微生物组通路与慢性肾脏病有关
TMAO（三甲胺 N-氧化物）是肠道细菌产生的代谢物，由于其与心血管疾病的相关性而成为人们关注的代谢物。 现在，克利夫兰诊所和塔夫茨大学的新发现表明，血液中高TMAO水平可以预测未来随着时间的推移患慢性肾病（CKD）的风险。 研究人员写道：“三甲胺 N-氧化物 (TMAO) 是膳食磷脂酰胆碱和肉碱的肠道微生物群衍生的代谢产物。” “实验表明，TMAO 会导致肾损伤和肾小管间质纤维化。 关于 TMAO 与肾脏结局（尤其是 CKD 事件）之间的前瞻性关联知之甚少。 我们假设较高的血浆TMAO水平与较高的CKD风险和较高的肾功能下降率相关。” 研究人员发现，TMAO 血液水平升高的参与者未来患慢性肾病的风险增加。 对于基线时肾功能正常或受损的人来说，TMAO 水平较高还与肾功能下降速度加快有关。 这些关联与社会人口特征、生活习惯、饮食和其他已知的肾脏疾病危险因素无关。 研究结果也与早期报道的临床前模型研究一致，显示TMAO直接促进肾功能衰退和组织纤维化。 Hazen 说：“研究结果表明 TMAO 升高与患慢性肾病风险增加之间存在非常密切的临床联系。” “结果来自不同种族和社会人口背景的个体，他们一开始肾功能正常。 参与者的多样性有助于确保结果具有普遍性。” 研究表明，TMAO 水平与糖尿病、高血压、年龄增长和种族等众所周知的危险因素一样，甚至是更强的慢性肾病风险指标。 弗里德曼学院研究助理教授王说：“我们的研究是对临床前模型研究的重要补充，支持TMAO作为慢性肾脏病的一种新的生物危险因素。” “TMAO 水平可以通过生活方式饮食和药物干预进行高度改变。 除了使用新药来降低患者的 TMAO 之外，使用饮食干预来降低普通人群的 TMAO 可能是慢性肾病发展的一种经济高效且低风险的预防策略。” 未来的研究计划包括检查遗传数据，以帮助评估TMAO与慢性肾脏病之间的潜在因果关系，以及更明确地研究生活方式的改变是否可以预防慢性肾脏病的发生和进展。 2024-04-10 00:41:46 1712710795 #微生物组通路与慢性肾脏病有关
蛋白质全息图提供分子水平细节
牛津大学的研究人员在利用全息术在单分子水平上对蛋白质进行成像方面取得了显着的进步。 他们的创新工艺可生成基于光的蛋白质全息图，将最先进的灵敏度提高了五个数量级，从而能够测量生物分子极性。 成像技术为研究生物分子相互作用以及如何将其应用于纳米科学开辟了新途径。 研究文章“单蛋白光学全息术，”发表在《自然光子学》上。 光学全息术的单分子灵敏度 尽管显微镜的主要目的是提供细胞和亚细胞特性的定性评估，但与计算机、激光器、光电设备和波长选择器等其他工具一起使用时，它也可以执行广泛的定量测量。 这些定量测量使得在所有时间和空间复杂性中建立生物材料的结构和特性之间的关系具有挑战性。 当一起使用时，这些工具可显着提高在大分子尺度上研究细胞和亚细胞结构的物理和化学特性的能力，而不会造成任何损害。 尽管所有材料都会不同程度地发生光散射，但光学全息方法（通过重新组合从物体衍射的光波来创建定量的三维图像）从未检测到单个分子的微小散射。 与传统强度测量相比，全息方法在数据内容、可调谐性和后处理方面具有许多优势。 然而，由于使用以前的方法难以捕获单个分子的微弱信号，无标记单分子研究进展缓慢。 Jan Christoph Thiele、Emanuel Pfitzner 和 Philipp Kukura 克服了这些障碍，并表明基于光的全息术可以检测单个蛋白质的极弱光散射。 与最先进的相互作用强度相比，研究人员将该技术的灵敏度提高了五个数量级。 