1 维也纳医科大学病理学系实验和实验室动物病理学分部,奥地利维也纳 1090; verena.kopatz@meduniwien.ac.at 2 维也纳医科大学放射肿瘤学系,1090 维也纳,奥地利 3 医学生物标志物研究中心 (CBmed),microOne,8010 格拉茨,奥地利 4 维也纳医科大学维也纳综合癌症中心,1090 维也纳,奥地利 5 瓦萨学院化学系,124 Raymond Avenue,波基普西,纽约州 12604,美国 6 德布勒森大学科学与技术学院物理化学系,Egyetem t é r 1,4032 德布勒森,匈牙利 7 维也纳大学药学系,药物化学部,1090 维也纳,奥地利 8 乌得勒支大学兽医学院人口健康科学系风险评估科学研究所,3584 乌得勒支,荷兰 9 阿姆斯特丹自由大学环境与健康系, 1081 阿姆斯特丹,荷兰 10 维也纳医科大学 Christian Doppler 应用代谢组学实验室,1090 维也纳,奥地利 11 维也纳兽医大学实验动物病理学部,1210 维也纳,奥地利 * 通信地址:holloczki.oldamur@science.unideb.hu (OH);lukas.kenner@vetmeduni.ac.at (LK) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
心房颤动 (AF) 已成为全球最严重的健康问题之一,迫切需要解决目前悬而未决的有关 AF 对脑功能影响的问题。最近的证据表明,AF 与患痴呆症和中风后果恶化的风险增加之间存在关联。健康的大脑受到血脑屏障 (BBB) 的保护,该屏障由大脑毛细血管内壁的内皮细胞形成。这些内皮细胞不断受到剪切应力(血流产生的摩擦力),这会影响内皮细胞的结构和功能。AF 期间经历的流动紊乱会破坏 BBB 并使大脑容易受到损伤。详细研究可能的机制,将 AF 与人类的脑血管损伤联系起来很困难,导致可用的临床数据匮乏。在这里,我们讨论了由于脑血流改变而导致 AF 期间 BBB 中断的现有证据,以及这如何导致痴呆症风险增加和中风后果恶化。
淋巴转移瘤 (BM) 是最常见的中枢神经系统肿瘤,导致癌症患者发病率和死亡率显著上升。大约 10%–30% 的成年人被诊断出患有 BM,每年估计有 97,800–170,000 例新病例。1 由于 BM 的组织病理学多变,发病率和存活率因具体组织学而异。肺癌、乳腺癌和黑色素瘤占所有 BM 的 67%–80%。2,3 目前,MRI 通常作为肿瘤分期的一部分进行,4 导致许多患者在就诊时发现亚临床 BM。虽然对于患有可控全身性疾病的患者,切除单发脑转移瘤的治疗价值仍然无可争议,但对于导致神经系统损伤的大型脑转移瘤(直径 > 3 厘米)、5 位于后颅窝处的脑转移瘤以及囊性或坏死性脑转移瘤,也应考虑进行手术。5
在针对中枢神经系统 (CNS) 的药物开发中,发现能够穿过血脑屏障 (BBB) 进入大脑的化合物是最具挑战性的评估。几乎 98% 的小分子无法渗透 BBB,从而影响药物在 CNS 中的吸收、分布、代谢和排泄 (ADME) 机制,从而降低药物在 CNS 中的药代动力学。由于 CNS 通常无法进行许多复杂的程序,并且对数千种化合物进行体外渗透性研究可能非常费力,因此尝试通过实施机器学习 (ML) 方法来预测化合物通过 BBB 的渗透性。在这项工作中,使用 KNIME Analytics 平台,开发了 4 个预测模型,其中有 4 种 ML 算法,然后采用十倍交叉验证方法来预测外部验证集。在 4 种 ML 算法中,极端梯度提升 (XGBoost) 在 BBB 渗透性预测中表现出色,并被选为部署的预测模型。数据预处理和特征选择增强了模型的预测能力,整体来看,模型在训练集和外部验证集上分别达到了86.7%和88.5%的准确率以及0.843和0.927的AUC,证明了该模型具有较高的预测稳定性。
