研究人员解码DNA 将神经退行性疾病追溯到史前牧民

研究人员解码DNA将神经退行性疾病追溯到史前牧民新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约5000年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。图片来源：SayoStudio通过对古人类DNA进行测序并将其与现代样本进行比较，国际专家小组绘制出了基因和疾病随着人口迁徙而传播的历史图谱。《自然》杂志上发表的四篇开拓性研究论文揭示了这一"令人震惊"的结果，为人们从生物学角度认识衰弱性疾病提供了新的思路。由剑桥大学和哥本哈根大学的EskeWillerslev教授、哥本哈根大学的ThomasWerge教授和加州大学伯克利分校的RasmusNielsen教授领导的大型国际团队参与了这项非凡的研究，来自全球的175名研究人员为研究做出了贡献。科学家们有了以下发现：多发性硬化症等神经退行性疾病的惊人起源为什么今天的北欧人比南欧人高？5000年前的大迁徙是如何将风险基因引入欧洲西北部人口的？携带MS基因在当时是一种优势，因为它可以保护古代农民免受牛羊传染病的侵害已知会增加阿尔茨海默氏症和2型糖尿病等疾病风险的基因可追溯到狩猎采集者身上希望未来的分析能揭示更多有关自闭症、多动症、精神分裂症、躁郁症和抑郁症的遗传标记北欧是世界上多发性硬化症发病率最高的地区。一项新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约5000年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。通过分析在欧亚大陆有记载的地点发现的古人类骨骼和牙齿的DNA，研究人员追溯了多发性硬化症从波罗的海草原（横跨现在的乌克兰、俄罗斯西南部和西哈萨克斯坦地区的部分地区）起源的地理分布。他们发现，与多发性硬化症患病风险相关的基因变异与亚姆纳亚人一起"旅行"--他们是穿过庞迪草原迁徙到欧洲西北部的畜牧者。这些基因变异为亚姆纳亚人提供了生存优势，很可能是通过保护他们免受牛羊的感染。但它们也增加了患多发性硬化症的风险。剑桥大学和哥本哈根大学联合教授、圣约翰学院研究员、古代DNA分析专家兼项目主任埃斯克-威勒斯列夫（EskeWillerslev）教授说："对于亚姆纳亚人来说，携带多发性硬化症风险基因肯定是一个明显的优势，即使他们来到欧洲之后也是如此，尽管这些基因不可否认地增加了他们患多发性硬化症的风险。这些结果改变了我们对多发性硬化症病因的看法，并对治疗方法产生了影响。"标本的年代从中石器时代和新石器时代到青铜时代、铁器时代和维京时期，直至中世纪。数据集中最古老的基因组来自大约3.4万年前的一个人。这些发现为"南北梯度"提供了一种解释，即现代多发性硬化症的病例中，北欧是南欧的两倍。从遗传学的角度来看，亚姆纳亚人被认为是今天西北欧大部分地区居民的祖先。他们对今天南欧人口的遗传影响要弱得多。先前的研究已经确定了233个可增加多发性硬化症患病风险的基因变异。这些变异也受环境和生活方式因素的影响，会使患病风险增加约30%。新研究发现，这种现代多发性硬化症遗传风险特征也存在于数千年前的骨骼和牙齿中。"这些结果让我们所有人都感到震惊。它们为我们了解多发性硬化症和其他自身免疫性疾病的进化提供了一个巨大的飞跃。"剑桥大学动物学系博士后、论文合著者威廉-巴里（WilliamBarrie）博士说："显示我们祖先的生活方式是如何影响现代疾病风险的，恰恰凸显了我们是现代世界中古老免疫系统的接受者。"多发性硬化症是一种神经退行性疾病，人体的免疫系统会错误地攻击大脑和脊髓神经纤维周围的"绝缘体"。这会导致症状复发和长期退化，即所谓的"进展"。多发性硬化症研究报告的共同作者、牛津大学约翰-拉德克利夫医院顾问医生拉尔斯-福格教授说："这意味着我们现在可以了解并寻求治疗多发性硬化症的真正原因：这是早在史前发生的基因适应某些环境条件的结果。"另一位合著者、牛津大学的AstridIversen教授说："在卫生、饮食和医疗选择方面，我们现在的生活与祖先截然不同，再加上我们的进化史，这意味着我们可能比祖先更容易患上某些疾病，包括多发性硬化症等自身免疫性疾病。"研究人员利用灵北基金会提供的资金，在过去五年中建立了一个独特的古代DNA基因库，并对该基因库中的数据进行了分析。这是世界上第一个同类基因库，它已经在远古人类迁徙、脑部疾病发病基因决定的风险特征等领域提供了令人着迷的新见解。研究人员通过分析欧洲和西亚博物馆收藏的近5000名古人类的骨骼和牙齿，生成了从中石器时代、新石器时代到青铜时代、铁器时代、维京时期再到中世纪的DNA图谱。他们将古人类DNA数据与英国生物库（UKBiobank）中40万英国居民的现代DNA数据进行了比较。威勒斯列夫说："建立欧亚大陆过去人类居民的古代DNA基因库是一项浩大的工程，需要与整个地区的博物馆合作。我们已经证明，我们的基因库是一个精确的工具，结合对当今人类DNA数据的分析和其他几个研究领域的投入，可以让我们对人类疾病有新的认识。这本身就很了不起，毫无疑问，它在多发性硬化症研究之外还有很多应用。"研究小组现在计划研究其他神经系统疾病，包括帕金森病和阿尔茨海默病，以及精神疾病，包括多动症和精神分裂症。他们收到了来自世界各地疾病研究人员的请求，希望获得这些古老的DNA资料，并最终打算开放基因库。这项研究得到了灵北基金会800万欧元的资助，并在哥本哈根大学灵北基金会地质学中心进行。灵北基金会研究总监扬-埃格比约格（JanEgebjerg）说："灵北基金会早在2018年就向该项目提供了如此巨额的研究基金，其理由是，如果一切顺利，这将是深入了解脑部疾病遗传结构如何随时间演变的开创性手段。而脑部疾病正是我们特别关注的领域。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428627.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428627.htm

