2 背景和文献综述 11 2.1 神经信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.4.1 EMD 算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.4.5 挑战和知识差距 . ...
成年大脑是一种复杂的结构,具有不同的功能子区域,是由胚胎内神经上皮细胞的初始池产生的。这种过渡需要许多高度协调的过程,包括神经发生,即神经元的产生和神经元迁移。这些发生在关键时期,在此期间,大脑特别容易受到环境侮辱的影响。神经发生缺陷与神经发育障碍(NDDS)的发病机理有关,例如自闭症谱系障碍和精神分裂症。然而,这些疾病具有高度复杂的多因素病因,因此导致异常神经发生的基本机制仍然是显着的研究工作的重点,并且尚未确定。流行病学研究的证据表明,子宫内感染的孕产妇感染是NDD的关键危险因素。为建立关联母体免疫激活(MIA)和神经发育改变的生物学机制,已经开发出动物模型,从而可以实验操纵和研究暴露于MIA后脑发育的不同发育阶段。在这里,我们回顾了MIA之后的胚胎脑发育的变化,重点是神经发生,神经元迁移和皮质层压。在已发表的研究中,我们发现了胚胎中脑大脑中急性增殖缺陷的证据,在大多数情况下,该缺陷与神经发生的加速度有关,通过神经发生对增殖分裂的比例增加证明了这一点。这伴随着干扰的皮质层压,特别是在深层神经元的密度下,这可能是过早神经源性转移的结果。尽管基础途径的许多方面尚不清楚,但表观基因组和线粒体功能障碍的改变可能是MIA模型中神经发生破坏的机制。进一步的研究对于描述了导致MIA后神经发生表型变化的病因途径,这可能是由于MIA诱导时间的差异以及性别依赖性变异所致。这将有助于更好地了解NDD的潜在发病机理,并建立治疗靶标。
过去十年中,越来越多的证据表明补体与神经炎症和神经退行性疾病 (NDD) 有关,揭示了补体是这些不同疾病的病理驱动因素。在同一时期,人们对补体调节药物的开发兴趣激增,首先是一些罕见的补体失调疾病,但最近也用于治疗补体参与疾病过程的更常见疾病。到目前为止,人们很少关注抗补体药物在神经退行性疾病中的潜在作用,而且目前还没有出现可以进入中枢神经系统 (CNS) 的药物,而这是大多数 NDD 的先决条件。在这里,我们总结了补体与神经退行性疾病有关的证据,建立了测试抗补体药物的案例,并讨论了如何修改或从头设计药物以抑制神经退行性疾病中的补体。
摘要 尽管近几十年来针对肿瘤的纳米药物输送系统 (NDDS) 的发展呈爆炸式增长,但由于缺乏评估和预测反应的有效模型,临床转化率很低。基于微流体的肿瘤芯片 (TOC) 系统为应对这些挑战提供了一种有前途的方法。集成工程平台可以在微观层面重现复杂的体内肿瘤特征,例如肿瘤微环境、三维组织结构和动态培养条件,从而提高抗癌纳米药物评估的临床前和临床试验结果之间的相关性。本综述的具体重点是描述用于评估纳米药物的 TOC 的最新进展,根据药物输送过程分为六个部分:输注后的循环行为、内皮和基质屏障、肿瘤摄取、治疗效果、安全性和耐药性。我们还讨论了 TOC 最终用途前景的当前问题和未来方向。关键词:肿瘤芯片、微流控装置、纳米药物、药物输送过程、临床前预测
神经退行性疾病(NDD)是最紧迫的现代医疗问题之一。全球每年有超过990万例新的痴呆症病例,每3.2秒有1例新病例。许多NDD,尤其是阿尔茨海默氏症(AD)和帕金森氏病(PD),是不可逆转和进步的,除了巨大的社会经济成本外,它们还严重影响了患者和照料者的生活质量。通过实施筛查计划的早期诊断,识别危险因素和改善疾病疗法的发展是改善NDD患者生活质量的关键。EMPIR项目15HLT04 Neuromet Project使用其独特的NDD患者队列来开发经学验证的工具,用于早期NDD诊断和准确的患者分层。然而,仍然需要进一步的工作来(i)推进NDD生物标志物的定量,在生物流体中以及使用微创方法中,(ii)开发了验证的,以人为中心的成果指标(PCOMS)侧重于NDD患者和(iii)定义cognitions cognitions cognitions cognitive coptitive coptition coptions的下降。
健康与疾病的发展起源 (DOHaD) 框架下的大量文献证明了环境暴露通过胎儿编程机制在塑造后代生命历程神经发育结果方面的作用。妊娠期糖尿病 (GDM) 被定义为在怀孕前并不明显存在但在妊娠期间发展的糖尿病 (美国糖尿病协会,2021 年),与围产期母亲不良心理健康和儿童神经发育结果有关 (Cai 等人,2016 年;Chen 等人,2021 年;Delanerolle 等人,2021 年;Rowland 和 Wilson,2021 年;Wilson 等人,2020 年)。先前的研究表明 GDM 与围产期母亲抑郁症之间存在联系 (Delanerolle 等人,2021 年;Wilson 等人,2020 年)。妊娠期糖尿病和产前抑郁症分别影响着美国约 10% 和 13% 的女性。