该方法的工作原理是先将样品发出的光分开，然后将其与参考光耦合，然后将检测分为四个平行通道。 这使得能够精确检测和测量单个蛋白质。 研究人员成功检测、解析和测量了质量低于 100 kDa 的单一蛋白质。 该方法分别测量振幅和相位，因此可以提供有关样品身份的大量信息并确定某些生物分子是否可极化。 该团队的突破使得测量分子极化性和样品特性（例如粒径、材料特性或蛋白质寡聚化）变得更加容易，并开辟了研究生物分子相互作用和寻找纳米科学一般用途的新方法。 2024-03-14 00:21:59 1710382242 #蛋白质全息图提供分子水平细节
与寒冷疼痛反应有关的蛋白质被提议作为治疗靶点
密歇根大学研究人员对小鼠进行的一项研究发现了一种名为 GluK2（谷氨酸离子型受体红藻氨酸亚基 2）的蛋白质，它使哺乳动物能够感知寒冷。 这一发现有助于弥合感觉生物学领域长期存在的知识空白，并可以让科学家们解开我们在冬天如何感知和遭受寒冷的影响，并有可能更好地理解为什么一些患者在特定疾病条件下经历不同的寒冷。 结果还表明 GluK2 是冷痛的潜在治疗靶点。 研究负责人 Shawn 表示：“GluK2 作为哺乳动物冷传感器的这一发现，为更好地理解为什么人类会对寒冷产生痛苦反应开辟了新途径，甚至可能为治疗冷感过度刺激的患者的疼痛提供了潜在的治疗靶点。”徐博士，密歇根大学生命科学研究所教授。 徐是该团队发表论文的高级作者 自然神经科学标题为“红藻氨酸受体 GluK2 介导小鼠的冷感”，他们总结道：“在当前的研究中，通过表征 GluK2 KO 小鼠，我们提供了多种证据，揭示了 GluK2 在冷感知中的关键作用。 我们的结果表明，GluK2 介导小鼠的冷感觉，支持 GluK2 作为冷传感器。” 作者表示，温度“对地球上所有生物的生命有着深远的影响”。 他们继续说道：“为了生存和适应不断变化的环境，动物和人类进化出了一种专门的体感系统来检测环境中的温度变化，从而相应地调整它们的行为和生理机能。” 然而，虽然检测冷、暖和热温度的热传感器都已被广泛表征，但人们对那些检测冷温度的热传感器知之甚少。 “该领域在 20 多年前就开始发现这些温度传感器，并发现了一种名为 TRPV1 的热敏蛋白，”神经科学家 Xu 说。 “各种研究发现蛋白质能够感知热、暖、甚至冷的温度，但我们无法确认是什么能够感知低于 60 华氏度的温度。” 作者进一步解释说，“虽然一些候选通道，特别是那些热敏 TRP 通道，已被提议作为冷传感器，但它们在体内介导体感神经元冷感知方面的作用尚未得到验证。 因此，冷传感器的分子特性仍然难以捉摸，导致我们对热传感的理解存在知识空白。” 在一个 2019年学习徐实验室的研究人员发现了第一个冷感受体蛋白 秀丽隐杆线虫一种毫米长的蠕虫，实验室将其作为理解感官反应的模型系统进行研究。 编码的基因 线虫 GluK2 蛋白在包括小鼠和人类在内的许多物种中在进化上是保守的，因此这一发现为验证 GluK2 作为哺乳动物的冷传感器提供了一个起点。 来自生命科学研究所和密西根大学文学、科学与艺术学院的研究人员在缺少 GluK2 基因、因此无法产生任何 GluK2 蛋白的小鼠中测试了他们的假设。 […]
维生素 A 在干细胞谱系选择中发挥关键作用