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用研究人员揭示了章鱼胺（一种在无脊椎动物中的主要神经递质，在哺乳动物中少量存在）如何与哺乳动物大脑中的细胞相互作用以防止细胞死亡。科学家们发现，当在小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中引入一定水平的章鱼胺时，它会触发乳酸的产生，从而促进细胞的生存。这些发现至关重要，因为它们揭示了章鱼酰胺在哺乳动物大脑中的功能，它被比喻为一种SOS信号，促使星形胶质细胞产生能量以防止细胞因ATP短缺而死亡。这一发现可能有助于开发治疗阿尔茨海默病、帕金森病和双相情感障碍等疾病的方法，这些疾病都与辛胺水平失衡有关。资料来源：西北大学尽管在哺乳动物的大脑中仍有微量的章鱼胺，但其功能已被肾上腺素所取代。长期以来，人们认为它是哺乳动物进化过程中的遗留物，但此前人们对章鱼胺在人脑中的作用并不十分了解。在目前的研究中，研究人员首先着手了解占人类中枢神经系统大多数细胞的星形胶质细胞是如何在神经退行性疾病中造成大脑功能障碍的。在来自小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中，科学家们发现，引入一定水平的章鱼胺促使星形胶质细胞产生乳酸，促进细胞的生存。KenandRuthDavee神经学部运动障碍科助理教授GabrielaCaraveoPiso博士说："我们的发现非常重要，因为我们发现了这种微量胺--章鱼胺在哺乳动物大脑中运作的方式。我们可以把它想象成一个SOS信号；受压的神经元向星形胶质细胞发出这个信号，向它们输送能量，输送乳酸。在适当的水平上，章鱼胺允许星形胶质细胞读取这个求救信号并开始制造能量，这将保护细胞不因缺乏ATP而死亡。如果有太多的章鱼胺，那就有点像烟雾阻碍了SOS的方式。它不能被星形胶质细胞所读取"。CaraveoPiso说，这些发现可能有助于为未来治疗阿尔茨海默病、帕金森病和躁郁症提供信息，所有这些疾病都与大脑中的章鱼胺水平失调有关。"长期以来，乳酸被认为是一种废物。但事实证明，它不是，它是一种非常重要的燃料，神经元需要将其转化为更高形式的能量，"CaraveoPiso说。"我们认为这很重要，因为这可能会影响到章鱼酰胺水平改变的其他疾病，包括阿尔茨海默病和精神障碍。"展望未来，Piso和她的合作者希望能更好地了解章鱼胺在健康大脑中的运作方式。"我们现在想知道的是：这是否只发生在类似疾病的条件下？或者说，在学习和记忆等生理条件下，章鱼胺是否发挥作用，在这些条件下，神经元也会经历高能量需求？"CaraveoPiso说。"鉴于章鱼胺可以驾驭星形胶质细胞的乳酸代谢，我们也有兴趣了解在记忆和学习以及衰老这种情况下，乳酸代谢在大脑中的作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357665.htm

