摘要:人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y和IMR-32可以通过用全反替酸(ATRA)处理分化为神经元样的表型。分化后,这些细胞系被广泛用作体外模型来研究神经元细胞生物学的各个方面。然而,在ATRA诱导的分化中,SH-SY5Y和IMR-32细胞的蛋白质组和磷酸蛋白质组的时间和定量分析受到限制。在这里,我们在ATRA诱导的分化过程中,在多个时间点对SH-SY5Y和IMR-32细胞的蛋白质组和磷酸蛋白质组进行了相对定量。与随后的基因本体分析的蛋白质和磷酸肽的相对定量表明,包括细胞骨架组织,细胞分裂,伴侣伴侣功能和蛋白质折叠以及单碳代谢在内的几种生物学过程与两种细胞系中ATRA诱导的分化都相关。此外,激酶 - 基底富集分析预测了分化过程中几种激酶的活性改变。其中,CDK5表现出增加的活性,而CDK2的活性降低。提供的数据是研究在ATRA诱导的分化过程中SH-SY5Y和IMR-32细胞中时间蛋白和磷蛋白丰度变化的宝贵资源。
Shprintzen 5,Raju Tomer 1,3,4,Raul Rabadan 2,S。Long 3,Sanger Markx
•动作电位 - 一种电荷,该电荷从轴突沿细胞体驱逐到轴突末端,在该电荷触发或抑制神经递质的释放•轴突•轴突 - 轴突 - 神经元的一部分,该神经元将信号从细胞体和靶细胞/轴突末端 - 轴突末端 - 与轴突接触的轴突末端,使其与另一个细胞接触。神经递质释放•细胞体的点 - 神经元的一部分决定是否沿轴突•dendrite发送信号 - 神经元的一部分是从其他神经元接收信号的一部分。• excitatory neuron – a neuron whose neurotransmitter stimulates another neuron, increasing the probability that the target neuron will fire an action potential • inhibitory neuron – a neuron whose neurotransmitter inhibits another neuron, decreasing the probability that the target neuron will fire an action potential • neuromuscular junction – the special synapse onto a muscle • neuron – nerve cell专门用于发送信息;其特征是长长的纤维投影称为轴突,较短的分支样突起,称为树突•神经递质 - 神经元在突触时神经元释放的化学物质,以将信号发送给附近的邻近神经元的树突;与树突上的特殊受体分子结合以产生信号•突触后神经元 - 树突接收神经递质
摘要 神经图的布线特异性在发育过程中是如何出现的?成年果蝇嗅球图的形成始于早期蛹期投射神经元 (PN) 树突的模式化。为了更好地了解该图布线特异性的起源,我们创建了遗传工具,以 PN 类型特定分辨率系统地表征整个发育过程中的树突模式。我们发现 PN 使用谱系和出生顺序组合来构建初始树突图。具体而言,出生顺序分别以旋转和二元方式指导前背谱系和侧谱系 PN 的树突靶向。基于双光子和自适应光学晶格光片显微镜的延时成像显示,PN 树突在数秒的时间尺度上启动主动靶向,并实现方向依赖的分支稳定。此外,幼虫和成虫嗅觉回路中使用的 PN 会修剪幼虫特有的树突,并同时重新延伸新的树突,以促进嗅觉图的及时组织。我们的工作强调了类型特异性神经元通路和延时成像在识别复杂功能神经图模式背后的接线机制方面的力量和必要性。
总结多巴胺神经元(DAN)的渐进性变性定义了帕金森氏病(PD)。然而,前驱PD中最脆弱的DAN种群的身份和功能仍然不确定。在这里,我们确定具有膜联蛋白A1(Anxa1)表达的质体nigra dans在多个前驱PD模型中有选择性地易受伤害,并且在患者衍生的DAN中显着降低了。我们发现Anxa1+ Dans具有独特的功能概况,因为它们没有信号奖励或增强动作,并且对于动机行为而言并不是必需的。相反,Anxa1+ Dan轴突的活性与自定进度探索过程中的剧烈运动相关,但是它们的沉默只会破坏反映PD Bradykinesia曲线的动作序列。重要的是,Anxa1+ Dans对于迷宫任务和灵活动作的运动学习至关重要。这些发现确定了PD中Anxa1+ DAN的早期脆弱性,其功能可以解释程序性运动学习中的前驱动物脑力和障碍。
这项研究确定了融合在线粒体DNA(mtDNA)修复中融合中的生理作用,并突出了其与FUS相关神经退行性疾病的发病机理(如杏仁型侧面硬化症(ALS))的影响。内源性FUS与MTDNA连接酶IIIα(MTLIG3)相互作用并募集到线粒体内的DNA损伤位点,这对于维持健康细胞中MTDNA修复和完整性至关重要。使用ALS患者衍生的FUS突变细胞系,转基因小鼠模型和人尸检样品,我们发现FUS功能损害阻碍了MTLIG3的维修作用,从而导致mtDNA损伤和突变增加。这些改变会导致线粒体功能障碍的各种表现,特别是在与疾病病理学有关的压力状况下。重要的是,在患者衍生的诱导多能细胞(IPSC)中纠正FUS突变可保留mtDNA完整性。类似地,引入人DNA连接酶1的焦油恢复了FUS突变细胞中的修复机制和线粒体活性,这表明潜在的治疗方法。我们发现FUS在线粒体健康和mtDNA修复中的关键作用,为线粒体功能障碍在FUS相关运动神经元疾病中的线粒体功能障碍提供了宝贵的见解。