组织再生在一定程度上是通过容纳干细胞的特殊生态位来调节的。 当受到干扰时，例如皮肤上的划痕，干细胞可以移动到需要修复的区域。 为此，细胞进入谱系可塑性状态。 洛克菲勒大学教授研究员伊莱恩·福克斯博士实验室的博士后马修·蒂尔尼博士解释说，谱系可塑性“可以作为一把双刃剑”。 “这个过程对于将干细胞重定向到最需要的组织部分是必要的，但如果不加以控制，它可能会使这些组织容易遭受慢性修复状态，甚至某些类型的癌症。” 在筛选该过程的关键调节因子时，Fuchs 实验室的研究人员发现全反式视黄酸 (atRA) 作为一种维生素 A 代谢物，对于恢复细胞在培养物中的生理特性至关重要。 这些发现揭示了谱系可塑性，具有潜在的临床意义。 该作品发表于 科学 在论文中，“维生素 A 可以解决谱系可塑性，从而协调干细胞谱系选择。” “我们的目标是充分了解这种状态，以了解如何调高或调低它，”福克斯说。 “我们现在对皮肤和毛发疾病有了更好的了解，以及防止谱系可塑性促进肿瘤生长的途径。” Fuchs 和她的团队筛选了小分子，以确定它们在模拟伤口状态的条件下解决小鼠毛囊干细胞 (HFSC) 谱系可塑性的能力。 他们发现视黄酸对于干细胞退出谱系可塑性并在体外分化为毛细胞或表皮细胞至关重要。 更具体地说，作者指出，通过“将转录组和染色质景观数据与视黄醇激活的核视黄酸受体-DNA 相互作用分层，我们确定了影响这一结果的目标。 这个下游调控网络中包括先锋因子 SOX9，众所周知，它可以直接上调关键毛囊基因，同时抑制表皮命运。” “通过我们的研究，首先是体外研究，然后是体内研究，我们发现了维生素 A 的一种以前未知的功能，这种分子长期以来一直被认为对皮肤和许多其他器官具有有效但常常令人费解的作用，”福克斯说。 研究小组发现，增加或消除小鼠体内视黄酸的遗传、饮食和局部干预措施都证实了其在平衡干细胞对皮肤损伤和毛发再生的反应中的作用。 类维生素A不能单独发挥作用：它们与BMP和WNT信号分子的相互作用影响干细胞是否应该保持静止或积极参与毛发再生。 研究小组还证明，毛囊干细胞必须降低视黄酸水平才能参与伤口修复——如果水平太高，它们就无法进入谱系可塑性，无法修复伤口——但如果水平太低，干细胞就无法修复伤口。细胞过于关注伤口修复，而忽视了毛发再生。 “这可能就是为什么维生素 A 对组织生物学的影响如此难以捉摸，”Fuchs 说。 视黄醇生物学长期以来仍不为人所知的一个结果是，类视黄醇和维生素 A 的应用长期以来产生了令人困惑的结果。 众所周知，外用类维生素A可以刺激伤口处的毛发生长，但过量的类维生素A已被证明会阻止毛发循环并导致脱发。 目前的研究表明类维生素A具有更重要的作用——调节毛囊和表皮干细胞。 “通过定义从体外干细胞形成成熟毛细胞类型所需的最低要求，这项工作有可能改变我们研究毛发生物学的方式，”蒂尔尼说。 类维生素A如何影响其他组织还有待观察。 “当你吃胡萝卜时，维生素 A 会以视黄醇的形式储存在肝脏中，并被输送到各种组织，”福克斯说。 “许多接收视黄醇并将其转化为视黄酸的组织需要伤口修复并利用谱系可塑性，因此看看我们的发现对皮肤的影响有多大将是很有趣的。” 福克斯实验室还对类维生素A如何影响癌症（特别是鳞状细胞癌和基底细胞癌）中的谱系可塑性感兴趣。 “癌症干细胞永远不会做出正确的选择——它们总是做一些不寻常的事情，”福克斯说。 “当我们研究多种类型干细胞的这种状态时，我们开始意识到，当谱系可塑性不受控制时，它是导致癌症的关键因素。” 基底细胞癌的谱系可塑性相对较小，且侵袭性远低于鳞状细胞癌。 如果未来的研究表明抑制谱系可塑性是控制肿瘤生长和改善预后的关键，那么类维生素A可能在治疗这些癌症中发挥关键作用。 “抑制谱系可塑性可能可以改善预后，”福克斯说。 […]
生物模拟如何促进细胞和基因疗法的开发