研究发现反复感染跟神经退行性疾病的风险增加存在关联

研究发现反复感染跟神经退行性疾病的风险增加存在关联早年和中期在医院接受专业护理的感染与之后患上阿尔茨海默病(AD)和帕金森氏病(PD)的风险增加有关，但跟肌萎缩侧索硬化症(ALS)无关。这是瑞典卡罗林斯卡学院的JiangweiSun及其同事最近发表在《PLOSMedicine》开放期刊上的一项新研究的结论。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327771.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327771.htm

揭开大脑疾病的秘密：当蛋白质陷入固态时

揭开大脑疾病的秘密：当蛋白质陷入固态时研究人员利用先进的光学技术研究了与神经退行性疾病相关的蛋白质聚集体的形成。通过分析一种与渐冻症有关的蛋白质，他们对蛋白质从液态到固态的转变有了前所未有的深入了解，从而揭示了阿尔茨海默氏症和渐冻症等疾病的真相。上图是显示蛋白质凝结相互作用的纳米扫描图像。资料来源：悉尼大学这种液态到固态的转变会引发所谓的淀粉样纤维的形成。淀粉样纤维可在神经元中进一步形成斑块，导致神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症。悉尼大学的生物医学工程师与剑桥大学和哈佛大学的科学家合作，现已开发出精密的光学技术，可近距离监测这些蛋白质聚集体的形成过程。通过测试一种与肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）有关的蛋白质，悉尼大学的工程师们密切监测了这种蛋白质从液相到固相的转变过程。三维共聚焦显微镜扫描培养24小时的FUS蛋白质凝结物，显示了这项研究揭示的特征性核壳结构。资料来源：悉尼大学这项研究发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上，其主要作者沈怡博士说："这是从基础角度理解神经退行性疾病如何发展的巨大进步。"生物医学工程学院高级讲师、悉尼大学纳米研究所成员DanieleVigolo博士说："我们现在可以在纳米尺度（百万分之一米）上直接观察到这些关键蛋白质从液态向固态的转变。蛋白质在液-液相分离过程中经常会形成凝结物，这种凝结物广泛存在于关键和健康的生物功能中，例如人类胚胎的形成。这一过程有助于蛋白质浓度至关重要的生化反应，还能促进健康的蛋白质-蛋白质相互作用。"Vigolo和沈的研究团队。资料来源：悉尼大学沈博士是化学与生物分子工程学院（SchoolofChemicalandBiomolecularEngineering）的ARCDECRAFellow，同时也是悉尼纳米研究中心（SydneyNano）的成员。"这可能导致与神经退行性疾病相关的异常结构，因为蛋白质不再表现出快速还原成液态的能力。因此，监测凝结动态至关重要，因为它们会直接影响病理状态，"她说。世界上首次对这一过程进行的纳米级光学观测使研究小组得以确定，从液态到固态蛋白质的转变始于蛋白质凝聚物的界面。这个相变窗口还揭示了这些蛋白质团聚体的内部结构是异质的，而以前人们认为它们是均质的。Vigolo博士说："我们的发现有望从根本上大大提高我们对神经退行性疾病的认识。这意味着一个充满希望的新研究领域，可以让我们更好地了解阿尔茨海默病和渐冻症是如何在大脑中发展的，这些疾病影响着全球数百万人。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379653.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379653.htm

