神经生物学范畴最新研讨停顿

近日，一项登载在国际杂志Cell Reports上的研讨申报中，来自伦敦年夜学玛丽女王学院等机构的迷信家们经过研讨对小鼠停止研讨发明一种特别卵白或在调理年夜脑炎症上饰演着症结脚色，相干研讨或能协助改良迷信家们对神经变性疾病发病机制的懂得。

研讨者Miguel Burguillos博士表现，当年夜脑处于压力形态下时，名为TET2的特别卵白或能协助调理年夜脑中免疫细胞（或小胶质细胞）所发生的免疫反响。虽然神经炎症在抵挡机体沾染和应对年夜脑毁伤方面具有主要的无益感化，但过度或慢性炎症或会杀逝世患处四周的神经元细胞，诸如斯类神经元的逝世亡会激发多种神经变性疾病，比方阿尔兹海默病和帕金森疾病等。

研讨者指出，从小鼠机体中移除TET2可以无效克制神经炎性反响；现在研讨者晓得，TET2能移除来自DNA的特别化学标志，这种标志能协助肯定基因能否被激活；研讨者以为，TET2实践上可以激活年夜脑中症结的免疫细胞停止表达，与机体其它部位的细胞比拟，其在炎性年夜脑细胞中的表示似乎并不雷同。

最初研讨者表现，虽然这是一项摸索性研讨，但相干研讨成果为深化研讨神经变性疾病开拓了一条新的路途，在这些疾病中，由小胶质细胞所驱动的神经炎症会诱发好多病理学表示，从久远来看，其或能协助迷信家们开辟医治多种神经变性疾病的新型疗法。

DOI: 10.1016/j.neuron.2019.08.037

在一项新研讨中，加州年夜学旧金山分校的迷信家应用脑部衔接图谱来猜测额颞叶聪慧（FTD）患者脑萎缩的分散情形，他们供给的最新证据标明，与聪慧症相干的脑细胞的丧失是经过突触衔接树立的年夜脑收集而分散的。该成果进步了迷信家对神经退行性疾病若何分散的看法，并有助于开辟新的，无效缓解这类疾病的好转的疗法以及新型的评价手腕。

UCSF神经学助理传授Jesse Brown博士说：“我们的研讨提醒了聪慧症若何传达，翻开了懂得该疾病生物学机制的窗口，即可以找到我们年夜脑细胞或神经回路的最软弱的部门”。

FTD是60岁以下人群中最罕见的聪慧症类型，其症状表现在说话和行动等方面。与阿尔茨海默氏病一样，FTD症状的多样性反应入迷经退行性疾病在患者年夜脑中的分散方法存在明显差别。这种差别性使得迷信家们难以寻觅处理脑萎缩的药物，也难以停止临床实验来评价一种新型疗法能否无效阻拦了疾病的好转。

该研讨的资深作者，精神病学和病理学传授William Seeley博士先前的研讨提醒了聪慧症患者年夜脑中多种方式的脑萎缩形式，这一发明极年夜地影响了聪慧症研讨范畴。

在他们于10月14日在《Neuron》杂志上揭橥的新研讨中，Seeley及其同事经过研讨基于年夜脑扫描获得的神经收集图，很好地猜测了FTD患者脑萎缩的分散情形。

研讨人员招募了42名行动变异性额颞聪慧（bvFTD）患者，这是一种招致患者表示出不良社交行动的FTD患病方式，别的30名患者则具有语义变异的原发性停止性掉语症（svPPA），这是次要影响患者说话才能的别的一种FTD方式。在试验开端前，这些患者均承受“基线” MRI扫描，以评价现有年夜脑退步的水平，然后在约一年落后行随访扫描，以测量其疾病的停顿情形。

研讨人员起首假定，脑退步始于某些特殊软弱的地位，然后分散到剖解学上相连的年夜脑区域。 对此，他们起首估量了每位患者的基线扫描所见的脑萎缩开端部位。然后，他们应用雷同的尺度化衔接图来猜测一年落后行的后续扫描中最能够分散患者脑萎缩的地位，并将这一猜测的精确性与其他猜测办法的精确性停止比拟。

他们发明，两种特别的连通性测量办法年夜年夜进步了他们对给定年夜脑区域在基线和后续脑部扫描之间呈现脑萎缩能够性的猜测精确率。一个称为“到震中的最短途径（nodal hazard）”，而另一个称为“节点伤害（nodal hazard）”。

研讨人员标明，均匀而言，这两种收集连通性目标比现有的猜测办法加倍精确地猜测了疾病向新年夜脑区域的分散能够性。在很多情形下，该疾病完整绕过了与曾经萎缩的区域相邻但在剖解学上不相连的年夜脑区域，而是跳到了功效衔接更慎密的区域。

该发明除了供给了有关FTD分散脑萎缩的机制的生物学见地之外，还将为开辟医治办法供给信息，例如可以猜测迷信家们供给有关医治能否无效改动疾病好转。研讨人员还可以更好地猜测萎缩将若何在年夜脑中分散，以协助患者及其家眷顺应疾病成长进程中能够呈现的症状。

doi:10.1001/jama.2018.18743.

