新型光敏药物无需基因改造即可诱导睡眠
伏隔核在动机行为和睡眠调节中起着关键作用，受腺苷 A2A 受体 (A2AR) 调节。因此，该大脑区域内的选择性 A2AR 调节可以控制睡眠和动机。然而，A2AR 分布在包括心脏在内的各种器官中，这给在没有基因干预的情况下进行精确的大脑特异性调节带来了挑战。 筑波大学医学研究所和国际综合睡眠医学研究所（WPI-IIIS）的迈克尔·拉扎勒斯教授和斋藤刚副教授（TRiSTAR 研究员）领导的研究小组深入研究了光化学。他们的目标是开发一种增强细胞外腺苷活性的新型光敏药物。通过给小鼠服用这种药物，并选择性地用光照射伏隔核，他们首次成功地在不进行基因改造的情况下人工诱导睡眠。 传统光敏药物因紫外线引起的光毒性、血脑屏障通透性、光反应效率等问题，在哺乳动物和其他生物体中面临障碍。新开发的光敏药物克服了这些问题，展示了光化学在开发针对大脑中 A2AR 的药物以及通过针对其他中枢药物受体来调节大脑功能方面的潜力。 这项研究是世界顶级国际研究中心计划 (WPI)、日本科学技术振兴机构 CREST 拨款 (JPMJCR1655)、科学研究补助金 (JP21H02802、JP23H04148) 和 AMED (JP21zf0127005) 资助的研究项目的一部分。 来源： 国际综合睡眠医学研究所 期刊参考： 罗伊（Roy，K.）， 等人. (2024). 通过光激活腺苷A2A受体变构调节剂对雄性小鼠伏隔核中的慢波睡眠进行光化学控制。 自然通讯。 doi.org/10.1038/s41467-024-47964-4。 2024-05-28 17:41:00 1716918632 #新型光敏药物无需基因改造即可诱导睡眠
代谢组学研究发现预测新生儿自闭症的生物标志物
最近发表在期刊上的一项研究 通讯生物学 利用新生儿的代谢组学来识别可能预测自闭症谱系障碍 (ASD) 发生的标记物。 学习： 自闭症谱系障碍前期新生儿和5岁自闭症谱系障碍儿童的代谢网络分析。 图片来源：Vink Fan / Shutterstock.com 自闭症谱系障碍 (ASD) 的生物标志物 患有自闭症谱系障碍的儿童在社交互动、语言以及兴趣或行为方面存在限制或重复的困难。 即使接受治疗，只有 20% 的儿童在诊断出自闭症谱系障碍后能够独立生活。 先前的研究已经确定了儿童和成人自闭症谱系障碍的代谢和生化标志物，这些标志物因年龄、性别和症状严重程度而异。 其中许多标记物涉及大脑、免疫系统、自主神经系统和微生物组的结构和功能。 然而，没有任何单一的遗传或环境因素可以解释所有儿童自闭症谱系障碍病例。 基因并不是孤立地发挥作用，多基因和基因-环境相互作用是 ASD 发展的主要因素”。 CDR模型 细胞危险反应 (CDR) 模型描述了将环境和遗传压力源与发育改变和自闭症谱系障碍联系起来的代谢途径。 CDR 从压力源的影响点向外流动，跟随对这些损伤或压力的代谢、炎症、自主、内分泌和神经反应的各种变化。 当压力源在宫内生活或幼儿期发挥作用时，自闭症谱系障碍 (ASD) 更有可能遵循 CDR。 这些影响 CDR 的四个区域，包括线粒体、氧化应激、先天免疫和微生物组。 细胞外三磷酸腺苷 (eATP) 是所有 CDR 途径的基本调节因子。 ATP 作为信号分子 ATP 是地球上所有生命的能量货币。 大约 90% 的 ATP 在细胞内线粒体内产生，用于所有代谢途径。 在细胞外，eATP 充当信息分子。 为此，eATP 与细胞上的嘌呤反应受体结合，以警告危险、改变代谢并诱导普遍的 […]
对白桦茸对抗口腔癌机制的新见解
