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World File Search System脑组织
科学家将生物计算机与脑组织
随着研究人员建立了“生物计算机”，人类和机器的合并又向前迈出了一步。生物工程师将实验室生长的人脑组织与微电极结合在一起。科学家称其为Brainoware的创作。它处于开发的胚胎阶段，但它已经可以执行复杂的任务，例如语音识别。首席研究员冯郭博士希望他的柔和的软件将有助于推进AI技术。这也可能意味着AI硬件的能量要比仅使用硅芯片少得多。郭博士说：“这只是证明我们可以完成这项工作的概念。我们还有很长的路要走。”
超高质抗体面板的开发和应用用于稳态和患病状态中小鼠脑组织的空间表型
要开发新的疗法，临床前动物模型对于分析胶质母细胞瘤（GBM）的生物学至关重要，确定新的治疗靶标并评估新的治疗策略的潜力。虽然多种动物模型用于研究GBM，但绝大多数临床前研究都涉及小鼠。在这项研究中，我们利用了一种空间表型应用，该应用允许在健康和GBM脑组织的微环境中全面表征关键蛋白。我们的工作涵盖了自定义抗体面板的开发，成像工作流以及一种新颖的生物信息学分析方法。根据生物标志物谱和空间分布，该工作流程在FFPE小鼠GBM和正常组织上的部署使我们能够研究不同的细胞群体。
自杀者及其对照组颞极脑组织的综合转录组和 DNA 甲基化分析
过去二十年里，全球自杀率稳步上升，造成了严重的公共卫生危机，给受影响的家庭和整个社会带来了沉重的负担。自杀行为涉及多种病因，包括心理、社会和生物因素。由于自杀的分子神经机制仍未得到充分了解，我们检查了自杀身亡者及其神经典型健康对照者的死后脑组织的转录和甲基化谱。我们使用 RNA 测序和 DNA 甲基化谱分析了 61 名受试者的颞极组织，这些受试者大多未服用抗抑郁药和抗精神病药，使用针对超过 850,000 个 CpG 位点的阵列。NPAS4 是炎症和神经保护的关键调节因子，其表达在自杀死者组中显著下调。此外，我们在自杀者组中发现了总共 40 个差异甲基化区域，这些区域对应着 7 个具有炎症功能的基因。对照组中 NPAS4 DNA 甲基化与 NPAS4 表达之间存在显著关联，而自杀者组中则不存在这种关联，证实了其失调。NPAS4 表达与脑组织中多种炎症因子的表达显着相关。总体而言，与炎症密切相关的基因组和通路显着上调，而与神经元发育相关的特定通路在自杀者组中受到抑制。自杀者还存在兴奋性毒性以及少突胶质细胞功能受抑制的情况。总之，我们已确定在自杀行为期间可能活跃的中枢神经系统炎症机制，以及少突胶质细胞功能障碍和谷氨酸神经传递改变。在这些过程中，NPAS4 可能是一个主要调节因子，值得进一步研究以验证其作为自杀潜在生物标志物或治疗靶点的作用。
层次大脑组织的最佳速度
抽象青春期是一个定时过程，具有发作，节奏和持续时间。尽管如此，时间维度，尤其是成熟的速度，仍然是发展进展的一个不足的方面。本研究的重点是由于青春期期间发育转变的不同时机而引起的修改，并解决了青少年成熟对脑发育的影响。为了揭示青春期速度与大脑组织的进步之间的潜在关系，我们分析了基于骨骼年龄的成熟阶段与分层组织之间的联系。通过采用骨骼成熟度作为青春期进步并采用熵产生来衡量层次大脑组织的代表，我们的发现表明，平均成熟轨迹最佳地与脑分层顺序保持一致。自适应发展可塑性可能无法完全弥补加速或减速的时间表，从而可能增加行为问题和精神疾病的风险。
用于高分辨率组织学的大容量脑组织标准化的冷冻保护和冻结的技术平台
理解和映射人类连接是神经科学的长期努力，但是在冷冻调查过程中，与人脑大脑的大尺寸相关的显着挑战尚未解决。虽然较小的大脑（例如啮齿动物和果果会）一直是以前连接项目的重点，但较大的人脑的处理需要显着的技术进步。这项研究解决了在对齐的神经解剖坐标中冻结大脑的问题，其组织损伤最小，从而促进了大规模无变形的冷冻效果。我们报告了最有效，最稳定的冰点技术，该技术利用了适当的冷冻保护和利用工程工具（例如大脑主图案，定制设计的模具以及连续的温度监测系统）的适当选择。这种冻结的标准化方法可实现高质量的无失真组织学，使全世界的研究人员能够在细胞水平上探索人脑的复杂性。我们的方法结合了神经科学和工程技术，可以通过有限的资源来应对这一长期存在的挑战，增强了大型科学努力以外的发达国家的努力，促进了多种方法，并促进了合作。
类器官中脑组织的临界生长
简介。- 组织生长和更新的机制是干细胞研究的核心主题[1,2]。特别是讨论了随机性在细胞分化中的作用[3-8]。单细胞测序[9]，结合具有可遗传的DNA序列的细胞的标记，可以大规模，对生物组织中细胞群体的定量研究，其中后代种群可以追溯到其个体祖传细胞[10,11]。这种谱系追踪实验表明，哺乳动物脑组织中的后代数量可能会因几个数量级而有所不同[6,12]，这支持了一种假设，即随机性是细胞增殖的重要特性，并且在发育中的脑皮质中的差异。这封信介绍了一项研究，该研究通过在其发育的不同阶段对15个脑类器官进行测序获得的谱系追踪数据[12]。大脑器官是从干细胞中生长的人脑皮质的高度可控的，自组织的体外模型。类器官是独一无二的，因为它们对无法在体内研究的人体组织进行建模。因此，它们已成为研究神经发育和脑部疾病的重要生物学工具[13 - 15]。我们对脑器官中细胞谱系的种群动力学的物理学观点表明，器官生长是一个关键过程，并讨论了生物学意义。模型。- 我们的研究始于以下观察，即
