1个神经科学计划,纽约市高级科学研究中心(CUNY)研究生中心,纽约,纽约,纽约,10031,美国。2生物学研究生课程,CUNY研究生中心,纽约,纽约,纽约10031,美国。 3,加拿大维多利亚州维多利亚大学医学科学系。 4约翰·霍普金斯大学医学院神经病学系,巴尔的摩,马里兰州21287,美国。 5眼科与视觉科学系,密歇根大学密歇根大学凯洛格眼中中心,密歇根州安阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48105,美国。 6美国CUNY研究生中心生物化学研究生课程,美国纽约,纽约,10031年。 7哥伦比亚人类发展中心/哥伦比亚大学瓦格洛斯大学医学院医学系干细胞疗法中心,美国纽约州纽约州纽约市8约翰·霍普金斯大学医学院,巴尔的摩,马里兰州21287,约翰·霍普金斯大学医学院。 9密歇根大学密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿伯市,48105,美国10分子医学系,加拿大魁北克魁北克省魁北克市分子医学系;加拿大魁北克蒙特利尔市麦吉尔大学神经学和神经外科系;不列颠哥伦比亚大学,加拿大不列颠哥伦比亚省的不列颠哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系;加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学,维多利亚大学,高级材料与相关技术和衰老与终身健康研究所。 11 Fishberg神经科学系,弗里德曼脑研究所,罗纳德·M·勒布·勒布·阿尔茨海默氏病中心,美国纽约州西奈山的伊坎医学院,美国纽约州10029,美国。2生物学研究生课程,CUNY研究生中心,纽约,纽约,纽约10031,美国。3,加拿大维多利亚州维多利亚大学医学科学系。 4约翰·霍普金斯大学医学院神经病学系,巴尔的摩,马里兰州21287,美国。 5眼科与视觉科学系,密歇根大学密歇根大学凯洛格眼中中心,密歇根州安阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48105,美国。 6美国CUNY研究生中心生物化学研究生课程,美国纽约,纽约,10031年。 7哥伦比亚人类发展中心/哥伦比亚大学瓦格洛斯大学医学院医学系干细胞疗法中心,美国纽约州纽约州纽约市8约翰·霍普金斯大学医学院,巴尔的摩,马里兰州21287,约翰·霍普金斯大学医学院。 9密歇根大学密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿伯市,48105,美国10分子医学系,加拿大魁北克魁北克省魁北克市分子医学系;加拿大魁北克蒙特利尔市麦吉尔大学神经学和神经外科系;不列颠哥伦比亚大学,加拿大不列颠哥伦比亚省的不列颠哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系;加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学,维多利亚大学,高级材料与相关技术和衰老与终身健康研究所。 11 Fishberg神经科学系,弗里德曼脑研究所,罗纳德·M·勒布·勒布·阿尔茨海默氏病中心,美国纽约州西奈山的伊坎医学院,美国纽约州10029,美国。3,加拿大维多利亚州维多利亚大学医学科学系。4约翰·霍普金斯大学医学院神经病学系,巴尔的摩,马里兰州21287,美国。5眼科与视觉科学系,密歇根大学密歇根大学凯洛格眼中中心,密歇根州安阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48105,美国。6美国CUNY研究生中心生物化学研究生课程,美国纽约,纽约,10031年。 7哥伦比亚人类发展中心/哥伦比亚大学瓦格洛斯大学医学院医学系干细胞疗法中心,美国纽约州纽约州纽约市8约翰·霍普金斯大学医学院,巴尔的摩,马里兰州21287,约翰·霍普金斯大学医学院。 