在最近发表的一项研究中 科学报告研究人员研究了白桦茸提取物对 HSC-4 人类口腔癌细胞的抗肿瘤活性机制。 学习： 白桦茸提取物通过抑制能量代谢抑制口腔癌细胞生长。 图片来源：Kyrylo Vasylev/Shutterstock.com 背景 口腔癌是一个全球性的健康问题，由于其副作用和后果，治疗选择有限。 手术、放射治疗和化疗是主要治疗方法，尽管它们会损害健康组织、影响言语并降低生活质量。 了解和指导肿瘤细胞的代谢途径为创造新疗法提供了可能的途径。 白桦茸对多种癌症类型具有抗癌特性； 然而，其机制尚不清楚。 关于该研究 在本研究中，研究人员检查了白桦茸是否影响口腔癌的发展和代谢。 用蘑菇提取物处理后，研究人员检查了细胞存活、增殖能力、糖酵解途径、细胞凋亡和线粒体呼吸机制。 他们用 0 µg/mL、160 µg/mL、200 µg/mL、400 µg/mL 和 800.0 µg/mL 剂量的蘑菇提取物处理 HSC-4 细胞一天，以评估其对口腔恶性肿瘤细胞行为的影响。包括细胞周期、增殖、活力、线粒体呼吸、细胞凋亡和糖酵解。 该团队使用细胞计数试剂盒 8 (CCK-8) 分析来分析处理后的细胞的细胞周期，以确定细胞活力。 为了研究白桦茸对处理细胞中肿瘤增殖和存活的抑制作用是否包括信号转导器和转录激活剂 3 (STAT3) 信号传导，他们测量了用 200.0 µg/mL 剂量的提取物处理后 STAT3 的激活情况。 此外，他们还进行流式细胞术来分析细胞分布，并进行蛋白质印迹法来提取总细胞蛋白。 研究人员使用液相色谱-串联质谱 (LC-MS) 来确定白桦茸提取物具有抗癌特性的成分。 他们使用带有光电二极管阵列检测功能的高效液相色谱法 (HPLC-DAD) 测定了候选化合物的浓度。 他们使用细胞外酸化率（ECAR）测定法研究了处理细胞中提取物对糖酵解的调节作用。 他们记录了注射葡萄糖、寡霉素和 2-脱氧-d-葡萄糖 (2-DG) 后处理细胞中的实时 ECAR […]
研究发现DNA修复过程是记忆形成的关键
在最近发表在该杂志上的一项研究中 自然研究人员发现，在学习过程中诱发一系列分子事件之前，神经元被招募到记忆回路中，其中包括海马神经元簇中的双链脱氧核糖核酸（DNA）损伤以及由 Toll 样受体 9（TLR9）介导的修复。 学习： 通过 DNA 传感 TLR9 通路形成记忆组件。 图片来源：十亿照片/Shutterstock 背景 当海马体中的神经元经历长期的分子适应以形成皮质微电路以响应刺激时，记忆就形成了。 这个过程是能源密集型的，并且涉及大量的形态和生化变化。 这些分子变化被认为会导致双链 DNA 短暂断裂。 研究还探索了内在神经元和预先存在的发育程序在记忆形成中的作用，并发现环磷酸腺苷 (cAMP) 反应元件结合蛋白 (CREB) 等转录因子参与了该过程。 最近的研究还集中于了解神经元间神经元周围网络如何控制神经元组件的抑制输入以稳定记忆回路。 关于该研究 在本研究中，研究人员试图理解和识别任何整合预先存在的发育机制和刺激启动途径的总体过程，这些过程影响神经元参与特定于记忆的组装或微电路。 使用小鼠模型来分析背海马区域神经元的转录谱超过 48 小时，以了解即时、早期和延迟的基因表达和蛋白质信号传导。 在这项分析中，小鼠接受情境恐惧调节，并且在调节后 4 或 21 天获得的海马样本用于大量核糖核酸 (RNA) 测序。 鉴于已知在神经元活动期间会诱导双链 DNA 的短暂断裂，从而诱导立即早期基因表达，他们假设学习活动引起的 DNA 损伤可能在离散的神经元群体中更广泛和持续。 使用磷酸组蛋白 γH2AX 与双链 DNA 断裂结合的特异性抗体进行免疫荧光标记，以了解情境恐惧调节产生的核外双链 DNA 片段的起源。 情境恐惧调节一小时后还收集了脑切片，以分析与早期基因表达相关的 γH2AX 信号。 此外，还使用免疫染色分析了 CREB 的基线表达，该表达已被确定在记忆中发挥作用。 研究人员还研究了记忆重新激活过程中 […]