基因疗法可帮助恢复因退行性疾病而丧失的视力

基因疗法可帮助恢复因退行性疾病而丧失的视力当视网膜中的感光细胞开始退化时，就会发生诸如色素性视网膜炎等遗传性疾病。随着时间的推移，这将损害患者的视力，通常会降低他们检测细节和颜色的能力，产生"隧道视觉"效应，在严重的情况下，最终可能导致完全失明。在一项新的研究中，蒙特利尔大学的科学家们开发了一种技术，显示出逆转视力下降的希望。该团队发现了一种激活视网膜中"休眠"细胞的方法，将其重新编程为所谓的诱导神经元细胞，然后可以将其转化为新的光感细胞，以恢复失去的视力。穆勒细胞是一种胶质细胞，为视网膜中的神经元提供结构支持。耐人寻味的是，在鱼类中，这些穆勒细胞也可以被重新激活，在视网膜因受伤或疾病受损后再生，但遗憾的是，我们哺乳动物缺乏这种能力。这项新研究筛选了一系列基因，以寻找可能有助于释放这种再生能力的基因。在此过程中，研究小组发现了一对名为Ikzf1和Ikzf4的转录因子，它们可以在缪勒细胞中表达，将其转化为视网膜神经元。这些细胞反过来可以被哄骗，以取代关键的光感应细胞。其他研究发现，用其他转录因子做类似的事情也有很好的效果。虽然这仍然是非常早期的研究，但该团队表示，这项研究为最终能够再生视网膜和恢复退行性疾病晚期患者的视力提供了新的希望。其他基因疗法已经显示出减缓疾病进展或预防疾病的希望，或植入人工视网膜以恢复失去的视力。"该研究的共同作者AjayDavid说："我们也许有一天能够利用正常存在于视网膜中的细胞，并刺激它们再生因病理状况而丧失的视网膜细胞，恢复视力。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358621.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358621.htm

单次注射治疗方案为退行性椎间盘疾病慢性下背痛患者带来希望

单次注射治疗方案为退行性椎间盘疾病慢性下背痛患者带来希望"现有的对退行性椎间盘疾病引起的慢性腰痛的治疗往往是无效的，或者效果是短暂的，"主要作者、俄克拉荷马州临床放射科主任DouglasBeall博士说。在退行性椎间盘疾病（DDD）中，缓冲脊柱并促进灵活性和运动的椎间盘开始被侵蚀，随着时间的推移而恶化，并导致不同程度的疼痛和活动问题。Beall博士和他的团队开发的这种新疗法是将专门的细胞注射到受损的椎间盘中，以鼓励现有细胞生长出健康的组织。在为期三年的试验中，46名慢性背痛患者接受了可行的椎间盘异体移植的补充，并在整个时间框架内监测疼痛水平。在用视觉模拟量表评估疼痛水平和用奥斯威斯特里残疾指数（ODI）测量功能后，60%的患者报告病情有50%以上的改善，70%的接受者注意到他们的ODI得分有20分以上的变化，使他们从严重或中度残疾类别转为轻度或更好。治疗组反映了因DDD而寻求医疗照顾的患者类型，并且在年龄（19-73岁）、性别、种族、BMI和吸烟状况方面存在差异。Beall博士说："疼痛和功能的明显改善对于患有慢性腰痛的患者来说是有希望的--这种情况会极大地影响一个人的生活质量。"虽然靶向注射已经发展了好几年，但这项为期36个月的研究还表明，异体疗法提供了持续的活动能力改善和疼痛缓解，所有这些都来自一个微创的日间手术。"这种治疗方法可能会帮助患者在更长时间内恢复到正常的活动水平，"Beall博士说。"我们需要对这种情况进行更好的治疗，因为保守治疗不能提供患者应有的长期结果。注射式异体移植治疗可能是许多人的答案"。该研究还涉及慢性下背痛的间接影响，从工作缺勤的经济成本到它是所有阿片类药物处方的一半原因。这项研究将于本周在凤凰城举行的介入放射学协会年度科学会议上公布。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347279.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347279.htm