。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年11月25日。 https://doi.org/10.1101/2023.11.24.568585 doi:Biorxiv Preprint
SLC4A10是一种血浆膜结合的转运蛋白,它利用Na +梯度驱动细胞HCO 3-摄取,从而介导酸挤出。在哺乳动物大脑中,SLC4A10在主要神经元和中间神经元以及脉络丛的上皮细胞中表达,该器官调节CSF的产生。使用五个无关家庭的样本中的下一代测序,包括九个受影响的个体,我们表明双重性SLC4A10功能丧失变体会导致人类临床上可识别的神经发育障碍。该病情的基本临床特征包括婴儿期肌张力障碍,所有领域的精神运动延迟发展和智力障碍。受影响的个体通常显示出与自闭症谱系障碍有关的特征,包括焦虑,多动症和刻板动作。在两种情况下,据报道,在生命的最初几年中,癫痫发作的发作是分离的,进一步影响的儿童在没有明显的临床癫痫发作的情况下在脑电图上表现出了暂时性的癫痫发作。据报道枕骨围在出生时正常,但在10个受影响的个体中,有7个进化了出生后的小头畸形。神经放射学特征包括与枕骨圆周相比的相对保留,特征性狭窄有时“裂开”的侧脑室和call体异常。SLC4A10 - / - 小鼠,缺乏SLC4A10,还显示出小的侧脑室和轻度的行为异常,包括延迟的习惯和两目标新颖对象识别任务的改变。在SLC4A10 - / - 小鼠和受影响的个体中崩溃的脑腹膜cles cles表明SLC4A10在CSF的生产中起着重要作用。然而,值得注意的是,尽管CSF在发育中的大脑和成年大脑中的各种作用,但SLC4A10 - / - 小鼠的皮质似乎非常完整。与突触标记的共同染色表明,在神经元中,SLC4A10定位于抑制性,但不能兴奋性的午睡。这些发现得到了我们的功能研究的支持,该研究表明,在SLC4A10 - / - 小鼠中释放了抑制性神经肌群的释放,而兴奋性神经递质谷氨酸的释放则保留了。对细胞内pH的操纵部分挽救了GABA释放。我们的研究共同定义了一种与SLC4A10中双重性致病变异相关的新型神经发育障碍,并强调了SLC4A10功能丧失对脑发育,突触传播和网络特性的进一步分析的重要性。
SLC4A10 是一种质膜结合转运蛋白,它利用 Na + 梯度驱动细胞 HCO 3 − 吸收,从而介导酸排出。在哺乳动物的大脑中,SLC4A10 在主要神经元和中间神经元以及脉络丛(调节脑脊液产生的器官)的上皮细胞中表达。通过对来自五个不相关家族的九名受影响个体的样本进行下一代测序,我们发现双等位基因 SLC4A10 功能丧失变异会导致人类出现临床上可识别的神经发育障碍。该病的主要临床特征包括婴儿肌张力减退、所有领域的精神运动发育迟缓和智力障碍。受影响的个体通常表现出与自闭症谱系障碍相关的特征,包括焦虑、多动和刻板动作。有两例患者在出生后的头几年内报告了单独的癫痫发作,另一例患儿在脑电图上显示双颞叶致癫痫放电,但没有明显的临床癫痫发作。据报道,出生时枕额周长正常,但 10 名患儿中有 7 名患有进行性出生后小头畸形。神经放射学特征包括与枕额周长相比脑容量相对保留、特征性狭窄(有时呈“裂缝状”)侧脑室和胼胝体异常。缺乏 SLC4A10 的 Slc4a10 − / − 小鼠也表现出较小的侧脑室和轻微的行为异常,包括适应延迟和双物体新物体识别任务的改变。Slc4a10 − / − 小鼠和患儿的脑室塌陷表明 SLC4A10 在脑脊液的产生中起着重要作用。然而,值得注意的是,尽管脑脊液在发育和成人大脑中发挥着不同的作用,Slc4a10 − / − 小鼠的皮层看起来总体上是完整的。与突触标记物的共染色表明,在神经元中,SLC4A10 定位于抑制性而非兴奋性的前睡前小睡。这些发现得到了我们的功能研究的支持,这些研究显示在 Slc4a10 − / − 小鼠中抑制性神经递质 GABA 的释放受到损害,而兴奋性神经递质谷氨酸的释放得以保留。操纵细胞内 pH 值可部分挽救 GABA 的释放。我们的研究共同定义了一种与 SLC4A10 中的双等位基因致病变异相关的新型神经发育障碍,并强调了进一步分析 SLC4A10 功能丧失对大脑发育、突触传递和网络特性的影响的重要性。
