。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。这是该预印本版本的版权持有人,该版本发布于12月29日,2023年。 https://doi.org/10.1101/2023.12.28.573581 doi:biorxiv preprint
越来越多的证据表明,肠道菌群与健康和疾病中的神经系统之间存在联系。本综述探讨了目前关于肠道菌群、肠道上皮细胞和大脑之间相互作用的观点,并概述了肠道菌群与大脑之间双向相互作用的通讯途径和信号,包括循环、免疫、神经解剖和神经内分泌通路。人类和小鼠健康肠道菌群之间存在相似之处和差异,这与非人类模型系统与患者之间的转化差距相关。在稳态和病理状态下,肠道菌群释放和/或调节的代谢物和神经递质种类不断增加。菌群失调是癌症、心血管疾病和慢性肾病等重大疾病的后果,也是神经系统、精神和疼痛障碍以及缺血性和创伤性脑损伤的后果。肠道菌群变化(菌群失调)以及伴随的介质释放失衡可能是中枢神经系统疾病的病因或后果,并且日益成为脑部疾病中观察到的健康生理功能紊乱、营养摄入改变、低氧环境暴露等因素的关键环节。尽管肠道菌群的重要性已被普遍认可,但大脑和肠道之间的双向沟通途径尚不完全清楚。更详细地阐明这些途径和信号通路,将为理解脑部疾病的病理生理学及其多方面问题提供新的机制视角。
在神经节上:器官上的乙酰胆碱(ACH):副交感神经 - ACH(快速衰减) - 有限且短暂的效果。交感神经 - 去甲肾上腺素(稳定),很容易吸收到血液中 - 交感神经系统的弥漫效应。
图 1. 两种 iPSC 系的干细胞表征示例。(A)TaqMan hPSC Scorecard Panel 将样本的基因表达谱与参考集的基因表达谱进行比较(分别为彩色点和灰色箱线图)。该检测使用超过 90 个基因和 13 个 PSC 的静态数据库进行比较。(B)PluriTest 检测使用微阵列数据根据多能性评分(反映多能性程度)和新颖性评分(反映分化程度)确认多能性标记表达。该检测使用超过 36,000 个转录本和超过 450 种细胞和组织类型的流体参考集进行比较。(C)KaryoStat+ 检测提供全基因组覆盖,可准确检测拷贝数变化和基因组畸变。
图2 PCGF1 CKO小鼠表现出生长停滞和较低的肠道运动。(a)PHOX2B CRE / +(1)和(2)PCGF1 FL / FL; 3周龄时的Phox2b Cre / +小鼠(2)。(b)wt(n = 20),phox2b cre / +(n = 29)和pCGF1 fl / fl之间的生存分析; PHOX2B CRE / +小鼠(n = 26)。(c)WT(黑色条,n = 20),phox2b cre / +(白色bar,n = 26)和pCGF1 fl / fl之间的体重比较;在3和8周龄时,PHOX2B CRE / +小鼠(灰色条,n = 13)。(d)在3周龄的PHOX2B CRE / +(n = 8)和PCGF1 FL / FL之间进行总胃肠道转运时间(GITT)分析; phox2b cre / +小鼠(n = 9)。(e)3周龄的PHOX2B CRE / +(n = 8)和PCGF1 fl / fl之间的粪便重量比较; phox2b cre / +小鼠(n = 6)。(f)3周 - 旧的phox2b cre / +(n = 8)和pcGF1 fl / fl之间的粪便水含量; phox2b cre / +(n = 6)。使用对数秩检验进行了生存分析,并由Kaplan - Meier图显示。使用未配对的t检验显示统计分析的结果为平均值±SEM。
创作者的创作者克里斯汀·加尔布雷思(Kristyn Galbraith),瓦西尼·瓦苏德瓦拉贾(Varshini vasudevaraja),乔纳森·塞拉诺(Jonathan Serrano),瓜莫亚奥·山(Guomiao Shen),艾维·特兰(Ivy Tran),南希·阿卜杜勒(Nancy Abdallat),曼迪萨·韦恩(Mandisa Wen),梅萨·帕特尔,比萨和比萨。 Ono,P。Gono。 ,克里斯托弗·克里斯托弗(Christopher Christopher),daughter妇,西尔维亚·C·库尔兹(Sylvia C.
