小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞。小胶质细胞起源于早期胚胎阶段的蛋黄囊中的红细胞祖细胞,然后这些祖细胞在发育过程中通过广泛的迁移和增殖来殖民中枢神经系统。小胶质细胞占成年大脑中所有细胞的10%,而胚胎大脑中这些细胞的比例仅为0.5-1.0%。尽管如此,发育中的大脑中的小胶质细胞通过扩展芬膜虫在结构内广泛移动其细胞体。因此,它们可以与周围细胞相互作用,例如神经谱系细胞和血管结构的细胞。这种活跃的小胶质细胞运动性表明胚胎小胶质细胞在大脑发育中起关键作用。的确,最近越来越多的证据揭示了胚胎阶段的小胶质细胞功能。例如,小胶质细胞控制神经干细胞的分化,调节神经祖细胞的种群大小并调节神经元的定位和功能。此外,小胶质细胞不仅在神经谱系细胞上发挥作用,而且在血管上(例如支持血管形成和完整性)上发挥作用。本综述总结了对发展中大脑中小胶质细胞动力学和多面功能的最新进展,特别关注胚胎阶段,并讨论了其行为的基本分子机制。
DNA纳米技术用于构建晚期生物医学应用的设计器3D DNA纳米范围。1在过去的二十年中,全球社区见证了DNA纳米技术的迅速革命。2个DNA在纳米级和通过互补生物分子赋予其生物学活性的物质和生物学活性中有出色的控制。可以通过Watson和Crick Base配对来预测虚拟可编程DNA纳米结构,并且具有无与伦比的优势。3多年来,已经开发出了精确的尺寸和几何形状的1D,2D和3D DNA纳米量的自组装宽品种。4 - 6这些DNA纳米含量是水溶性的生物相容性材料,它们在各种ELDS中都有应用,包括生物传感,生物成像,药物输送和疗法学。7 - 10个DNA纳米范围具有非凡的功能化特性,可以通过这些特性,可以通过生物学部分(例如aptAmers,纳米材料,抗体和肽)进行定位。此外,DNA纳米量有可能在表面和内部空隙中结合并封装纳米go。11 - 14
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乳腺癌是由多种致癌物引起的,导致乳房上皮细胞的不受控制。根据2020年全球癌症术提供的全球癌症更新,有226,419例确认的乳腺癌病例和684,996例新死亡。乳腺癌已超过肺癌,是女性中最常见的癌症,是女性最高的事件和死亡率之一[1,2]。乳腺癌的治疗选择包括靶向疗法,内分泌治疗,放射治疗,手术和化学疗法[3]。临床上,根据肿瘤亚类型和癌症阶段确定乳腺癌患者最合适的治疗方法[4]。例如,近年来,用于转移性三重阴性乳腺癌的新型治疗选择,包括靶向治疗和免疫疗法[5-7]。持乳腺癌手术通常用于早期乳腺癌患者,而乳房切除术是晚期乳腺癌患者最有效的方法[8]。然而,乳腺癌患者在早期阶段通常会失去明显的症状,这些症状已经处于中级和晚期阶段,并错过了最佳治疗时间[9],生存率较低且易于复发[10-12]。当前,乳腺癌的常见诊断方法包括乳房X线摄影,超声扫描,细针吸入和肿瘤标记测试(例如CA199,CEA,CEA,CA15-3,CA125)[13,14]。最近的研究表明,术前CEA水平可能为鉴定和治疗乳腺癌提供有用[16]。Wu等[17]。与其他诊断方法相比,肿瘤标记物测试在早期癌症诊断方面基本上是无创和成本效益的,从而可以更好地反映肿瘤的发育以及人体对肿瘤的反应。癌囊抗原(CEA)主要用于结交癌,胃癌,乳腺癌,胰腺癌,胰腺癌,肝细胞癌,肺癌,肺癌和甲状腺甲状腺癌的临床监测,这在诊断,筛查,筛查和预测中具有很大的价值。表明乳腺癌期间血清CEA水平升高。和欧洲肿瘤标记面板建议CEA水平作为评估预后,早期发现疾病进展和治疗乳腺癌患者治疗的指标[18]。但是,CEA早期诊断乳腺癌的特异性相对较低。因此,我们试图结合其他诊断方法以提高功效。心率变异性(HRV)是指每个心脏周期之间的变化,这是由心脏窦淋巴结的自主调节起源的。它被认为是自主功能和动作的重要指标,反映了迷走神经和交感神经之间的平衡。研究发现,乳腺癌患者患心血管疾病的风险较高,心血管疾病的风险较低,这意味着迷走神经功能障碍[19-21]。Karolina Majerova等。 此外,先前的研究表明,HRV分析可以帮助确定肿瘤分期,功效,预后和自主功能Karolina Majerova等。此外,先前的研究表明,HRV分析可以帮助确定肿瘤分期,功效,预后和自主功能[22]表明,通过测量HRV,乳腺癌表现的心脏迷走神经调节改变了,相对于健康志愿者,乳腺癌患者的交感神经调节显着增加。
心脏起搏器细胞(CPC)启动了驱动心脏节奏跳动的电脉冲。cpcs居住在一种良好的,富含ECM的微环境中,称为Sinoatrial节点(SAN)。令人惊讶的是,关于SAN的生物化学组成或机械性能以及心脏影响CPC功能中的独特结构特征如何保持鲜为人知。在这里,我们已经确定了SAN的开发涉及构建“软”大分子ECM,该ECM专门封装了CPC。此外,我们证明,对胚胎CPC的底物刚度高于体内测量的质子刚度会导致CPC自动性所需的HCN4和NCX1离子通道的相干电振荡和失调。共同表明,局部力学在维持胚胎CPC函数方面起着关键作用,同时定义了对于胚胎CPC成熟最佳的材料属性范围。