1 莱布尼茨神经生物学研究所,学习和记忆遗传学系,马格德堡,39118,德国,2 莱比锡大学生物研究所动物生理学系,莱比锡,04103,德国,3 莱比锡大学生物研究所遗传学系,莱比锡,04103,德国,4 魏茨曼科学研究所分子细胞生物学系,雷霍沃特,7610001,以色列,5 亚琛工业大学成像和计算机视觉研究所,亚琛,52074,德国,6 波多黎各大学医学科学园区神经生物学研究所,旧圣胡安,波多黎各,00901,7 剑桥大学生理学、发育和神经科学系,剑桥,CB2 3EL,英国,8 珍妮莉亚研究园区,霍华德休斯医学研究所,阿什本, 20147,弗吉尼亚州,9 莱布尼茨神经生物学研究所,组合神经影像核心设施,马格德堡,39118,德国,10 加利福尼亚大学,分子,细胞和发育生物学系,加利福尼亚州洛杉矶 90095-1606,11 巴黎萨克雷大学,国立科学研究中心,巴黎萨克雷神经科学研究所,萨克雷,91400,法国,12 行为脑科学中心,马格德堡,39106,德国,13 奥托冯格里克大学生物学研究所,马格德堡,39120,德国
亚蛛网膜下腔出血(SAH)后的总体运动功能障碍(SAH)的神经机制仍然未知。γ-氨基丁酸(GABA)提出的假设提出降低神经元GABA浓度,随后缺乏GABA介导的抑制作用会导致SAH后运动障碍。这项研究旨在探讨SAH患者的GABA水平与运动性能的行为度量之间的相关性。使用质子磁共振光谱法评估了40例SAH和10名年龄匹配的健康对照患者的运动皮质GABA水平。GABA和N-乙酰糖(NaA)比在原发性运动皮层的正常灰质中测量。还评估了GABA浓度与手机性能之间的关系。结果显示,SAH左运动皮层患者的GABA水平显着低于对照组(GABA/NAA比:0.282±0.085和0.341±0.031; p = 0.041)。反应时间(RTS)是一种潜在地取决于GABA能突触传播的运动性能的行为度量,患者的显着时间比对照组的时间更长(分别为936.8±303.8 vs. 440.2±67.3 ms; p <0.001)。此外,运动皮质GABA水平和RTs在患者之间表现出显着的正线性相关性(r = 0.572,rs = 0.327,p = 0.0001)。因此,SAH后主要运动皮层中GABA水平的降低可能导致神经元功能的皮质抑制受损,并表明运动皮层中GABA介导的突触传递对于RT至关重要。
甲状腺激素 (TH) 信号在哺乳动物大脑发育中起着重要作用。过去几年在动物模型中获得的数据已确定 GABA 能神经元是发育过程中 TH 信号的主要靶点,这为进一步研究 TH 影响大脑发育的机制开辟了新的视角。本综述的目的是收集有关 TH 参与 GABA 能神经元成熟的可用信息。在概述人类大脑发育过程中 TH 信号中断可能引起的神经系统疾病类型后,我们将从历史的角度展示甲状腺功能减退的啮齿动物模型如何逐渐将 GABA 能神经元指向大脑发育过程中 TH 信号的主要靶点。本综述的第三部分强调了在进行基因表达研究以研究大脑发育过程中 TH 受体下游发挥作用的分子机制时遇到的挑战。阐明 TH 在发育大脑中的作用机制有助于在预防和治疗多种神经系统疾病(包括自闭症和癫痫)方面取得进展。
认知功能障碍,解除疾病(例如阿尔茨海默氏病(AD))的患病率与老龄化人群并行增加。不同类型的慢性压力被认为对中枢神经系统(CNS)疾病的认知障碍的发展具有重要作用,因为认知障碍是主要的未满足医疗需求。增加的Gabaergic张力是压力效应的介体,但也是中枢神经系统迷失因素的其他因素。阳性GABA-A受体调节压力和性类固醇(类固醇-PAM),例如Allopreg-Nanolone(Allo)(Allo)和甲状酸酯乙酸乙酸酯会引起认知受损。因此,Allo会损害动物和人类的记忆和学习。 在转基因AD动物研究中,在生理水平上连续暴露于Allo会损害认知并增加退化性AD病理学,而间歇性的Allo注射增强了认知,表明Allo的多效性功能。 我们已经表明,GABA-A重新调节类固醇拮抗剂(GAMSAS)可以因此,Allo会损害动物和人类的记忆和学习。在转基因AD动物研究中,在生理水平上连续暴露于Allo会损害认知并增加退化性AD病理学,而间歇性的Allo注射增强了认知,表明Allo的多效性功能。我们已经表明,GABA-A重新调节类固醇拮抗剂(GAMSAS)可以