在一项新的临床研讨中，来自美国东南年夜膏火恩柏格医学院和梅奥诊所的研讨人员报道造血干细胞移植可逆转一种使人健康的神经零碎疾病，这种称为视神经脊髓炎（neuromyelitis optica）的疾病招致一半的患者在确诊后5年内掉明和掉去行走的才能。年夜多半患者在承受造血干细胞移植5年后坚持优越，而且可以防止每年破费高达50万美元的药物医治。相干研讨成果近期揭橥在Neurology期刊上，论文题目为“Autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation for neuromyelitis optica”。

视神经脊髓炎，以前被归类为多发性硬化症（MS）的一种罕有亚型，但现在被以为是另一种疾病。与多发性硬化症和年夜多半其他本身免疫疾病分歧的是，视神经脊髓炎具有生物标记物AQP4，它与疾病运动度相干。在造血干细胞移植后，患者的血液中不再具有可辨认的AQP4。

论文第一作者、东南年夜膏火恩柏格医学院医学传授、免疫疗法与本身免疫疾病担任人Richard Burt博士说，“之前的医治办法均未招致AQP4继续消逝，或许让患者免于医治。”

Burt说，“造血干细胞移植和药物医治之间存在分明的差别。造血干细胞移植改良了患者的神经功效妨碍和生涯质量。他们的病情恶化，并且这种疾病标记物在移植后长达五年的工夫里消逝了。”

梅奥诊所拥有生物标记物AQP4的专利，而且与Burt和东南年夜学协作停止了这种生物标记物剖析。

在这项临床研讨中，12名视神经脊髓炎患者承受了造血干细胞移植。在移植5年后，在这12名患者中，仅有2人产生疾病复发，不得不从新承受药物医治。这似乎是造血干细胞移植可以逆转的第四种慢性疾病。

造血干细胞移植的目的是让出缺陷的免疫零碎正常运转。造血干细胞取自患者的骨髓或血液，然后他们的免疫零碎被化疗彻底摧毁。接上去，将他们的造血干细胞从新引入患者体内，然后它们在体内迁徙到骨髓中，从而让他们的免疫零碎重置。

Burt开辟了这一范畴。他是在医学出书物中第一个提出应用造血干细胞移植医治多发性硬化症的人，是第一个在临床前植物模子中如许做的人，也是在美国第一个应用造血干细胞移植医治多发性硬化症患者的人。Burt还针对零碎性硬化症和多发性硬化症停止了首批随机造血干细胞移植临床实验，而且获得了十分积极的成果。

2019年1月，Burt在JAMA上揭橥了一项随机临床研讨，它标明在复发缓解型多发性硬化症（relapsing-remitting multiple sclerosis）患者中，造血干细胞移植可逆转神经功效妨碍，在5年多的工夫里，年夜多半患者延缓或阻拦了进一步的停止性功效妨碍，或许呈现新的疾病运动的迹象。

依据Burt揭橥的研讨，造血干细胞移植逆转的其他疾病是全身性硬化症和慢性炎性脱髓鞘性多发性精神病（chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy）。

DOI: 10.3389/fnins.2019.01009

近日，北卡罗莱纳州立年夜学的研讨人员发明，炎症会添加小鼠热敏感神经元的运动强度，进步基因表达并增进感到神经（神经突）发展，但不会添加小鼠的身材感到。这项任务提醒了炎症引诱的钙通道基因的过度表达在痛苦悲伤超敏反响中的感化。

因为多种身分，炎症平日会惹起痛苦悲伤超敏反响：痛苦悲伤受体表达添加；脊髓中神经递质释放的改动；神经元高兴性加强。研讨标明，电压门控钙通道（VGCC）在一切这些变更中都起侧重要感化，由于它们释放的神经递质会掌握神经元与神经元之间的通信。