宫内生长限制(IUGR)使多达10%的人妊娠复杂化,这是围产期发病率和死亡率早产后的第二个主要原因。发达国家中最常见的IUGR病因是子宫核心不足(UPI)。对于IUGR怀孕的幸存者,长期研究一致地表明,认知受损的风险增加了,包括学习和记忆力。其中,只有少数人的研究强调了性别差异,男性和女性对不同障碍的敏感性不同。此外,IUGR会影响白物质和灰质,从大脑磁共振成像中得出了很好的确定。海马,由齿状回(DG)和Cornu氨(CA)子区域组成,是对学习和记忆至关重要的重要灰质结构,尤其容易受到UPI的慢性低氧缺血作用的影响。海马体积减少是学习和记忆降低的有力预测指标。在动物模型中还可以看到DG和CA中的神经元数量减少,并且DG和CA中的树突状和轴突形态减弱。在很大程度上没有探索的是产前变化,使iugr后代易于产后学习和记忆递减。缺乏知识将继续阻碍未来治疗以改善学习和记忆的设计。在这篇综述中,我们将首先介绍有关IUGR后神经后遗症的临床敏感性和人类流行病学数据。研究,我们将遵循使用实验室的IUGR小鼠模型(模拟人IUGR表型)生成的数据,以在胚胎海马DG神经发生中的细胞和分子改变下进行剖析。我们最后将提出一个新的关于产后神经元发展的主题,即突触可塑性的关键时期,这对于在发育中的大脑中达到兴奋/抑制平衡至关重要。据我们所知,这些发现是描述产前变化的第一个,从而导致产后海马兴奋性/抑制性不平衡发生了变化,这种机制现在被认为是神经认知/神经认知的原因。
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。
胚胎发生是最重要的生活阶段之一,因为它决定了生物体的健康生长。然而,外部受精物种的胚胎(例如大多数鱼类)在发育过程中直接暴露于环境中,可能会受到DNA损害因子(污染物,紫外线,活性氧)的威胁。为了抵消DNA碎片化的负面影响,鱼类胚胎会演变出复杂的损伤反应途径。DNA修复途径已在某些鱼类中进行了广泛的研究,例如斑马鱼(Danio Rerio)。另一方面,我们的文献综述表明,关于非模型水产养殖鱼类的DNA损伤反应和修复的知识很少。此外,几个证据是DNA修复基因和蛋白质在器官发生,不同组织中时空定位以及其对正常胚胎发育的不可分性性的额外作用。在这篇综述中,我们将在胚胎开发过程中总结不同DNA修复途径的特征。我们描述了在发育过程中如何调节DNA修复基因和蛋白质的表达,以及它们的有机遗传学作用以及DNA修复基因的表达如何响应遗传毒性应激。这将有助于解决遗传毒性应激与胚胎表型之间的联系。此外,可用的数据表明胚胎可以修复受损的DNA,但是早期应激的影响可能会在后期表现为行为变化,肿瘤或神经变性。总体而言,我们得出的结论是,需要对鱼胚胎中的DNA修复进行更多的研究。
1 密歇根大学内科系,密歇根州安娜堡,2 密歇根大学生命科学研究所,密歇根州安娜堡,3 密歇根大学分子与整合生理学系,密歇根州安娜堡,4 密歇根大学转基因动物模型核心实验室,密歇根州安娜堡,5 密歇根大学罗格尔癌症中心,密歇根州安娜堡,6 密歇根大学细胞与分子生物学项目,密歇根州安娜堡,7 密歇根大学细胞与发育生物学系,密歇根州安娜堡,8 密歇根大学人类遗传学系,密歇根州安娜堡,9 密歇根大学儿科系,密歇根州安娜堡,10 密歇根大学霍华德休斯医学研究所,密歇根州安娜堡
时空生物电态调节胚胎发生的多个方面。一个关键的开放问题涉及特定的多细胞电势模式如何差异激活器官发生所需的不同下游基因。要理解空间生物启示模式,遗传学和形态之间关系的信息处理机制,我们专注于Xenopus ectoderm中的特定时空生物启用模式,以调节胚胎脑构图。我们使用机器学习设计了胚胎脑形态发生的最小但可扩展的生物电遗传学动力学网络模型,该模型定性地概括了先前的实验观察结果。该模型的因果整合分析揭示了与空间生物电和基因活性模式相关的简单高阶时空信息整合机制,其中后者表示是细胞组伏特的因果影响的函数。该机制的具体方面包括因果分配(某些细胞位置对于集体决策更重要),信息不对称性(降压细胞比超极化细胞更具影响力),长距离影响(细胞中的基因对远方细胞的伏特效应非常敏感),并且劳动力敏感(不同的基因对不同的基因均具有敏感的基因)。该机制的不对称信息处理特征使该模型预测了调节正常胚胎脑发育的生物电预制预图中意外的可塑性和鲁棒性程度。我们的体内实验通过Xenopus胚胎中的分子操作验证了这些预测。这项工作表明了使用最小的硅方法中的力量大幅度降低体内参数空间,从而使硬生物学问题可进行。这些结果提供了对指导大规模形态发生的生物电力刺激的整体决策过程的见解,这表明了生物医学干预措施的新应用以及用于合成生物工程的新工具。