层次大脑组织的最佳速度
a，骨骼发育与青春期激素水平具有很强的相关性。作为骨骼形式，生长区域内的声电导率发生变化。这种电导率的变化是当代超声骨时代评估的基础 - 一种提供客观的方法，对儿童和青少年的生物年龄（BA）的无创估计。尽管很大一部分人口将其BA与年代年龄相一致，但也有一些加速的个体，其BA超过CA，而减速的人则小于其CA（插图没有显示这些变化，仅显示了平均骨骼发育的例子）。b，大脑发育也受到青春期激素水平的动态变化的深刻影响。例如，青春期发作启动了靶向的突触修剪过程（树突状脊柱密度的降低），然后修剪一直持续到整个神经系统的成年期。但是，正如我们的概念数字所表明的那样，突触修剪可能不遵守其预期的过程，但在加速或减速的青春期成熟情况下可能会发生失调。不合时宜地成熟，可能会导致分层脑组织变化的出现，这是当前研究中解决的主要问题。
层次大脑组织的最佳速度
抽象青春期是一个定时过程，具有发作，节奏和持续时间。尽管如此，时间维度，尤其是成熟的速度，仍然是发展进展的一个不足的方面。本研究的重点是由于青春期期间发育转变的不同时机而引起的修改，并解决了青少年成熟对脑发育的影响。为了揭示青春期速度与大脑组织的发展之间的潜在关系，我们分析了基于骨骼年龄的成熟阶段与静息状态脑电图的时间动态中的分层组织之间的联系。通过采用骨骼成熟度作为青春期进步并采用熵产生来衡量层次大脑组织的代表，我们的发现表明，平均成熟轨迹最佳地与脑分层顺序保持一致。自适应发展可塑性可能无法完全弥补加速或减速的时间表，从而可能增加行为问题和精神疾病的风险。
CETP抑制剂撤离蛋白持续速率进入小鼠脑组织
高水平的血浆胆固醇，尤其是高密度的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），与阿尔茨海默氏病的风险增加有关。等离子体中的胆固醇酯转移蛋白（CETP）在脂蛋白之间分布胆固醇酯，并增加血浆中的LDL-C。在流行病学上，CETP活性的降低与衰老，寿命和阿尔茨海默氏病风险较低的持续认知表现有关。因此，可以重新使用药理学CETP抑制剂以治疗阿尔茨海默氏病，因为它们在降低CETP活性和LDL-C方面是安全有效的。尽管CETP主要由肝脏表达并分泌到血液中，但它也由大脑中的星形胶质细胞表达。因此，确定CETP抑制剂是否可以进入大脑很重要。在这里，我们描述了CETP转基因小鼠的血浆，肝脏和脑组织中CETP抑制剂撤离蛋白的药代动力学参数。我们表明，在40 mg/kg i.v.后，撤离蛋白持续交叉横穿血液 - 脑屏障，可在脑组织中检测到0.5小时。在非线性函数中注射。我们得出的结论是，撤离蛋白可能被证明是治疗阿尔茨海默氏病中CETP介导的胆固醇失调的好候选者。
Zika病毒的非编码RNA会影响发育中脑组织的Wnt信号和促凋亡途径之间的相互作用
摘要：寨卡病毒（ZIKV）具有横流病毒的独特能力，可以越过胎盘屏障并感染胎儿大脑，从而导致严重的神经发育异常，统称为先天性Zika综合征。在我们最近的研究中，我们证明了Zika病毒的病毒非编码RNA（亚基型植物RNA，SFRNA）诱导神经祖细胞的凋亡，并且是发育中大脑中ZIKV发病机理所必需的。在此，我们扩展了我们的初始发现以及识别的生物学过程和信号通路，受到发育中的脑组织中ZIKV SFRNA的影响。，我们采用了由诱导的人多能干细胞（IHPSC）产生的3D脑器官作为发育中的大脑中病毒感染的离体模型，并利用了野生型（WT）ZIKV（产生的SFRNA）和突变ZIKV（SFRNA的生产中的最重要）。RNA-seq的全局转录组促进表明SFRNA的产生会影响> 1000个基因的表达。We uncovered that in addition to the activation of pro-apoptotic pathways, organoids infected with sfRNA-producing WT, but not sfRNA-deficient mutant ZIKV, which exhibited a strong down-regulation of genes involved in signaling pathways that control neuron differentiation and brain development, indicating the requirement of sfRNA for the suppression of neurodevelopment associated with the ZIKV infection.使用基因集富集分析和基因网络重建，我们证明了SFRNA对控制脑发育的途径的影响是通过WNT信号和促凋亡途径之间的串扰发生的。