9密歇根大学密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿伯市,48105,美国10分子医学系,加拿大魁北克魁北克省魁北克市分子医学系;加拿大魁北克蒙特利尔市麦吉尔大学神经学和神经外科系;不列颠哥伦比亚大学,加拿大不列颠哥伦比亚省的不列颠哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系;加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学,维多利亚大学,高级材料与相关技术和衰老与终身健康研究所。 11 Fishberg神经科学系,弗里德曼脑研究所,罗纳德·M·勒布·勒布·阿尔茨海默氏病中心,美国纽约州西奈山的伊坎医学院,美国纽约州10029,美国。6美国CUNY研究生中心生物化学研究生课程,美国纽约,纽约,10031年。7哥伦比亚人类发展中心/哥伦比亚大学瓦格洛斯大学医学院医学系干细胞疗法中心,美国纽约州纽约州纽约市8约翰·霍普金斯大学医学院,巴尔的摩,马里兰州21287,约翰·霍普金斯大学医学院。9密歇根大学密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿伯市,48105,美国10分子医学系,加拿大魁北克魁北克省魁北克市分子医学系;加拿大魁北克蒙特利尔市麦吉尔大学神经学和神经外科系;不列颠哥伦比亚大学,加拿大不列颠哥伦比亚省的不列颠哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系;加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学,维多利亚大学,高级材料与相关技术和衰老与终身健康研究所。 11 Fishberg神经科学系,弗里德曼脑研究所,罗纳德·M·勒布·勒布·阿尔茨海默氏病中心,美国纽约州西奈山的伊坎医学院,美国纽约州10029,美国。9密歇根大学密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿伯市,48105,美国10分子医学系,加拿大魁北克魁北克省魁北克市分子医学系;加拿大魁北克蒙特利尔市麦吉尔大学神经学和神经外科系;不列颠哥伦比亚大学,加拿大不列颠哥伦比亚省的不列颠哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系;加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学,维多利亚大学,高级材料与相关技术和衰老与终身健康研究所。11 Fishberg神经科学系,弗里德曼脑研究所,罗纳德·M·勒布·勒布·阿尔茨海默氏病中心,美国纽约州西奈山的伊坎医学院,美国纽约州10029,美国。12这些作者同等贡献#函数,向:
神经退行性疾病在老龄化的人群中越来越普遍,但目前尚无疾病改良治疗。通过治疗体温过低增加冷冲蛋白RBM 3的表达非常明显。但是,全身冷却构成健康风险,极大地限制了其临床应用。在Normothermia处的RBM 3的选择性上调具有巨大的治疗潜力。在这里,我们确定了RBM 3基因中的毒物外显子,该基因仅因其冷诱导的表达而完全响应。遗传去除或反义寡核苷酸(ASO)介导的该外显子的操纵可产生高RBM 3水平,而与冷却无关。值得注意的是,使用FDA批准的化学,对ASO进行了单一的管理,以排除毒药外显子,从而导致小鼠大脑中的RBM 3表达增加。在prion虫的小鼠中,这种治疗方法导致了明显的神经保护,尽管疾病相关的prion蛋白水平高,但预防神经元丧失和海绵病。我们在小鼠中的有希望的结果支持RBM 3-诱导ASO的可能性也可能在人类中在急性脑损伤到阿尔茨海默氏病等疾病的情况下提供神经保护作用。
认知储备是积极应对脑恶化和延迟神经退行性疾病认知下降的能力。它通过通过差异招募大脑网络或替代认知策略来优化性能来运行。我们使用亨廷顿疾病(HD)作为神经变性的遗传模型研究了认知储备,以比较premifest HD,明显的HD和控制。与明显的高清相反,尽管神经变性,但前命中率HD仍以控制为控制。通过分解决策基础的认知过程,漂移扩散模型揭示了一个响应范围,该响应逐渐从控件到premifest和明显的HD逐渐不同。在这里,我们表明,Premanifest HD中的认知储备得到了增加的证据积累率增加,以补偿做出决定所需的证据数量的异常增加。这种较高的速率与左上顶和海马肥大有关,并且在疾病进展过程中表现出铃铛形状,这是补偿的特征。