小组成员： 乔什·阿普加博士联合创始人兼首席安全官应用生物数学 戴安娜·马坎托尼奥博士生物学高级总监应用生物数学 玛丽莎雷纳迪博士首席科学家应用生物数学 播出日期： 2024 年 4 月 3 日时间： 太平洋时间上午 8:00、东部时间上午 11:00、欧洲中部时间下午 5:00 细胞和基因疗法是令人兴奋的新疗法，有可能治疗甚至治愈一系列小分子或单克隆抗体无法治疗的疾病。 然而，开发这些疗法的生物技术和制药公司面临许多独特的挑战，例如了解可开发性的风险、安全性与有效性的平衡，以及确定这些疗法是否具有成本效益或优于护理标准。 定量系统药理学（QSP）可以成为阐明潜在疗法、生物系统和疾病机制之间相互作用的宝贵资源。 在这个 根 网络研讨会上，我们的专家演讲者将讨论 QSP 建模如何改进细胞和基因疗法的早期可行性评估、合理的治疗设计以及临床开发。 与会者将了解三个案例研究，这些案例研究说明了 QSP 建模的一些令人兴奋的应用： 通过 LNP 递送 mRNA 用于治疗 1 型克里格勒-纳贾尔综合征 (CN1) B细胞非霍奇金淋巴瘤的CAR-T疗法 镰状细胞病的干细胞基因治疗 演示结束后将举行现场问答环节，让您有机会向我们的专家小组成员提出问题。 制作得到以下支持： 1709835738 2024-03-07 17:58:54 #生物模拟如何促进细胞和基因疗法的开发
植物分子农业作为一种新型疫苗生产方法
这 新冠肺炎 大流行证明了疫苗接种在保护社会免受传染病侵害方面的承诺和力量。 然而，医护人员短缺、供应链效率低下以及缺乏购买疫苗的资金等因素也导致儿童总体疫苗接种覆盖率下降，特别是在发展中国家。 联合国儿童基金会的世界儿童状况 2023年报告 据估计，五分之一的儿童没有接种霍乱、脊髓灰质炎和麻疹等危及生命的疾病的疫苗，城乡地区存在巨大的不平等。 虽然我们大多数人现在都熟悉基于 mRNA 的疫苗，但大多数市售疫苗仍然依赖于使用弱化/灭活的病毒和蛋白质。 这些常规疫苗材料通常使用转基因细胞系统生产，包括细菌、真菌、酵母、昆虫和哺乳动物细胞。 然而，它们受到限制，包括由于需要专用的无菌设施来培养细胞而导致生产成本高，以及安全问题，例如人体细胞可能携带有害的朊病毒，细菌细胞裂解后产生内毒素。 重要的是，由于翻译后修饰的缺乏或差异，细菌和昆虫细胞产生的蛋白质的行为可能与预期不同（稳定性和免疫原性降低）。 COVID-19 大流行期间强调的另一个重大缺点是疫苗储存和运输需要冷链供应（2-8 oC），这可能会限制低收入和中等收入国家的获取。 例如，世界卫生组织 估计的 2011 年，在其调查的 5 个国家中，由于供应链中断，损失了 280 万剂 SARS-CoV-2 疫苗。 工厂系统的优缺点 植物分子农业是指使用植物细胞或整个植物作为表达平台，是生产疫苗的另一种方法，据称可用于资源稀缺地区并针对利基疫苗和孤儿疫苗。 这 概念 于 20 世纪 80 年代引入，用于在转基因烟草和向日葵中生产人类生长激素。 从那时起，它就被用来生产季节性流感疫苗和 埃莱索 美国戈谢病 BioApp 是一家总部位于韩国的公司，也在利用植物生产针对猪瘟的动物疫苗。 还有其他几家公司使用植物系统来生产病毒、病毒样颗粒，它们是亚单位疫苗，可以自组装成非传染性和非复制性病毒，作为疫苗或治疗药物的传递。 重组蛋白疫苗可以在稳定的转基因植物中生产，或者使用工程植物病毒或细菌在植物中瞬时表达。 四个一般步骤。 第一步是选择植物宿主。 为了防止人类和野生动物接触改良的可食用植物，植物分子农业的努力集中在非食用烟草植物上，例如 烟草属 本塞米亚纳。 接下来是选择一个载体来传递用于转化的 DNA 质粒，以及 根癌农杆菌 是最受欢迎的选择。 第三步是通过机械接种、农滤或真空渗透转染植物。 最后，通过消化植物叶子并通过常规层析方法和/或分子标签分离目标蛋白质来纯化蛋白质。 由于朊病毒和内毒素等有害污染的可能性较低，植物比细菌和哺乳动物系统更安全。 […]
