弓形虫感染和慢性 IL-1 升高导致海马 DNA 双链断裂信号,引发认知缺陷

慢性弓形虫感染与IL-1升高通过DNA双链断裂信号通路导致海马功能障碍:Nature Neuroscience 2025年最新研究综述 学术背景与研究缘由 近年来,神经炎症(neuroinflammation)在多种脑疾病中的作用逐渐受到学界关注,尤其是在神经退行性疾病和认知障碍等领域。慢性感染和持续炎症被认为与认知功能损害密切相关,但具体机制尚不完全清楚。弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种常见的人畜共患寄生虫,据估计全球约有50%人口曾经暴露于其感染风险。即使在免疫功能正常的个体中,弓形虫感染通常表现为无症状的潜伏期,但越来越多证据显示,这种“无声”的感染可能与多种神经精神疾病相关,例如精神分裂症、双相情感障碍、癫痫及强迫症等。 在感染驱动的慢性炎症环境下,促炎细胞因子如白...

FTD/ALS中TDP-43核丧失导致广泛的可变末端加聚变化

前言与学术背景 前额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia, FTD)和肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)是两种严重的神经退行性疾病,其发病机制至今尚不完全清楚。近年来,RNA结合蛋白TDP-43(TAR DNA-binding protein 43)被认为在这两种疾病中发挥着核心病理作用:在患者神经元中,TDP-43出现核丢失,即从细胞核流失至胞质,在脑和脊髓异常积聚,引发下游分子功能紊乱。TDP-43的一个关键已知功能是负调控“隐匿外显子(cryptic exons)”的掺入,保护mRNA正常剪接并维持基因表达稳定。然而,TDP-43是否参与其他RNA加工过程,尤其是mRNA末端的多聚腺苷酸化(polyadenyla...

小鼠面部表情揭示潜在认知变量及其神经相关性

用“面部表情揭示大脑隐藏认知变量”——Nature Neuroscience最新研究深度解读 背景介绍:脑与行为的无声交流 在动物与人的行为科学领域,过去的理论主要关注的是“有意”的、适应性的动作——即行动本身是为了完成任务、追求目标而产生。然而,长期以来科学家们也注意到,大脑活动还会“无意”地泄露到身体表现上,产生一系列非自愿、非适应性的动作和表情。这些被称为“偶发运动”(incidental movements)或“偶发面部表情”,曾被流行心理学认为与情绪和内心状态相关,但在生物学和神经科学领域始终缺乏系统性的神经学证据。 近些年,研究者们发现,身体动作,尤其是面部表情,不仅仅是情绪的标志,更能够反映动物复杂的认知变量(cognitive variables),如记忆、决策和内部状态。例...

星形胶质细胞Ca2+通过限制运动学习期间树突重复活动防止突触去增强

背景介绍与研究缘起 在神经科学领域,学习与记忆过程依赖于大脑中复杂的细胞活动调控。以往大量研究聚焦于神经元之间的突触可塑性(synaptic plasticity),例如长时程增强(long-term potentiation, LTP)和长时程抑制(long-term depression, LTD),作为神经环路重塑的物质基础,推动了神经科学的发展。然而,近年来一个新兴领域——星形胶质细胞(astrocytes)对大脑功能的影响日益受到关注。星形胶质细胞不仅仅是神经元的“配角”,它们通过调节神经元代谢、缓冲细胞外离子环境、摄取神经递质以及分泌调节性分子等方式,积极影响着神经元活动和突触传递,但这些作用在学习与记忆等行为层面上的具体机制,仍未被彻底揭示。 尤其是在体内活体条件下,星形胶质细...

TDP-43丧失诱导ALS/FTD中的隐匿多腺苷酸化

TDP-43丧失诱导ALS/FTD中的隐匿性多腺苷酸化 背景介绍 肌萎缩性侧索硬化症(ALS, Amyotrophic lateral sclerosis)和额颞叶痴呆(FTD, Frontotemporal dementia)是两种严重的神经系统退行性疾病,影响全球数十万人。大量的研究表明,RNA结合蛋白TDP-43(TAR DNA-binding protein 43)在这两类疾病中出现异常的核内耗竭与胞质聚集,这不仅是ALS的细胞标志物,在FTD中也高度相关。此外,TDP-43病变还在超过50%的阿尔茨海默病患者脑组织中被检测到。TDP-43正常情况下定位于细胞核,并参与RNA前体(pre-mRNA)的剪接、转运、多腺苷酸化(Polyadenylation, APA)等多种过程,对于调...