正电子发射断层扫描(PET)是一种用于诊断癌症等疾病的核成像技术。来自圣裘德儿童研究医院科学家的创新进步正在增强该技术检查神经疾病迹象的能力。研究人员将药物Edaravone的重新定位为一种用于治疗肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的抗氧化剂,作为与中枢神经系统宠物成像一起使用的探针。
星形胶质细胞在中枢神经系统稳态和神经炎症中起着关键作用。尽管在单细胞分析中取得了进步,但神经退行性疾病中反应性星形胶质细胞的异质性,尤其是整个物种的异质性。在这里,我们提出了来自阿尔茨海默氏症(AD)小鼠模型和多发性硬化症(MS)的187,000个星形胶质细胞的整合地图集,以及来自AD,MS和Parkinson's(PD)患者的438,000个星形胶质细胞。我们的分析确定了四个不同的小鼠星形胶质细胞簇,包括两个与疾病相关的星形胶质细胞(DAA)簇DAA1和DAA2。daa1表现出类似于急性刺激的反应,包括内毒素血症,而DAA2表示众所周知的AD风险基因。在AD模型中,DAA1和DAA2与淀粉样斑块表现出不同的空间关系。在人类中,我们确定了八个不同的星形胶质细胞簇,其中包括体内平衡和疾病相关的亚型。跨物种分析联系了与疾病相关的簇,同时也突出了其他人的表达。我们的星形胶质细胞地图集可通过用户友好的,可搜索的网站提供:http://research-pub.gene.com/astrotlas/。
引言神经血管单元(NVU)由神经元,血管内皮细胞,细胞外基质和血管周围星形胶质细胞,小胶质细胞和周细胞组成,以维持血脑/视网膜屏障和局部CNSSOSTOSTOSIS。NVU的破坏是中枢神经系统的各种缺血/神经退行性疾病的病理生理学的核心,包括缺血性中风,帕金森氏症,帕金森氏症,阿尔茨海默氏症,多发性硬化症,肌萎缩性侧面硬化症和糖尿病性视网膜病变(1-3)。缺血促进了CNS重塑,其中NVU的神经元,神经胶质和微血管细胞之间的神经血管串扰支持有利于组织恢复的微环境。Since multicellular crosstalk between local vascu- lar networks and the neurons they supply in the NVU is critical to maintaining physiological function, one regenerative therapeutic strategy is to repair the dysfunctional NVU using progenitor and/or stem cells to provide support to the complex of vascular endothelial cells and surrounding CNS parenchyma that are functionally coupled and interdependent (4).最近的研究支持使用称为内皮结肠构成细胞(ECFC)的内皮祖细胞的使用来实现这种作用。ECFC在缺血区域的所在地,在许多缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的动物模型中表现出有效的救助作用(5-10)。作为大脑的易于访问且可视化的扩展,视网膜是用于建模新型治疗剂临床前发育的缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的特殊实验系统。证据表明,ECFC的治疗机制主要是旁分泌。在视网膜缺血/变性的鼠模型中进行的实验提供了证据证据证据,表明ECFC(和其他茎/祖细胞)神经营养不良的支撑可从经历凋亡中引起视网膜神经元(11-17)。尽管在体内具有缺血性/神经退行性CNS疾病模型中其有效的救助效应,但已经观察到脑血管内部的ECFC植入水平较低(5-10)。ECFCS的缺血区域,并假定血管周围位置