“在炎症形态下，VGCC在感到神经元过度活泼或过度高兴中发扬感化。”北卡罗莱纳州立年夜学分子生物医学迷信助理传授，这项任务的次要作者Santosh Mishra说：“别的，由这些通道释放和掌握的钙分子调理神经突的发展。我们想更细心地不雅察Cav2.2的VGCC的感化，以懂得其在炎症进程中能否添加外周神经突的发展。”

在四周的神经零碎中，神经元被调理以发生特定的损害感触感染旌旗灯号。例如，TRPV1和TRPM8感到神经元与热和冷等热感到相干。另一方面，表达MrgprD和MrgprB4的神经元辨别与潜在的伤害低阈值机械感到相干。

Mishra的团队之所以选择Cav2.2，是由于其在背根神经节（DRG）中表达丰厚。研讨小组应用体外和体内炎症小鼠模子，探求了炎症、Cav2.2活性和传入神经突发展之间的关系。他们发明炎症添加了Cav2.2的表达，而Cav2.2的表达反过去又添加了热敏神经元的传入神经突发展和活性，但没有添加机械神经元的神经突发展。

Mishra说：“机械神经元中Cav2.2通道的表达没有添加，是以对这些神经元没有分明的影响。” “我们不明确的是，为什么炎症不会像热感到一样在机械感到中引诱钙通道上调。这能够是由于这些神经元在表达Cav2.2 VGCC时没有那么多，但这是我们须要进一步研讨的。”

Mishra愿望这项任务将协助迷信家更多地懂得慢性痛苦悲伤的缘由，尤其是炎症惹起的四周神经发展变更能否在从急性痛苦悲伤形态向慢性痛苦悲伤形态的改变中起感化。

这项任务揭橥在《Frontiers in Neuroscience》杂志上。

DOI: 10.1038/s41467-019-12372-6

我们的年夜脑包括数百万个突触-这些衔接在神经元之间传递信息。在这些突触中无数百种分歧的卵白质，这些卵白质的功效妨碍会招致精力决裂症和自闭症等疾病的产生。

比来，麻省理工学院以及哈佛年夜学和麻省理工学院的研讨人员如今曾经设计出一种新办法，可以以高分辩率对这些突触卵白疾速成像。应用荧光核酸探针，它们可以标志和不雅察无穷数目的分歧卵白。在这项研讨中，他们对含无数千个突触的细胞样本中的12种卵白质停止了成像。

麻省理工学院生物工程学副传授Mark Bathe说：“多重成像很主要，由于即便在统一年夜脑内，突触与细胞之间也有很年夜的差别。”

研讨人员筹划鄙人一步应用这种技巧来研讨突触，以及阻断与特定疾病相干基因的表达时会产生什么，以期愿望开辟出可以逆转这些效应的新疗法。相干研讨揭橥比来的《nature communications》杂志上。

突触卵白具有多种功效。它们中的很多有助于构成突触支架，这些支架与排泄神经递质和处置传入旌旗灯号有关。固然突触包括数百种这些卵白质，但传统的荧鲜明微镜技巧仅限于一次最多成像四个卵白质。

为了添加卵白质的数目，麻省理工学院的团队基于一种称为DNA PAINT的现无方法开辟了一项新技巧。应用最后由马克斯·普朗克生物化学研讨所的Ralf Jungmann设计的这种办法，研讨人员应用DNA抗体探针标志了卵白质或其他感兴味的分子。然后，他们经过传递与DNA抗体探针联合的荧光DNA“寡核苷酸”使每种卵白质可以被不雅察到。

DNA链彼此之间固有的亲和力很低，是以它们会按期联合息争除联合，可以应用超高分辩率显微镜对闪耀的荧光停止成像。然则，对每种卵白质停止成像年夜约须要半小时，是以无法对年夜型样品中的很多卵白质停止成像。

Bathe和他的同事着手创立一种更快的办法，使他们可以在短工夫内剖析年夜量样本。为了完成这一目的，他们优化了DNA探针，使其可以应用所谓的锁定核酸与DNA抗体更慎密地联合。如许会发生更亮的旌旗灯号，是以可以更快地完成成像，但分辩率略低。

Bathe说：“当我们在单个神经元孔长进行12或15种色彩处置时，全部试验须要一个小时，而与之比拟，此前的技巧须要一整夜的工夫。

研讨人员应用这种技巧来标志突触中发明的12种分歧卵白质，包含支架卵白质，与细胞骨架相干的卵白质以及已知标志高兴性或克制性突触的卵白质。他们研讨的卵白质之一是shank3，这是一种与自闭症和精力决裂症都有接洽的支架卵白质。