在出生后的前两周,啮齿动物的神经元内氯离子浓度逐渐下降,导致 GABA 反应从去极化转变为高极化。在神经发育障碍的啮齿动物模型和人类患者中,出生后的 GABA 转变会延迟,但 GABA 转变延迟对发育中大脑的影响仍不清楚。在这里,我们通过用氯离子输出蛋白 KCC2 的特异性抑制剂 VU0463271 处理 6 至 7 日龄小鼠的器官型海马培养物 1 周,研究了出生后 GABA 转变延迟对网络发育的直接和间接影响。我们证实了 VU 治疗延迟了 GABA 转变并使 GABA 信号去极化直到 DIV9。我们发现 VU 治疗后 DIV9 时的兴奋性和抑制性突触的结构和功能发育没有受到影响。与之前的研究一致,我们观察到 GABA 信号在对照组和 VU 处理的出生后切片中已经受到抑制。令人惊讶的是,在 VU 治疗结束 14 天后(DIV21),我们观察到 CA1 锥体细胞中自发抑制性突触后电流的频率增加,而兴奋性电流没有改变。突触数量和释放概率不受影响。我们发现,与对照切片相比,放射层中以树突为靶向的中间神经元具有升高的静息膜电位,而锥体细胞的兴奋性较低。我们的结果表明,去极化 GABA 信号不会促进 P7 后的突触形成,并表明出生后细胞内氯离子水平以细胞特异性的方式间接影响膜特性。
1 Life Sciences Institute, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, United States of America, 2 Department of Cell and Developmental Biology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, United States of America, 3 Department of Pharmacology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan, United States of America, 4 Michigan Neuroscience Institute, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan, United States of美国,美国密歇根大学医学院5人类遗传学系,美国密歇根州安阿伯市,美国,美国6号神经生物学系,杜克大学医学中心,北卡罗来纳州达勒姆大学医学中心,美国,美国北卡罗来纳州7号,杜克大学生物医学工程系美国,美国密歇根大学医学院精神病学系9
摘要:这项研究旨在利用两个副产品,酸乳清和苹果波马斯,以及具有益生菌潜力的本地乳酸乳酸乳酸乳酸乳酸菌LL16菌株,可生产具有功能特性的可持续奶酪。酸乳清蛋白奶酪是通过对新鲜酸乳清的热凝制成的,并通过添加苹果pomace,L。乳乳杆菌LL16菌株或两者的混合物来增强最终产物。在冷藏储存的14天内评估了评估感官,物理化学,蛋白水解和微生物参数。奶酪在受影响的奶酪(p≤0.05)中补充奶酪成分(水分,蛋白质,脂肪,脂肪,碳水化合物和纤维),质地,颜色,颜色(轻度,发红和Yellowness),以及整体感觉可接受性。添加假定益生菌L.乳酸乳杆菌LL16应变降低(P≤0.05)谷氨酸的浓度,从而在酸乳酪奶酪中显着增加γ-氨基丁酸(GABA)。补充苹果波马斯在第七天略有(p <0.05)的乳酸乳杆菌LL16较高(p <0.05),这表明苹果pomace成分对应变存活的阳性作用。在奶酪中,苹果波马斯和LL16的共生作用在蛋白水解(pH 4.6溶解的氮和游离氨基酸)上被发现,这可能会积极影响整体感觉接受。