微生物组有助于确定谁受益于联合免疫疗法
来自 Wellcome Sanger 研究所、澳大利亚奥利维亚·牛顿-约翰癌症研究所的研究人员及其合作者进行的一项新研究，在同类最大规模的研究中发现了与联合免疫疗法产生积极反应相关的特定细菌菌株。 该研究发表于 自然医学 在一篇题为“跨癌症类型联合免疫检查点阻断的肠道微生物特征，”并详细介绍了个体肠道细菌中微生物的特征集合，这可能有助于识别那些将从联合免疫疗法中受益的人，并有助于解释为什么这种治疗的疗效难以预测。 研究人员写道：“针对程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1) 和细胞毒性 T 淋巴细胞蛋白 4 (CTLA-4) 的免疫检查点阻断 (ICB) 可以在多种癌症中诱导显着但不可预测的反应。” “研究表明，癌症患者的肠道微生物群组成与 ICB 的临床反应之间存在关联； 然而，定义跨群体的基于微生物组的生物标志物一直具有挑战性。” 虽然免疫疗法非常有效，但它仅对多种癌症的一小部分接受者有效。 能够预测谁最有可能对治疗产生反应，有助于确保患者不会在没有医疗益处的情况下忍受这些不必要的副作用。 该研究使用了澳大利亚一项大型多中心临床试验中收集的样本，其中联合免疫疗法对 25% 患有多种晚期罕见癌症的患者有效，包括罕见的妇科癌症、神经内分泌肿瘤以及上消化道癌和胆道癌。 该临床试验的重点是检查点抑制剂。 这些抗癌剂会阻断人体的免疫检查点蛋白，使免疫细胞能够摧毁癌细胞。 在这种情况下，免疫疗法阻断了 PD-1 和 CTLA-4 检查点。 研究人员使用临床试验患者的粪便样本，进行深度鸟枪法宏基因组测序，以绘制参与者微生物组内的所有生物体图谱，直至菌株水平。 他们在那些对治疗反应良好的人体内发现了多种细菌菌株，其中许多菌株以前从未被培养过。 这使他们能够识别在对治疗反应良好的患者中发现的微生物组特征。 研究人员对之前的研究进行了荟萃分析，发现他们的特征可以应用于不同的癌症，例如黑色素瘤，并且可以跨国家预测癌症患者可能会对联合免疫疗法产生反应。 然而，当应用于仅接受一种免疫治疗药物（仅针对免疫检查点受体 PD-1）的患者时，机器学习模型无法识别那些会对治疗产生反应的患者。 这表明肠道微生物群与治疗反应之间的关系对于特定的治疗组合是特定的。 来自澳大利亚 Wellcome Sanger 研究所和奥利维亚·牛顿-约翰癌症研究所的第一作者 Ashray Gunjur 博士说：“我们的研究表明，在菌株水平（而不仅仅是物种水平）了解微生物组可以开辟一个新的领域。”个体化医疗水平。 如果我们要了解人体正在发生的事情以及癌症治疗与微生物组之间的相互作用，那么拥有这种额外的分辨率至关重要。 能够测试特定菌株和反应之间这种关系的具体机制是这项研究的下一个目标，并且可以通过多种方式有益于人类健康。” 2024-03-02 23:20:26 1709424437 #微生物组有助于确定谁受益于联合免疫疗法
慢性疼痛治疗可以针对与触觉感知有关的离子通道