认知障碍是与年龄相关的合并症,与血脑屏障(BBB)泄漏是一个关键事件。BBB泄漏随着年龄的增长而增加,但这些机制仍未完全理解。在当前文章中,我们简要讨论了中性粒细胞外陷阱(NET)在与年龄相关的认知障碍增加中的作用。Netosis是一种过程中性粒细胞,释放了由DNA,组蛋白和抗菌蛋白组成的网络样结构。这些网是陷阱和杀死病原体的物理障碍,例如细菌,病毒和真菌。过多的网络形成与各种病理状况有关,例如血栓形成,癌症转移,炎症性疾病和自身免疫性疾病。最近的研究进一步表明,在鼠模型中,Netosis在中风和中性粒细胞耗尽期间在BBB泄漏中起关键作用,可以减弱阿尔茨海默氏病(AD)的病理学。在当前文章中,我们简要讨论了Netosis在BBB泄漏和与年龄有关的认知障碍中的推定作用。它应该简要总结文章的主要内容,并且可能包括文章的背景,目的,意义,方法和结论。
fi g u r e 1在BEC中的衰老程序表征。(a)研究设计的示意图。(b – d)衰老标记物的代表性图像p21 +(b),p16 +(c)和hmgb1-(d)在BBB的Hippocampus在老年小鼠的海马中,有无治疗。。glut1(绿色)对染色BEC和HMGB1。比例尺:( b,d)50和20μm(农作物),(c)50和25μm(农作物)。对年轻小鼠和老年小鼠的p21(b.1),p16(c.1)阳性的GLUT1 +细胞百分比和HMGB1(d.1)阳性的量化百分比。对P21(B.2),P16(C.2)阳性的GLUT1 +细胞百分比的定量和HMGB1(d.2)的阳性量化量,在有或没有鼻溶剂治疗的老年小鼠中。每个点代表了分析的所有动物分析的所有场(3,4)的平均值[:3 m =男性,3f =雌性,年龄未治疗(8 m,6f),AP(8 m,2f),DQ(7 m),dq(7 m),闭合符号,闭合符号=男性和开放式符号=女小鼠=女小鼠]。结果是平均值±SEM。(f)在老年墨水 - 塔克小鼠海马的白蛋白(绿色)和Glut1(红色)免疫染色的代表性图像(分别为AP处理和车辆)。比例尺:50μm。 (F.1,F.2)定量年轻人与车辆与AP处理的动物中白蛋白荧光强度的定量。每个点代表了分析的所有动物[Young(3 m,1f),未治疗(4 m,3f),AP(3 m,4f),闭合符号=男性和开放符号=雌性小鼠]的所有场(4-6)的平均值(4-6)。结果是平均值±SEM。使用未配对的学生的t检验进行统计分析( * p <0.05, * p <0.05; ** p <0.01)。(e)P21 + ECS Young的TSNE图与来自三个数据集的Old:GSE129788,GSE146395和GSE14763。颜色梯度代码:灰色至红色表示低至高表达值。
对于大多数药物来说,血脑屏障 (BBB) 限制了药物向大脑的输送,而血脑屏障中 claudin-5 决定着内皮旁收缩。为了绕过 BBB,我们将化合物 M01 确定为 claudin-5 相互作用的抑制剂。M01 会导致 BBB 暂时通透,具体取决于不同细胞培养模型中 3 到 48 小时内小分子的浓度。在小鼠中,大脑对荧光素的吸收在注射 M01 后的前 3 小时内达到峰值,并在 48 小时内恢复正常。与单独的细胞抑制紫杉醇相比,M01 改善了紫杉醇向小鼠大脑的输送,并减少了原位胶质母细胞瘤的生长。M01 与 claudin-5 相互作用的结果被纳入结合模型,该模型表明其芳香部分与 claudin-5 细胞外结构域和相邻跨膜片段的高度保守残基相关联。我们的结果表明了以下作用模式:M01 优先与细胞外 claudin-5 结构域结合,从而削弱粘附细胞之间的反式相互作用。由于内化和转录下调,膜状 claudin-5 水平进一步降低,使小分子能够通过细胞旁路。总之,这里引入的第一个小分子是作为药物增强剂,它特异性地使 BBB 通透足够长的时间,以允许神经药物进入大脑。
CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) is a natural bacterial defense system against bacteriophage infection that has recently been harnessed for genome and tran- scriptome editing in a wide range of organisms based on the generation of double-strand DNA breaks (DSBs) and RNA cleavage (3, 24, 32, 47, 52, 58, 73, 76, 79, 91,127)。是根据工程II(CAS9)和VI型(CAS13)可编程核酸酶,DNA和RNA基础编辑,质量编辑以及CRISPR干扰/激活(CRISPRI/A)编辑(CRISPRI/A)编辑(CRISPRI/A)编辑,启用与基本疾病的校正和安装基本疾病的校正和安装,40个基本疾病的突变(30; 69–71、87、105、115、135),例如转录扰动(138)和表观遗传调节(94)。这些基于DNA的编辑器是通过没有DSB活性的死亡CAS9(DCAS9)或CAS9 Nickase(CAS9N)的融合而生成的,只有对胞嘧啶脱氨酶的活性(例如,APOBEC和C-TO-T编辑的APOBEC和辅助)或trans-FER RNA(TRNA)腺苷(TRNA)腺苷氨基氨基酶(例如,tada)(例如,tada)(37)(37)(37)(37)。RNA编辑系统是通过将DCAS13B/DCAS13D/DCAS13X融合而成的,没有RNA裂解活性与腺苷脱氨酶结构域(例如,ADAR2 DD用于A-TO-I编辑)或工程型胞质Deam-Inase Inase Insaine(例如,ADAR2DD)的87,C-TON 7,c-us-n.7,c.-ty 7,c c. 47,c. 47,c.-ty 7,c-ty 7,c-ty 7,c-us-c.-edy in 13,c-u-u--u-u-udy in 13,c-u-udy in 34,c-u-u--为了启用序列特异性基因组调节,DCAS蛋白还融合到多个基因调节效应子,例如逆转录酶(10),转录阻遏物和激活剂(40,101)和表观遗传性调节器(17,99)。
摘要 血脑屏障和血肿瘤屏障是高度专业化的结构,负责严格调节分子向中枢神经系统的运输。正常情况下,血脑屏障 (BBB) 的相对不通透性保护大脑免受循环毒素的侵害,并有助于形成对最佳神经元功能所必需的大脑微环境。然而,在肿瘤和其他中枢神经系统疾病的背景下,BBB 和最近受到重视的血肿瘤屏障 (BTB) 是阻碍有效药物输送的屏障。克服这两种障碍以优化中枢神经系统疾病的治疗仍然是深入科学研究的主题。虽然已经开发出许多新技术来克服这些障碍,但可以追溯到 19 世纪 90 年代的热疗法至少从 20 世纪 80 年代初就已知会破坏 BBB。最近,由于多项技术进步,激光间质热疗 (LITT)(一种靶向热疗方法)已广泛用于消融脑肿瘤的手术技术。此外,越来越多的证据表明,激光消融治疗后也可能增加局部 BBB/BTB 通透性。我们在此回顾了 BBB 和 BTB 的结构和功能以及热损伤(包括 LITT)对屏障功能的影响。
Chappell 2 、Kylie s Chew 1 、Johann Clemens 1 、Clairre B Discenza 1 、Jason Dugas 1 、TIMOTHY EARR 1 、Connie Ha 1 、Michelle Pizzo 1 、Elysia Roche 1 、Laura Sanders 1 、Alexander stergioulis 1# 、Hai Tran 1** 、Joy Zuchero 1 、Ryan J Watts 1 、Thomas Sandmann 1 、Leley Kane 1 、Frank