图1元连接动力学估计的管道。a,源重建(Sloreta)用于提取区域时间序列(82个ROI,大脑区域,AAL parcellation)。b,信号是在常见的EEG频带中滤波的,以计算功能连接性和元连接性。c,使用滑动窗口方法对时间分辨的功能连接进行表征,其中使用固定(8秒)和重叠(80%)时窗口估算功能连接性。对所有频段进行了该过程。trand的结果以示例为例。d,使用功能连通性矩阵的矢量上三角形构建动态功能连接矩阵。e,通过将连接对的时间序列跨时间窗口相关联,可以估算元连接性矩阵。这些矩阵捕获了高阶相关性(在三对大脑区域之间)。在示例中,为CN,AD和BVFTD患者显示了EEG 𝛽带中的矩阵。f,动力学粘度定义为metaConectivity矩阵中负值的绝对总和。𝛽在AD中,相对于CN,AD和BVFTD的带粘度较高。*| D | > 0.5,** | D | > 0.8,*** | D | > 1.2。小提琴图中的数据点与受试者相对应。框图是使用第一和第三四分位数,中值以及分布的最大值和最小值构建的。AAL,自动解剖标签; AD,阿尔茨海默氏病; BVFTD,行为变体额颞痴呆; CN,健康对照;脑电图,脑电图; ROI,感兴趣的地区; Sloreta,标准化的低分辨率脑电磁断层扫描分析。
Presenilin(PSEN)基因中的突变是早期发作家族性阿尔茨海默氏病(FAD)的最常见原因。在细胞培养,体外生化系统和敲除小鼠中的研究表明,PSEN突变是功能丧失突变,损害了γ-泌尿酶活性。小鼠遗传分析强调了presenilin(PS)在学习和记忆,突触可塑性和神经递质释放以及神经元存活中的重要性,而果蝇研究进一步证明了PS在老化过程中PS在神经元存活中的进化作用。然而,在神经元存活中与PS相互作用的分子途径尚不清楚。为了调节PS依赖性神经元存活的遗传修饰符,我们开发了一种新的果蝇PSN模型,该模型表现出年龄依赖性神经变性和凋亡的增加。经过生物信息学分析,我们使用PSN KD模型中的两个独立的RNAi系在神经元中的每个基因的选择性敲低(KD)测试了排名最高的候选基因。有趣的是,在脂质转运和代谢中,增强PSN KD蝇中神经退行性的9个基因中有4个。具体而言,LPR1和LPR2的神经元特异性KD急剧恶化了PSN KD蝇中的神经退行性,LPR1或LPR2的过表达不会减轻PSN KD KD诱导的神经变性。此外,仅LPR1或LPR2 KD也会导致神经退行性,凋亡增加,攀爬缺陷和寿命缩短。这些发现表明,LPRS调节了依赖PSN的神经元存活,对于衰老大脑的神经元完整性至关重要。最后,LPR1和LPR2的杂合缺失或LPR1或LPR2的纯合缺失类似导致PSN KD Flies中的年龄依赖性神经变性,并进一步加剧神经变性。
唐氏综合症(DS)是由21染色体的一式三次降低引起的,是在人口中观察到的最常见的非整倍性,它代表了智力障碍和早期发病的阿尔茨海默氏病(AD)最常见的遗传形式。患有DS的个体表现出广泛的临床表现,其中有许多器官,包括神经系统,免疫,肌肉骨骼,心脏和胃肠道系统。数十年的DS研究已经阐明了我们对疾病的理解,但是许多限制了DS个人生活质量和独立性的特征,包括智力障碍和早期发作的痴呆症,仍然知之甚少。缺乏对导致DS神经功能特征的细胞和分子机制的知识,在开发有效的治疗策略方面引起了重要的障碍,以改善DS患者的生活质量。人类干细胞培养方法,基因组编辑方法和单细胞转录组学的最新技术进步提供了将范式转移到复杂的神经系统疾病(如DS)中的范式。在这里,我们回顾了新型的神经系统疾病建模方法,如何用于研究DS以及使用这些创新工具将来可能会解决哪些问题。
▪NB:下载数据可能存在相关成本。这些费用可能会因您的服务提供商而异,如果您在国外使用智能手机,可能会很高。请检查您的电话关税或联系您的服务提供商以获取更多详细信息。▪通过QR(快速响应)代码获得的此海报的副本仅供个人使用,未经作者书面许可,不得复制。▪要使用QR码,请使用或下载来自Apple App Store TM或Android Play Store TM的名为“ QR码读取器”的应用。