能源转型一直是人类进化的关键决定性过程之一(Smil 2017a)。第一次(长达数千年的)转型是从依赖传统生物燃料(木材、木炭、作物残渣)和有生命的原动力(人类和动物的肌肉)转向越来越普遍地依赖无生命的能源转换器(水车、风车)和用于田间工作和运输的更好的驾驭牲畜。向化石燃料的转型(燃烧产生热量、热电和动能)早在 16 世纪的英国就开始了,但它直到 1800 年之后才在欧洲和北美开始流行,而直到 1950 年之后才在亚洲大部分地区流行起来。这一转型伴随着对初级电力的日益依赖(自 19 世纪 80 年代以来以水力发电为主,自 1950 年代末以来核能发电也发挥了作用)。 1800 年后,从传统生物燃料向化石燃料的转变导致了相对脱碳的逐渐进行,但绝对二氧化碳排放量却大幅增长。相对脱碳最明显的表现是主要燃料的 H:C(氢碳比)比率不断上升:木材的 H:C 比率不超过 0.5,煤炭的 H:C 比率不超过 1.0,最轻的精炼燃料(汽油和煤油)的 H:C 比率上升到 1.8,而天然气的主要成分甲烷(CH 4)的 H:C 比率显然上升到 4.0(Smil 2017b)。每单位能量的二氧化碳排放量则相反:天然气燃烧每千兆焦耳产生的二氧化碳不到 60 千克(kg CO 2 /GJ),而液态碳氢化合物的 H:C 比率在 70-75 千克/GJ 之间,95 千克/GJ 是
b“帕金森氏病(PD)是一种常见的神经退行性疾病,从病理生理上表现出来,其遗传性Nigra神经元丧失和 - 在整个中枢神经系统中的积累。到目前为止,几个遗传和环境因素尚不清楚,但是由于证实该疾病的遗传形式可以在约10%的患者,环境因素以及遗传因素与潜在的分子机制之间的相互作用中发现,这可能在PD发展中起重要作用。已知的因素,例如复发性创伤性脑损伤,而肠道和口腔菌群也越来越多地观察到PD患者的不平衡。PD中的微生物营养不良是否在该疾病之前,还是由于肠道轴的水平上的神经元通信的结果,仍有待解决。此外,由于微生物组是一个很容易受到各种干预措施(例如饮食和益生菌补充剂)的影响,因此微生物营养不良及其在PD中的因素和作用的全面表征尤其重要,为可能的治疗提供了新的靶标。
AI artificial intelligence ROI region of interest eNM extracellular neuromelanin SND substantia nigra pars compacta, dorsal tier H&E Hematoxylin and Eosin SNL substantia nigra pars compacta, lateral part iNM intracellular neuromelanin SNpc substantia nigra pars compacta PD Parkinson's disease SNV substantia nigra pars compacta,腹侧
中脑乳突多巴胺能神经元的变性是帕金森氏病(PD)的病理标志。化合物的外围递送以阻止或减慢这种多巴胺能变性是一个关键的治疗目标。组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)酶(关键表观遗传调节剂)在PD模型中表现出治疗前景。但是,由于有几类HDAC(Classi-IV),因此特定类别的抑制对于确保目标特异性很重要。在这里,我们检查了IIA类HDAC抑制剂TMP269的神经保护潜力。我们表明,TMP269在SH-SY5Y细胞和培养的大鼠腹脑中脑多巴胺能神经元中受到6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的神经突损伤的影响。我们发现TMP269上调了SH-SY5Y细胞中神经营养因子BMP2和BMP-SMAD依赖性转录信号传导,这对于其针对6-OHDA诱导损伤的神经保护作用是必不可少的。此外,周围连续输注0.5 mg/kg的TMP269通过迷你渗透泵7天,减少了纹状体6-OHDA给药引起的前肢损伤。TMP269还保护了Nigra及其纹状体6-OHDA诱导的神经变性的底层中的多巴胺能神经元,并防止了6-OHDA在Vivo中的IBA1阳性微胶质细胞的数量增加,IBA1阳性微胶质细胞的数量增加。TMP269还防止了BMP2,PSMAD1/5和乙酰化组蛋白3水平的6-OHDA诱导的降低,并且它反转了6-OHDA诱导的核HDAC5在本次Nigra的多巴胺能神经元中核HDAC5的增加。这些数据增加了越来越多的证据体系,即IIA类特异性HDAC抑制剂可能是感兴趣的外围递送的药理学剂,其目的是在PD中进行神经保护。