在人类基因组中的短串联重复扩张在多种神经系统疾病中的代表性过多。最近表明,亨廷顿(HTT)重复膨胀具有完整的外观,即40或更多的CAG重复序列通常会导致亨廷顿氏病(HD),在肌萎缩性侧索硬化症患者(ALS)的患者中代表过多。携带HTT重复膨胀的患者是渗透率降低(36-39 CAG重复序列),还是具有中间渗透率的等位基因(27-35 CAG重复序列),尚未研究ALS的风险。在这里,我们研究了HTT重复扩张在运动神经元疾病(MND)队列中的作用,搜索了扩展的HTT等位基因,并研究了与表型和神经病理学的相关性。包括含有C9ORF72六核苷酸重复扩张(HRE)的MND患者,以调查该组HTT重复扩张是否更常见。我们发现,与欧洲血统的其他人群相比,该队列中的中间体(5.63%–6.61%)和降低(范围为0.57%–0.66%)HTT基因扩展的率降低(范围为0.57%–0.66%),但没有MND队列与对照组之间的差异,对C9 orff的状态没有差异。在三名中间或降低渗透率HTT等位基因的患者尸检后,在尾状核和额叶中观察到亨廷顿蛋白夹杂物,但在神经系统的不同部位未检测到明显的体细胞骨髓。因此,我们首次证明了具有MND和中间和降低的渗透率HTT重复扩张的个体中的亨廷顿蛋白包含物,但是需要更多的临床病理研究来进一步了解HTT基因扩张相关的多oi ofiotiropropropy的影响。
帕金森氏病(PD)是一种与年龄相关的不可逆性神经退行性疾病,其特征在于,由于nigra nigra pars pars compacta(SNPC)的多巴胺能(DA)神经元的丧失引起的一种逐渐恶化的非自愿运动障碍。PD的两个主要病理生理特征是受影响神经元中包含体的积累,以及在Nigra pars compacta(SNPC)(SNPC)和氯肾上腺素(LC)中含有神经元素的DA神经元的主要丧失。包含体包含错误折叠和聚集的α-核蛋白(α -syn)纤维,称为刘易体。PD的病因和致病机制是复杂的,多维的,并且与环境,遗传和其他与年龄有关的因素的组合相关。尽管已经广泛研究了与PD的致病机制相关的个体因素,但尚未设想发现发现与统一的致病机制的整合。在这里,我们提出了一种基于当前可用的实验数据的独特的高代谢活性耦合的高代谢活性耦合的升高能量需求,提出了PD中SNPC和NE神经元变性的综合机制。所提出的假设机制主要基于这些神经元的独特高代谢活性升高的升高。我们认为,在PD中,SNPC和NE神经元中选择性的DA神经元的高脆弱性可能是由于细胞能量调节。这种细胞能量调节可能会引起这些神经元中氧化还原活性金属稳态(尤其是铜和铁)的DA和NE代谢失调。
腹痛是肠易激综合征和炎症性肠病 (IBD) 的常见症状,影响全球约 20% 的人口 (Grundy 等人,2019 年)。目前的疼痛疗法对肠道内脏疼痛效果不佳,且存在多种副作用,因此需要确定药物开发的新分子和细胞靶点。内脏腹痛的病理生理学通常起源于结直肠区域,涉及多个参与者,包括肠道微生物群、肠道上皮、免疫系统和神经系统,通过肠脑轴在不同层面发挥作用 (Lucarini 等人,2020 年、2022 年;Najjar 等人,2020 年)。从肠道到中枢神经系统的伤害性刺激主要由脊髓传入神经编码,其细胞体位于胸腰椎和腰骶背根神经节 (DRG;Grundy 等人,2019)。内脏疼痛是由肠道内产生的刺激的神经传导和传递改变引起的。目前的证据表明,内脏过敏是一种复杂的现象,由多种机制组成,免疫细胞通过释放不同的介质在结肠传入神经的过敏中发挥作用 (Grundy 等人,2019)。然而,也有报道称疼痛没有任何炎症状态,这表明除了炎症/免疫信号之外,还有其他因素在驱动疼痛的传递/持续。
无机砷在细胞水平上诱发神经毒性的机制尚不清楚。在斑马鱼中,不同浓度的无机砷均有致畸作用。在这里,我们使用了类似浓度的无机砷来评估其对特定神经元类型的影响。受精后 5 小时 (hpf) 的斑马鱼胚胎暴露于亚砷酸钠中,在 72 hpf 幼虫中诱发发育毒性(体长缩短),浓度从 300 mg/L 开始。在 500 mg/L 亚砷酸钠下检测到死亡或明显的形态畸形。虽然 200 mg/L 亚砷酸钠诱导酪氨酸羟化酶阳性(多巴胺能)神经元的发育,但对 5-羟色胺(血清素能)神经元的发育没有显著影响。亚砷酸钠降低了乙酰胆碱酯酶活性。在hb9-GFP转基因幼鱼中,200和400mg/L亚砷酸钠均在脊髓中产生了多余的运动神经元。通过Gant61抑制运动神经元发育所必需的Sonic Hedgehog(Shh)通路,可以阻止亚砷酸钠诱导的多余运动神经元发育。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析表明,在200mg/L和400mg/L亚砷酸钠处理下,每只幼鱼平均砷含量分别为387.8pg和847.5pg。数据首次表明无机砷改变斑马鱼幼鱼多巴胺能神经元和运动神经元的发育,后者是通过Shh通路发生的。这些结果可能有助于理解为什么接触砷的人群会患上精神疾病和运动神经元疾病,并且 Shh 可能潜在地充当砷毒性的血浆生物标志物。