每一次拥抱、每一次握手、每一次灵巧的动作都涉及并需要触觉感知，因此了解触觉的分子基础非常重要。 但迄今为止，科学家们只知道一种与触觉感知有关的离子通道：Piezo2。 由 Max Delbrück 中心体感分子生理学实验室负责人 Gary Lewin 博士领导的研究小组现在发现了第二个离子通道，名为 Elkin1，它在触觉感知中也发挥着至关重要的作用。 该蛋白质很可能直接参与将机械刺激（例如轻触）转化为电信号。 研究表明，当 Elkin1 存在时，皮肤中的受体可以通过神经纤维将触摸信号传输到中枢神经系统和大脑。 该团队的临床前研究，包括在干细胞衍生的人类神经元和活体小鼠中进行的实验，也表明 Elkin1 与传递疼痛的机械刺激有关，表明该离子通道可能代表治疗慢性疼痛策略的潜在目标。 汇报他们的工作 科学 “触觉需要机械门控离子通道 ELIN1”，研究人员总结道，“我们的数据表明 ELKIN1 是小鼠以及人类潜在的触觉转导的核心成分。” 作者写道，触觉是“我们的自我意识、社交互动以及对触觉世界的探索的基础”。 “感觉是由皮肤中的特殊末端器官发起的，由低阈值机械感受器 (LTMR) 及其细胞体位于背根神经节 (DRG) 的神经支配。 这些 LTMR 的外围末端配备了机械门控离子通道，只需很小的力即可打开，以启动并实现触摸感知。 20 多年来，Lewin 一直在研究触觉的分子基础。 “到目前为止，我们已经知道离子通道——Piezo2——是触觉感知所必需的，但很明显，这种蛋白质本身无法解释整个触觉，”Lewin 解释道。 Lewin 和团队最新报道的工作现已发现了一种新的（也是唯一的）离子通道，名为 Elkin1，它在触觉感知中发挥着至关重要的作用。 事实上，Lewin 的团队几年前在研究恶性黑色素瘤细胞系时发现了 Elkin1。 研究人员发现，这种蛋白质是这些高度活动的癌细胞感知机械力所必需的。 他们表示：“我们之前发现 ELKIN1 (TMEM87A) 是一种蛋白质，它对于赋予高度转移性人类黑色素瘤细胞机械敏感性是必要且充分的。” “现在我们想确定相同的蛋白质是否也在触觉中发挥作用，”莱文解释道。 小鼠神经元具有负责触觉的新离子通道 Elkin1（青色）、细胞核（黄色）和已知的离子通道 Piezo2（洋红色）。 [Sampurna Chakrabarti, Max […]
首先，类器官模型类似于胚胎大脑和脊髓的所有三个部分
第一个有组织的干细胞培养模型，类似于胚胎大脑和脊髓的所有三个部分，并产生人类中枢神经系统早期阶段的完整模型，由英国大学的工程师和生物学家团队开发。密歇根大学 (UM)、魏茨曼科学研究所和宾夕法尼亚大学 (UPenn)。 密歇根大学机械工程学教授付建平博士说：“这样的模型将为基础研究打开大门，以了解人类中枢神经系统的早期发育以及它在不同疾病中如何出错。” 该作品发表于 自然 在论文中，“使用微流体梯度的图案化人类神经管模型。” “我们不仅试图了解人类大脑发育的基本生物学，还试图了解疾病——为什么我们会患上与大脑相关的疾病、它们的病理学，以及我们如何提出有效的策略来治疗这些疾病，”郭利明说，他与宾夕法尼亚大学神经科学佩雷尔曼教授宋红军博士一起开发了细胞生长和引导的方案，并表征了该模型的结构和细胞特征。 人脑和脊髓类器官目前用于研究神经系统和神经精神疾病，但它们通常模仿中枢神经系统的一部分，而且是杂乱无章的。 更具体地说，它们“未能在三维 (3D) 管状几何结构中沿头尾轴 (R–C) 和背腹轴 (D–V) 重现神经模式，这是 NT 发育的标志。” 相比之下，这个新模型同时概括了胚胎大脑和脊髓所有三个部分的发育——这是以前的模型中尚未实现的。 虽然该模型忠实于大脑和脊髓早期发育的许多方面，但研究小组注意到了几个重要的差异。 首先，神经管的形成——中枢神经系统发育的第一阶段——是非常不同的。 该模型不能用于模拟因神经管闭合不当而引起的疾病，例如脊柱裂。 相反，该模型从一排干细胞开始，其大小与 4 周大胚胎中的神经管大致相同——长约 4 毫米，宽 0.2 毫米。 