方法│膜受體的功能定位│膜表面區域性hASIC1a的突觸後靶向及動態特性
酸敏感離子通道(ASICs)是中樞神經系統中的主要H+受體,能感知細胞外pH值的波動,並介導陽離子內流。ASIC1a是負責酸啟用電流的主要亞單位,在腦神經元中廣泛表達,在突觸傳遞和可塑性等多種功能中發揮著關鍵作用。鑑於齧齒動物和人類ASIC1a特性之間的差異,有必要對人類(h)ASIC1a進行更深入的研究,以便更好地瞭解hASIC1a在腦功能和腦疾病中的作用。本文作者開發了一種用於細胞膜表面功能性hASIC1a的標記和視覺化工具,可以在固定狀態下研究神經元表面hASIC1a的亞細胞定位和活細胞實時觀察樹突上hASIC1a的動態轉運。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00581-9
研究論文│電生理│小鼠視前內側區神經元電生理特性的性別差異
下丘腦內側視前區(mPOA)是進化上保守的重要神經網路節點,控制著社交行為。mPOA在包括人類在內的幾乎所有被檢測物種中都存在廣泛的性別差異。然而,雖然mPOA的電生理特性已有相關報道,但在已知的這幾項研究中並沒有將雌性物種納入研究範圍,也沒有對激素調節mPOA電生理特性的研究報道。本文透過對mPOA進行全細胞膜片鉗記錄,研究了性別、細胞型別和性腺激素對mPOA神經元電生理特性的影響。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00565-9
研究論文│皮層發育│透過轉錄組分析確定SenZfp536是一種抑制皮層神經祖細胞自我更新的正義長鏈非編碼RNA
大腦皮層是一個由大量神經元和神經膠質細胞組成的六層結構,是複雜認知功能的基礎。在皮層發育過程中,皮層神經祖細胞(NPCs)具有自我更新和分化的能力。這種能力會隨著時間發生改變,很大一種可能是由於NPCs中表達的一系列轉錄因子組隨時間發生變化。長鏈非編碼RNA(lncRNAs)可以透過調控轉錄來控制多種組織和器官的發育。然而LncRNAs如何參與和控制大腦皮層的發育並不清楚。因此,對參與這一過程的關鍵LncRNAs進行研究不僅有助於更好地理解皮層發育過程,還可能透過對NPCs的調控達到治療神經退行性疾病以及惡性腦腫瘤等疾病的目的。本文透過分析發育中的小鼠大腦皮層轉錄組資料,鑑定出一個正義lncRNA,SenZfp536,並對其在NPCs分化中的功能和作用展開研究。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00607-2
研究論文│性別角色與情感│性別角色,而不是生物性別,塑造了人類對情感的敏感性
大多數情況下男女差異並不僅僅表現在生物性別上,而是表現在對性別角色的認同。比如青少年成長過程中就有一種被稱為性別角色整合的現象。在這種現象中,青少年成長早期被認為是一個壓力倍增的時期,期間需要做出符合包括來自家庭、同伴、學校和媒體等大眾對性別角色的期望,結果就是男孩子傾向於增加男性的陽剛氣概,而女孩子傾向於增加女性特質。與男性相比,女性對負面刺激敏感性更高。
最近的一些研究也提示相比男性,女性更容易受到罕見或新鮮刺激激發的驚嚇反應。然而,目前並不清楚對於在情緒處理中的性別差異是由生物性別、性別角色還是兩者之間的相互作用造成的。
為了探究這一問題,本文使用兩種不同的研究任務。研究(1)是在控制不同樣本的情緒相關特徵後,也即非情緒任務中,探索生物性別和性別角色如何在實驗室環境中調節大腦對不同強度正面或負面影象刺激的敏感性。而研究(2)則採用觀察法進一步探討性別角色和生物性別對現實生活中情緒相關精神疾病症狀的影響。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00588-2
研究論文│恐懼│丘腦腹側前內側核促腎上腺皮質激素釋放激素神經元對暗示恐懼表達的調控
丘腦前內側核(AMv)的腹側部分能夠向參與恐懼記憶處理的皮質-海馬-杏仁核迴路傳遞資訊。促腎上腺皮質激素釋放激素(CRF)神經元,尤其下丘腦CRF神經元主要是負責啟動哺乳動物應激反應的內分泌成分,與應激和恐懼的調節密切相關。然而,很少有研究探討丘腦前部的CRF神經元是否參與條件性恐懼記憶的調節。
本文在CRF轉基因小鼠中透過使用經典的恐懼條件反射正規化來研究AMv-CRF神經元在條件性恐懼記憶調節中的作用。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00592-6
研究論文│恐懼│邊緣下皮質到腦室旁丘腦的投射介導恐懼的消退提取
恐懼可以由感知到的威脅引起。對威脅做出正確的行為反應,可以使包括人類在內的所有動物降低風險,增加生存機會。當個體無法克服獲得性恐懼時,他們可能會患上恐懼相關障礙[2]。創傷後應激障礙(PTSD)是一種非常普遍的恐懼相關障礙,給患者造成了巨大的損失。恐懼消除是PTSD患者“暴露療法”的一線治療方法。然而,這種通過後天學習建立的恐懼記憶消退通常是脆弱的,在許多情況下恐懼依然會復現。研究提示,對消退記憶的恢復受損可能會導致恐懼記憶的迴歸。因此,更好地理解消退提取的神經環路機制將有助於PTSD的治療。