每种诊断都与后代神经发育后遗症风险增加有关,这种风险是通过独立或重叠的胎儿编程机制介导的 (Burlina 等人,2019 年;Fraser 和 Lawlor,2014 年;Shuffrey 和 Fifer,2020 年)。此外,产后抑郁症 (PPD) 与后代行为失调有关,这是通过产后母体压力或照料相关途径实现的 (Chen 等人,2021 年;Goodman,2019 年;Rowland 和 Wilson,2021 年)。尽管与公共卫生相关,但尚未在统一框架中或使用前瞻性队列设计研究 GDM 和产前母亲抑郁症共病对儿童神经行为结果的影响或产后母亲抑郁症的潜在调节作用。几项大型产妇队列研究和随后的荟萃分析发现,宫内接触 GDM 与儿童神经发育障碍 (NDD) 风险增加之间存在关联。例如,GDM 暴露与儿童自闭症谱系障碍 (ASD) 有关,在 18 项研究中,汇总比值比 (OR) 为 1.42(95% CI 1.22, 1.65)(Rowland & Wilson,2021 年)。然而,在研究 GDM 暴露与注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 患病率之间的关联时,结果好坏参半 (Chen 等人,2021 年;Rowland & Wilson,2021 年)。除了特定的 NDD,GDM 暴露还与其他几种神经发育结果的变化有关,包括听觉注意力缺陷或延迟 (Cai 等人,2016 年)、显性
抽象人工智能(AI)一直在迅速发展,尤其是在医学领域。当今世界上高度可观的医疗领域之一是神经发育和诊断与该疾病有关的任何疾病可能是压倒性的。考虑到神经发育在孩子的成长和滋养中起着重要作用,这是一种讽刺意味,因为父母不希望孩子与同龄其他孩子相比具有降低的能力。实际上,测试孩子的心理成长是一项繁琐的任务,涉及每次拜访医生并花费大量时间。本文的主张通过利用计算机辅助技术来识别神经发育障碍,克服了上述麻烦。所提出的框架在数学和深度学习模型(DL)模型上具有基础,该模型有助于诊断四种各种神经发育障碍,这些神经发育障碍通常往往在儿童生活的早期阶段发生。在此提出的申请将为父母和老师提供适当的补救措施和策略,以帮助他们的孩子从疾病中康复。关键字:人工智能(AI);诊断;卫生保健;神经发育障碍(NDDS)神经网络(NN)。
摘要 神经退行性疾病 (NDD) 是一组以神经细胞退化为特征的疾病,包括阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病。当前的研究依赖于动物模型和二维细胞培养,限制了疾病的准确复制。然而,源自干细胞的 3D 神经类器官为 NDD 研究提供了令人兴奋的前景。神经类器官与正在发育的人类大脑非常相似,已成为疾病建模和药物筛选的宝贵工具。它们可以分化成特定的神经细胞类型并模拟疾病特异性蛋白质聚集。脑类器官改进了药物筛选,评估了药物对神经活动和 BBB 通透性的影响。挑战包括可重复性、血管化和小胶质细胞掺入。尽管如此,神经类器官代表了 NDD 研究的革命性方法,提供了生理相关模型。随着技术的进步,神经类器官在理解和发现神经退行性疾病药物方面具有巨大的前景。关键词:3D 细胞培养、脑类器官、阿尔茨海默病、帕金森病。
神经退行性疾病(NDDS)构成了重大的医学挑战,导致神经元丧失和功能下降。当前治疗主要关注症状管理,而不是解决潜在的病理。干细胞疗法和神经假体已成为减轻NDD的两种有前途但独特的方法。干细胞疗法旨在再生或修复受损的神经组织,而神经假体,包括深脑刺激(DBS)和脑部计算机界面(BCIS),调节大脑活动和恢复功能降低。本文探讨了结合这些疗法以解决细胞再生和功能障碍的潜在协同作用。通过将干细胞疗法的再生能力与神经假想增强神经交流的能力相结合,这种方法可以为治疗NDD提供更全面的策略。然而,仍然存在重大挑战,包括确保干细胞表面和整合,优化神经假体界面以及解决道德考虑。虽然临床前和早期临床研究显示出令人鼓舞的结果,但对于建立这种联合治疗模型的长期疗效和安全性是必要的。推进这种跨学科方法的信用定义了针对神经变性疾病的治疗范例并改善患者的预后。
摘要:肠道轴(GBA)是连接肠道和大脑的复杂双向通信网络。它涉及胃肠道(GI)和中枢神经系统(CNS)之间的神经,免疫和内分泌通讯途径。扰动,例如阿尔茨海默氏病(AD),帕克森氏病(PD)和肌营养性侧面硬化症(ALS)等,表明在疾病病原体中可能起作用。肠道微生物群是GBA的关键成分,其组成的改变(称为肠癌疾病障碍)与GBA功能障碍和神经脱发有关。肠道菌群可能通过调节免疫系统来影响中枢神经系统的稳态,并更直接地调节分子和代谢产物的产生,从而影响神经和内分泌系统,从而使其成为潜在的治疗靶点。临床前试验通过饮食干预,益生菌和益生元的补充以及粪便微生物移植(FMT)来操纵微生物组成(FMT)。但是,其清晰的机制尚不清楚,结果并不总是一致的。在这里,我们概述了GBA的主要组成部分和通信途径,以及针对GBA的治疗方法,以减轻NDD。