研究小组将这些细胞粘在一个带有微小通道的芯片上，他们用这些通道引入材料，使干细胞能够生长并引导它们构建中枢神经系统。 然后，研究小组添加了一种凝胶，使细胞能够在三维空间中生长，并添加化学信号，促使它们成为神经细胞的前体。 作为响应，细胞形成管状结构。 接下来，他们引入了化学信号，帮助细胞识别它们在结构中的位置，并发展为更专门的细胞类型。 结果，该系统自我组织起来，以反映胚胎发育的方式模仿前脑、中脑、后脑和脊髓。 这些细胞生长了 40 天，模拟受精后约 11 周的中枢神经系统发育。 这次，特定基因在脊髓发育中的作用得到了证明，并揭示了早期人类神经系统中的某些细胞类型如何分化成具有特殊功能的不同细胞。 该团队计划利用该模型利用患者来源的干细胞来研究不同的人类大脑疾病。 密歇根大学机械工程博士后薛旭峰希望继续使用这个模型来研究发育过程中大脑不同部分之间的相互作用。 他还对研究大脑如何通过脊髓发送运动指令感兴趣。 这条研究路线可以为瘫痪等疾病提供新的线索，需要神经元连接到工作回路中——这是本研究中没有观察到的。 波士顿科学博物馆的生物伦理学家 Insoo Hyun 并未参与这项研究，他指出，此类实验在获准继续进行之前会经过严格审查。 “研究小组必须清楚他们试图回答的科学问题，并且他们在模型中允许的发展程度是回答问题的最低程度，”他说。 该模型不包括周围神经或功能性神经回路，这些特征对于人类体验环境和处理这种体验的能力至关重要。 该系统有潜力增进我们对大脑发育和发育性脑疾病的了解。 它还可用于测试潜在的治疗方法。 由于它适用于源自成人的干细胞，因此可能有助于探索针对个体患者的治疗方案。 2024-02-26 21:14:47 […]
ALS 相关蛋白可能成为神经退行性疾病治疗的靶点
苏黎世大学的科学家及其其他地方的合作者最近的研究描述了一种神经细胞培养模型，该模型揭示了肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆（FTLD）中发生的神经变性的机制。 他们使用该模型来确定这两种疾病中的神经元表达一种名为 NPTX2 的蛋白质的毒性水平，并证明这种特殊蛋白质如何成为新疗法的可行靶点。 该研究的详细信息发表在《自然》杂志上，题为“人类神经网络模型揭示了 ALS 和 FTLD 中的 NPTX2 病理学”。 该模型被称为 iNets，源自人类诱导多能干细胞，具有“突触连接且电生理活跃”的神经元。 根据该论文，iNets 复制了 TDP-43 的行为，TDP-43 是一种在神经退行性疾病中过度表达的蛋白质，包括大多数 ALS 病例和约一半的 FTLD 患者。 研究人员还在“TDP-43 失调和 NPTX2 积累之间建立了明确的联系，从而揭示了两种病理学中 TDP-43 依赖性神经毒性途径”。 该模型培养物可以持续长达一年，并且易于复制，使其成为研究神经元随时间衰退机制的理想选择。 苏黎世大学定量生物医学系博士后研究员、该论文的第一作者 Marian Hruska-Plochan 博士表示：“老化 iNet 的稳健性使我们能够进行原本不可能进行的实验。” “该模型的灵活性使其适用于广泛的实验方法。” 使用 iNets，科学家们研究了 ALS 和 FTLD 从最初的 TDP-43 蛋白功能障碍到神经变性的进展机制。 他们根据模型的行为假设 NPTX2 蛋白积累是 TDP-43 不当行为与神经元死亡之间缺失的联系。 验证这一假设需要检查已故 ALS 和 FTLD 患者的脑组织样本，看看含有异常 TDP-43 […]