03.03 腦科學日報|體內微生物能重組人體;昆蟲產卵的神經生物學機制

1,體內微生物能重組人體!Nature最新論文發表重磅成果


腦科學日報|體內微生物能重組人體;昆蟲產卵的神經生物學機制


我們體內微生物群落包括生存在我們體內的細菌,病毒和其他微生物,這些生物與從炎症性腸病,到運動成績等一切事物都有不同程度的關聯。

加州大學聖地亞哥分校的研究人員創建了有史以來第一張小鼠每個器官中所有分子的圖譜,以及它們被微生物修飾的方式。令人驚訝的是,他們發現微生物控制著小鼠和人體內膽汁酸的結構。這一發現公佈在2月26日Nature雜誌上,由聖地亞哥分校斯卡格斯藥學院質譜創新中心教授兼主任Pieter Dorrestein博士和Robert Quinn博士領導完成。

Dorrestein說,當改變膽汁酸等分子的結構時,可以改變細胞之間的對話方式,以及在某個時間打開或關閉哪些基因。這可能會對身體功能和疾病的發展產生巨大影響。

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2,Nature | 汪菲/王開宇等揭示昆蟲產卵的神經生物學機制

昆蟲究竟通過怎樣的神經生物學機制來決定其產卵的時刻和地點呢?為了解答這一問題,2020年2月26日,來自美國霍華德休斯醫學院Janelia研究園區的Barry Dickson教授實驗室在Nature上發表文章 Neural circuitry linking mating and egg laying in Drosophila females ,利用黑腹果蠅這一種遺傳學模式生物進行了研究,首次在神經環路層面解釋了控制昆蟲產卵行為的生物學機制。

經過大規模的行為學篩查,研究者在果蠅大腦中發現了一群對產卵行為至關重要的神經細胞。如果人為地將這群細胞激活,雌蠅會立刻開始產卵;相反,如果將這群細胞的活性抑制,雌蠅則會完全喪失產卵的能力。基於上述結果,作者將這群細胞命名為控制產卵的下行細胞,簡稱oviDN(oviposition descending neuron)。

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3,Genome Research | 呂萬革團隊揭示調控神經膠質瘤化療藥物敏感性的新機制

化療藥物替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)是目前臨床治療神經膠質瘤的常用藥物,其具有相對較好的生物利用度和臨床療效,然而神經膠質瘤的TMZ抗藥性一直是制約TMZ充分發揮作用的重要難題。

2月21日,Genome Research雜誌發表南開大學生命科學學院、藥物化學生物學國家重點實驗室呂萬革教授課題組題為A HOTAIR regulatory element modulates glioma cell sensitivity to temozolomide through long-range regulation of multiple target genes的研究成果,通過研究發現一個位於HOTAIR基因區域的調控元件通過染色質三維結構遠程調控靶基因從而調控神經膠質瘤細胞對TMZ的敏感性,揭示了調控神經膠質瘤對TMZ敏感性的新機制。

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4,抗體:人體自身的抗抑鬱藥物

穀氨酸受體是一種神經遞質,它也可以成為自身抗體的靶標。哥廷根馬克斯·普朗克實驗醫學研究所的研究人員一直在研究一種特殊的穀氨酸受體(稱為NMDA受體)的自身抗體。穀氨酸受體位於神經細胞膜上,與神經遞質穀氨酸結合。NMDA受體是一種對學習和記憶至關重要的受體類型。多達20%的人血液中有針對這種受體的抗體。

研究人員發現,在一個人的一生中,血液中這些自身抗體的水平會有相當大的波動(與健康狀況無關),而且會隨著年齡的增長而增加。在生活中承受巨大壓力的人,他們的血液中攜帶NMDA受體自身抗體的可能性更大,甚至在年輕的時候也是如此。如果出現感染或其他因素削弱了血腦屏障,自身抗體就會進入大腦,導致癲癇發作或其他神經系統疾病。但是,自身抗體也可以在大腦中發揮積極作用。與正常血腦屏障相比,具有更強通透性的血腦屏障和腦內NMDA受體自身抗體的小鼠,在慢性應激狀態下的活動性更強,抑鬱程度更低。

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5,Nature子刊:基於多模態研究的面孔識別網絡的構建

面部處理支持我們識別朋友和敵人、形成部落和理解面部肌肉組織變化的情感含義的能力。這一技能依賴於大腦區域的分佈式網絡。在這裡,作者將解剖學和功能連接測量與行為測定相結合,創建一個面部連接體的全腦模型。

本文分析了關鍵特性,如網絡拓撲結構和纖維組成。作者提出了一個有三個核心流的神經認知模型;沿著這些流的面部處理以平行和交互的方式發生。雖然遠距離白質連接通道很重要,但面孔識別網絡主要是短距離白質纖維。最後,本文提供的證據表明,眾所周知的面部處理的右側偏側來自於大腦半球內和半球間的連接不平衡。

總之,人臉網絡依賴於高度結構化的纖維束之間的動態通信,從而支持行為和認知的連貫的人臉處理。這篇文章發表在期刊Nature Human Behavior雜誌上。

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6,治療精神分裂症:抗精神病藥物多大劑量效果好?

通過複習分析既往相關文獻,使用新的統計學手段研究抗精神病藥物劑量-反應關係成為目前需要解決的一大科研課題。對此,來自德國慕尼黑工業大學精神醫學和心理治療學系的 Leucht 博士做了一項 meta 分析,研究成果發表在 2019 年 12 月的 the American Journal of Psychiatry 中。研究基於既往研究,旨在報告抗精神病藥物的劑量-反應關係。

研究檢索了多個學術數據庫,篩選了既往所有關於 20 種第二代抗精神病藥物和氟哌啶醇(口服和長效針劑 LAI)用於治療急性精神分裂症的安慰劑對照、劑量反應研究。研究提示,在慢性精神分裂症急性發作的患者中,高於 95% 有效劑量或不能提高治療收效。對某些藥物而言,比目前許可劑量更高劑量的臨床應用還需進一步研究佐實。一線醫師在臨床實踐中可藉助上述數據報告確定具體使用劑量,在有效劑量範圍內合理調整患者用藥方案。

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7,血型還和心血管風險有關?美國心臟協會期刊發表40萬人數據

眾所周知,ABO血型系統對於輸血時的血型匹配、預防血液凝集至關重要。但除此之外,ABO血型系統與各種疾病的關聯也逐漸成為一些研究探索的方向。近年來多項研究發現ABO血型與凝血功能、血栓風險有關,但目前尚缺乏ABO血型對健康影響的全面評估。

美國心臟協會旗下雜誌《動脈硬化,血栓形成和血管生物學》近期發表的一項研究為此提供了新證據。基於英國生物樣本庫(UK Biobank)中超40萬人的數據,研究評估了ABO血型系統和41種健康問題的關聯。這項研究來自荷蘭格羅寧根大學(University of Groningen)的研究團隊。

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8,權威發佈:《麻省理工科技評論》2020年“全球十大突破性技術”

自 2001 年起,《麻省理工科技評論》每年都會評選出當年的“十大突破性技術”,這份在全球科技領域舉足輕重的榜單曾精準預測了腦機接口、智能手錶、癌症基因療法、深度學習等諸多熱門技術的崛起。今年榜單詳細內容解讀:防黑互聯網 、超個性化藥物、數字貨幣 、抗衰老藥物 、人工智能發現分子、超級星座衛星 、量子優越性、 微型人工智能、差分隱私、氣候變化歸因。

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