增强脊髓损伤后AMPA受体信号促进室管膜来源神经干/祖细胞迁移及功能恢复

脊髓损伤后AMPA受体信号增强促进室管膜衍生神经干/前体细胞迁移与功能恢复 —— Nature Neuroscience 最新研究综合报道 一、学术背景:脊髓损伤修复难题、室管膜细胞的潜能与AMPA受体机制探索 脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)是一类严重危害人类健康的中枢神经系统损伤,其导致的神经功能损失及瘫痪常常不可逆。由于哺乳动物的脊髓再生能力有限,如何促进损伤后神经再生与功能恢复,成为神经科学与临床康复医学领域长期关注的难题。近年来,研究者发现,脊髓中央管(central canal)周围的室管膜细胞(Ependymal cells)在损伤后可被激活,获得干细胞/前体细胞(Neural Stem/Progenitor Cells,NSPCs)特性,短暂地表现出...

致幻剂5-HT2A受体激动剂对神经血管耦合和脑功能神经元及血流动力学测量的差异影响

迷幻药在大脑神经-血管耦合中的作用机制:最新研究解读 一、学术背景与研究动因 在过去十年,迷幻药(psychedelics)如裸盖菇素(psilocybin)、麦角酸二乙酰胺(LSD)等因其在治疗抑郁症、物质依赖等临床领域表现出快速和显著疗效而重新受到科学界高度关注。越来越多的临床试验表明,迷幻药可以显著改善情绪障碍和成瘾相关疾病,使得研究其作用机制成为精神病学和神经科学的新热点。 目前针对迷幻药的神经机制研究大多集中在其对神经元的调控,尤其是迷幻药在大脑中的作用主要依赖于5-羟色胺2A受体(5-HT2A receptor, 5-HT2AR)的激活。大量功能性磁共振成像(functional MRI, fMRI)研究显示,迷幻药会导致脑功能网络的剧烈重组,如默认模式网络(default mo...

单剂量裸盖菇素可快速且持久缓解慢性小鼠疼痛模型的痛觉异常和焦虑抑郁样行为

单剂量致幻剂对慢性疼痛及情绪障碍具有快速且持久的缓解作用:Nature Neuroscience最新原始研究学术报道 背景介绍 慢性疼痛与情绪障碍(如焦虑和抑郁)在临床上常常共存,且两者互相加重并影响治疗预后。临床统计数据显示,慢性疼痛患者出现焦虑或抑郁症状的比例远高于普通人群,而情绪障碍也显著提高疼痛的主观体验、减少患者对治疗的依从性,并提升阿片类药物的滥用风险。更重要的是,这种“病痛与情绪”的交互影响导致了患者生活质量的普遍受损和功能障碍。现阶段,针对慢性疼痛伴随情绪障碍的治疗手段较为有限,传统药物和综合心理干预常常效果不佳,尤其是对于难治性慢性疼痛和合并抑郁症状患者。科学界普遍认为,联合评估并同步管理疼痛与情绪功能障碍将有助于改善患者结局,但在具体机制和有效干预方式上仍然存在诸多不明确...

胚胎运动神经元程序因子在出生后运动神经元中重新激活未成熟基因表达并抑制ALS病理

一、学术背景与研究缘起 运动神经元(Motor Neuron)退化性疾病如肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS),一直是神经科学的重要研究方向。ALS 以成年后发病为特征,患者运动神经元逐渐退化,导致瘫痪和死亡。在 ALS 等疾病中,年龄增加被认为是主要的风险因素,但导致成熟运动神经元易感于病理损伤、而年轻运动神经元能够抵御这些损伤的分子机制,至今仍未明了。既往研究已知,随着运动神经元的成熟,其基因表达和染色质结构发生了剧烈变化,约有7000个基因表达水平、10万个染色质开放区域在成熟过程中较大幅度改变。 研究团队关注到,在胚胎期,运动神经元具有较强的抗逆性和再生能力,这种抗逆性在后期逐渐丧失。他们提出一个重要假设:如果让成熟的运动神经元重新...

催产素通过下丘脑-脑干-心脏神经通路调节呼吸性心率变异性

Nature Neuroscience 最新研究报道:催产素中枢调控呼吸性心率变异的新机制 一、研究背景与学科基础 心率变化是体现人体生理和心理状态的重要指标,经过自主神经系统的精细调控,能够维持血气稳态并反映情绪状态。自律性心率变异(heart rate variability, HRV)是反映心脏健康与神经调控能力的常用参数,其中与呼吸周期紧密相关的部分称为呼吸性心率变异(respiratory heart rate variability, respHRV,亦称呼吸性窦性心律不齐,respiratory sinus arrhythmia,RSA),表现为吸气时心率升高、呼气时心率降低。这一机制不仅能优化心脏泵血效率,在氧气供应及二氧化碳排除中发挥重要作用,而且还与个体年龄、身体训练水平...