长，神经发生明显减少。日内瓦大学理学院分子和细胞生物学系名誉教授让-克劳德-马蒂努（Jean-ClaudeMartinou）和生物和医学系生物医学科学副教授马伦-克诺布洛赫（MarlenKnobloch）的实验室发现了一种代谢机制，成年NSCs可以从其休眠状态出现并变得活跃。"我们发现线粒体--细胞内产生能量的细胞器--参与调节成年NSCs的激活水平，"UNIL的研究员FrancescoPetrelli和ValentinaScanDELLa，这项研究的共同第一作者表示。线粒体丙酮酸转运体（MPC）是Martinou教授小组11年前发现的一种蛋白质复合物，在这种调节中发挥着特殊作用。它的活性影响着细胞可以使用的代谢选择。通过了解区分活跃细胞和休眠细胞的代谢途径，科学家可以通过改变线粒体代谢来唤醒休眠细胞。现在，生物学家已经通过使用化学抑制剂或通过生成Mpc1基因的突变小鼠来阻断MPC的活性。利用这些药理学和遗传学方法，科学家们能够激活休眠的NSCs，从而在成年甚至老年小鼠的大脑中产生新的神经元。通过这项研究工作表明，代谢途径的重定向能够直接影响成年NSCs的活动状态，从而影响新神经元的生成数量，该研究的共同第一作者Knobloch教授总结说。"这些结果为细胞代谢在调节神经发生方面的作用提供了新的启示。从长远来看，这些结果可能会带来对抑郁症或神经退行性疾病等疾病的潜在治疗方案。"该研究的共同主要作者Jean-ClaudeMartinou总结道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348035.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348035.htm

科学家发现致命脑癌的隐藏弱点

科学家发现致命脑癌的隐藏弱点这些发现发表在《自然》杂志上，为研究这种连最先进、最复杂的抗癌药物都无法治愈的疾病提供了一个充满希望的新方向。神经外科医生、医学博士肖恩-赫维-朱珀（ShawnHervey-Jumper）说："胶质母细胞瘤需要一场胜利，"他与博士后学者萨里莎-克里希纳（SarithaKrishna）博士共同领导了这项研究。"这项研究为这些患者打开了一扇通往治疗可能性的大门，也为脑癌的研究提供了一种新思路。"在赫维-朱珀开始研究时，科学家们最近发现脑肿瘤是由一个正反馈循环推动的。它始于癌细胞产生可作为神经递质的物质。这种"额外"供应的神经递质刺激神经元变得亢奋，进而刺激癌细胞的生长。在先前对小鼠和脑器质性组织（在培养皿中培养的人类干细胞衍生出的神经元小束）所做研究的基础上，赫维-朱珀重点研究了脑癌的反馈回路对人类行为和认知的影响。研究小组招募了等待胶质母细胞瘤手术的志愿者，他们的肿瘤已经浸润了控制语言的大脑区域。就在对肿瘤进行手术之前，赫维-朱珀在语言区域表面放置了一个由微小电极组成的网格，向志愿者展示图片，并让他们说出所看到的内容。研究小组随后将结果与同一参与者大脑中外观正常的非肿瘤区域进行了比较。他们发现，参与者被肿瘤浸润的大脑区域使用了更广泛的大脑区域神经网络来识别他们所看到的东西。癌症是细胞之间的对话赫维-朱珀将此归因于大脑该区域信息处理能力的退化。他把这比作一个交响乐团，音乐家们同步演奏才能奏出美妙的乐章。他说："如果你失去了大提琴和木管乐器，剩下的演奏者就无法像以前那样演奏乐曲了。被肿瘤束缚住的脑细胞受到了严重破坏，必须从更远的地方招募其他脑细胞来完成原本由较小区域控制的任务。"这项研究表明，正是细胞之间的这种相互作用导致了与脑癌相关的认知能力下降，而不是科学家们所认为的炎症和肿瘤生长带来的压力。Hervey-Jumper说："脑肿瘤并不只是坐在那里等死。它受到神经系统的调节。它正在与周围的细胞进行对话，并积极融入大脑回路，重塑它们的行为方式"。我们从未以这种方式思考过癌症现在，研究人员知道肿瘤正在利用大脑网络。因此，他们转而使用加巴喷丁，这种药物通过抑制大脑中过剩的电活动来控制癫痫发作，并在接种了人类胶质母细胞瘤细胞的小鼠中进行测试。"加巴喷丁实际上阻止了肿瘤的扩大，"克里希纳说。"这让我们希望，将加巴喷丁与其他胶质母细胞瘤疗法结合使用，可以避免我们在患者身上看到的一些认知能力下降现象，或许还能延长他们的生命。"这些发现很可能会转化为其他神经癌症，如脊柱癌症，并可能有助于解释为什么大脑是许多癌症的第一个转移部位。Hervey-Jumper说，这项研究鼓励癌症专家考虑细胞间的通讯网络，如胶质母细胞瘤中的正反馈回路，并将其与遗传学和免疫学方法一起作为潜在的治疗目标。他说："我们以前从未以这种方式思考过癌症。"癌细胞和健康的脑细胞之间存在对话，这种想法是一种范式的转变"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373867.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373867.htm