自从 1920 年德国精神病学家汉斯·伯杰 (Hans Berger) 发现人类脑电波以来,脑电图 (EEG) 一直是评估与认知过程和行为以及脑部疾病相关的病理生理学和脑功能的重要工具。EEG 是神经科学、神经病学和精神病学等不同但趋同的科学领域中最常用的高时间分辨率技术之一。1 事实上,EEG 系统成本低、无创,可以在患者床边实施,并且已被证明具有较高的重测信度、灵敏度和特异性。2–6 因此,EEG 被认为是研究健康和疾病中神经认知过程和中枢神经系统的时间层次和动态的宝贵方法。7–11 特别是,基于 EEG 的测量可以捕捉快速认知动态和认知发生时间范围内认知事件的时间进展。12–19
目前,神经干预、手术、药物和中枢神经系统 (CNS) 刺激是治疗中枢神经系统疾病的主要方法。这些方法用于克服血脑屏障 (BBB),但它们具有局限性,因此需要开发靶向递送方法。因此,最近的研究集中于时空直接和间接靶向递送方法,因为它们可以减少对非靶细胞的影响,从而最大限度地减少副作用并提高患者的生活质量。使治疗剂能够直接穿过 BBB 以促进递送至靶细胞的方法包括使用纳米药物(纳米颗粒和细胞外囊泡)和磁场介导递送。纳米颗粒根据其外壳组成分为有机和无机类型。细胞外囊泡由凋亡小体、微囊泡和外泌体组成。磁场介导的递送方法包括磁场介导的被动/主动辅助导航、趋磁细菌、磁共振导航和磁性纳米机器人——按其发展时间顺序排列。间接方法增加血脑屏障通透性,使治疗剂到达中枢神经系统,包括化学递送和机械递送(聚焦超声和激光治疗)。化学方法(化学渗透促进剂)包括甘露醇(一种普遍的血脑屏障通透剂)和其他化学物质——缓激肽和 1-O-戊基甘油——以解决甘露醇的局限性。聚焦超声有高强度和低强度两种。激光治疗包括三种类型:激光间质治疗、光动力治疗和光生物调节治疗。直接和间接方法的结合并不像单独使用那样常见,但代表了该领域进一步研究的领域。本综述旨在分析这些方法的优缺点,描述直接和间接递送的联合使用,并提供每种靶向递送方法的未来前景。我们得出结论,最有前途的方法是通过鼻腔到中枢神经系统输送混合纳米药物、有机、无机纳米粒子和外泌体的多种组合,然后通过光生物调节疗法或低强度聚焦超声进行预处理,以此作为将本综述与其他针对中枢神经系统输送的综述区分开来的策略;然而,还需要更多的研究来证明这种方法在更复杂的体内途径中的应用。
这是一篇开放存取文章,遵守知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎许可条款,允许在任何媒体中使用和分发,只要正确引用原作品、非商业性使用并且未做任何修改或改编。 通讯作者 Michael Davies,美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心黑色素瘤医学系。mdavies@mdanderson.org;Harriet Kluger,美国康涅狄格州纽黑文耶鲁大学医学院医学系(肿瘤医学)。harriet.kluger@yale.edu;Janice Mehnert,美国纽约纽约大学朗格尼健康中心珀尔马特癌症中心跨学科黑色素瘤合作组。janice.mehnert@nyulangone.org;Eva Hernando。美国纽约纽约大学格罗斯曼医学院病理学系。 eva.hernando-monge@nyulangone.org。Alcida Karz 和 Maya Dimitrova 的贡献相同,Michael A. Davies、Harriet M. Kluger、Janice M. Mehnert 和 Eva Hernando 是共同通讯作者。