越來越多的證據表明,消退提取除了由經典的皮層邊緣下區-杏仁核神經環路介導,還存在其他的神經環路。本文揭示了在經典的皮層邊緣下區-杏仁核神經環路之外新的一條介導恐懼消退提取的神經環路。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00603-6
研究論文│腦損傷│透過拮抗蛋白酶啟用受體4抑制Tab2/NF-κB訊號通路介導的神經炎症從而保護腦損傷
創傷性腦損傷(TBI)是全球45歲以下人群死亡的主要原因之一,倖存者往往伴有多種嚴重的神經功能障礙。TBI引起的損傷主要由兩部分組成:原發的機械力對大腦結構完整性造成的破壞性損傷和由於機械損傷造成血管破壞,特別是血腦屏障破壞後出現的氧化應激、炎症、壞死和凋亡等繼發性損傷。對TBI的治療集中在對繼發性損傷的干預。然而,我們對繼發性損傷的機制瞭解的並不深入,對於干預的最適合方法也存在爭議。因此,探討TBI繼發性損傷的具體機制,尋找合適的治療靶點具有重要意義。
繼發性損傷的最關鍵因素之一是TBI後血腦屏障破壞導致凝血酶等血清蛋白酶滲入腦實質內。凝血酶透過與相應的受體結合發揮作用,這些受體稱為蛋白酶啟用受體(PAR)。其中PAR1拮抗劑是目前唯一對抗凝血酶受體活性的藥物,然而由於抗血栓治療中的出血隱患導致這種拮抗劑無法用於出血性損傷患者。有證據提示PAR4拮抗劑可能是更為安全的抗血栓藥物。
本文探討的是TBI後PAR4表達的變化以及PAR4拮抗劑對TBI後的神經保護功能,並對其在體內外的作用機制進行了進一步的研究。
詳情:ttps://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00601-8
快報│蛋白質降解│模擬自噬栓系化合物的降解效應
開發針對特異性致病蛋白選擇性降解的藥物是疾病治療的一種重要策略。蛋白質水解靶向嵌合體和自噬栓系化合物(ATTECs)是一種基於“分子膠”或雙向功能嵌合體化合物的設計,可以將目標蛋白(POI)栓繫到蛋白質降解機制(PDM)的特定成分上,形成的三聚體(POI-化合物-PDM)會加速POI的降解,造成POI選擇性下降。
然而,POI-化合物之間的劑量依賴曲線並不是典型的Boltzmann劑量依賴曲線,而是呈“U”型。在高濃度化合物下,最佳化合物濃度可最大程度降低POI和“彎鉤”效應,意味著當化合物濃度過高時,每個分子可以單獨與POI或PDM相互作用,而不再是將它們聚合在一起。目前對這種三聚體的建模並沒有將POI降解考慮在內,一方面是POI的降解大大增加了建模的計算量,另一方面也因為現有的降解技術大多基於泛素化,而泛素化是一種複雜的酶促反應,對建模也有巨大的挑戰性。
本文提出了一種新的降解技術,利用ATTECs獲得自噬來進行選擇性降解。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00574-8
快報│突觸可塑性│Lin28a對齒狀顆粒細胞的突觸可塑性和空間記憶至關重要
Lin28是一種保守的RNA結合蛋白,調控包括組織譜系、生長、代謝等多種生物過程。Lin28包括Lin28a和Lin28b兩種同源物,均在哺乳動物中樞神經系統發育早期表達,出生後急劇下降。最新的報道提示,Lin28a仍然存在於成熟大腦的神經幹細胞中,然而Lin28是否參與調節成熟神經元的突觸可塑性以及生理功能尚不清楚。海馬齒狀回(DG)參與認知、情緒調節等多種生理功能。齒狀顆粒細胞(DGCs)是DG的初級神經元,在海馬神經環路中編碼空間和背景記憶是必不可少的。
DGCs突觸可塑性的細胞代謝對於調節海馬依賴行為相關的細胞生理功能具有重要意義。本文探討的是Lin28在DGCs的突觸可塑性以及空間記憶中的作用。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00591-7
快報│腦影像│小鼠全腦膽鹼能神經元向骨骼肌投射的高通量光片斷層成像研究
膽鹼能系統可以透過調控神經元活性來調節運動功能。然而,全腦的膽鹼能系統和骨骼肌之間的解剖關係並不清楚。為了知道膽鹼能系統如何調節骨骼肌的活動,就需要我們瞭解膽鹼能神經支配模式以及骨骼肌神經支配差異的細節。運用經典的免疫組織化學的方法無法從成像上明確檢測從大腦到骨骼肌的連線是否存在。
為了確定不同腦區與骨骼肌之間的功能連線,本文利用一種熒光嗜神經性偽狂犬病病毒(PRV-CMV-EGFP)來標記6個小鼠前肢趾屈肌的全腦神經元及其投射。
詳情:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-020-00552-0