帕金森氏病(PD)是仅次于阿尔茨海默氏病的第二常见神经退行性疾病[1]。这是一种以运动和非运动特征为特征的慢性,进行性疾病。该疾病对患者,家庭和护理人员对迁移性和肌肉控制的进行性退行性影响对患者,家庭和护理人员产生了重大临床影响。pd主要与大脑底细胞中细胞的逐渐丧失有关。该区域负责多巴胺的产生。多巴胺是一种化学信使,可在大脑两个区域之间传输信号以协调活性(图1)。例如,它连接底底尼格拉和纹状体以调节肌肉的影响[2]。PD的运动症状归因于纹状体多巴胺能神经元的丧失(图2),尽管非运动症状的存在也支持非遍地胺能区域的神经元丧失[3]。PD是帕金森主义最常见的形式[4]。一词帕金森氏症是一种症状复合体,用于描述PD的运动特征,其中包括静止震颤,胸肌和肌肉僵硬[3]。人们通常更熟悉PD的运动症状,因为这些疾病的迹象从外部显着。
编者注:曼尼托巴大学教授瓦茨拉夫·斯米尔被视为能源转型史领域的国际权威。《科学》杂志称他为“悄悄影响世界能源观念的人”。用比尔·盖茨的话来说,“没有哪位作家的书比瓦茨拉夫·斯米尔更让我期待。”在这份政策简报中,斯米尔博士根据他在国际化学史期刊《Substantia》最近一期上发表的研究文章,探讨了脱碳的挑战。他认为,正确认识能源、工程和经济现实意味着全球能源供应脱碳将比不加批判的“绿色”解决方案支持者通常认为的要困难得多,而且需要更长的时间。加拿大政府致力于到 2050 年实现净零碳排放,斯米尔博士对我们在国内和全球面临的挑战的规模和复杂性提供了重要见解。
缩写:AD,阿尔茨海默氏病; ALS,肌萎缩性侧索硬化症;应用,淀粉样前体蛋白; β,淀粉样β; BACE1,β位点淀粉样蛋白前体蛋白裂解酶1; BBB,血脑屏障; BCRP,乳腺癌抗性蛋白; BPS,双酚; BPA,双酚A; BPAF,双酚AF; BPB,Bisphenol B; BPF,双酚F; BPS,双足醇S; Ca 2 +,钙;猫,过氧化氢酶;中枢神经系统,中枢神经系统;中枢神经系统,皮质神经元; DA,多巴胺; DAT,多巴胺转运蛋白; PYSL2,二氢吡啶酶相关蛋白2; ECHA,欧洲化学局; EDC,内分泌破坏化学物质; ER,雌激素受体; GSK3β,糖原合酶激酶3β; HT-22,海马细胞系; IR,胰岛素受体; IRS,胰岛素受体底物; MAP2,微管相关蛋白2; MDA,疟原虫dehyde; MS,多发性硬化症; NFT,神经纤维纠缠; NOS,一氧化氮合酶; PD,帕金森氏病; PDI,蛋白二硫异构酶; RNase,还原核糖核酸酶; ROS,活性氧; SN,黑底尼格拉; SNC,黑质Nigra pars commacta;草皮,超氧化物歧化酶; SPS,老年斑块; SVHC,非常关注的实质; Th,酪氨酸羟化酶; TK,酪氨酸激酶; α -syn,α-苏核蛋白。*通讯作者。电子邮件地址:lipinglu@hznu.edu.cn(L. lu)。电子邮件地址:lipinglu@hznu.edu.cn(L. lu)。
摘要:多年来,有证据表明胞质喹酮还原酶NQO2在帕金森氏症诱导的多巴胺神经元变性模型中可能的贡献作用,但大多数数据已在体外获得。因此,我们问了一个问题,NQO2是否参与MPTP的体内毒性,MPTP是一种经典用于帕金森氏病诱导神经变性的神经毒素。首先,我们表明NQO2在小鼠黑质中表达,nigra多巴胺能细胞体和人多巴胺能SH-SY5Y细胞也表达。一种高度特异性的NQO2抑制剂S29434能够减少具有星形胶质细胞U373细胞的SH-SY5Y细胞的共培养系统中MPTP诱导的细胞死亡,但在SHSY5Y单一培养物中无活性。我们发现S29434仅略微防止MPTP中毒在体内中的MPTP中的黑质酪氨酸羟化酶 +细胞损失。该化合物在第7天产生了多巴胺能细胞存活的略有增加,MPTP治疗后21个,尤其是1.5 mg和3 mg/kg剂量方案。未达到统计显着性的救援效应(除了在第7天进行了一个实验),并且在最新时间点随着4.5 mg/kg剂量的降低。尽管在小鼠MPTP模型中缺乏NQO2抑制剂的强大保护活性,但我们不能排除酶在帕金森氏变性中的可能作用,尤其是因为它在多巴胺能神经元中基本上表达。
阿尔茨海默病 (AD) 是一种具有挑战性的神经退行性疾病,需要早期诊断和干预。这项研究利用机器学习 (ML) 和图论指标,这些指标源自静息态功能磁共振成像 (rs-fMRI) 数据来预测 AD。使用西南大学成人寿命数据集 (SALD,年龄 21-76 岁) 和开放获取系列成像研究 (OASIS,年龄 64-95 岁) 数据集(包含 112 名参与者),开发了各种 ML 模型用于 AD 预测。该研究确定了全面了解 AD 中的大脑网络拓扑和功能连接的关键特征。通过 5 倍交叉验证,所有模型都表现出显著的预测能力(准确率在 82-92% 范围内),其中支持向量机模型脱颖而出,准确率达到 92%,表现最佳。本研究表明,根据最重要的判别特征确定的前 13 个区域已经失去了与丘脑的显着联系。与健康成年人和老年人相比,AD 患者的黑质、网状部、黑质、致密部和伏隔核的功能连接强度持续下降。本研究结果与早期采用各种神经成像技术的研究结果相吻合。这项研究表明,将 ML、图论和 rs-fMRI 分析相结合的综合方法在 AD 预测中具有转化潜力,为更准确的诊断和早期预测 AD 提供了潜在的生物标记。
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。