图 1 中央复合体 (CX) 和相关神经纤维网的解剖结构。(a) CX、外侧复合体 (LX) 的内侧球 (MBU) 和外侧球 (LBU) 的 3D 重建正面图。(b) (a) 中显示的 3D 重建的侧视图。CX 由中央体 (CBU) 的上部、中央体 (CBL) 的下部、原脑桥 (PB) 和成对结节 (NO) 组成。(c) (a) 中显示的 3D 重建的示意横截面,其中显示了前唇 (ALI)。后沟 (pg) 延伸在中央体和 NO 之间。后视交叉 (PCH) 位于中央体和 PB 之间。腹沟纤维复合体 (vgfc) 位于 CBL 和 ALI 之间。(d – h) 通过 CX 的光学切片,用突触蛋白染色。 (d) CBL 被分为九个垂直切片(切片边界用虚线表示一个半球)。(e)每个结节由一个上部单位(NOU)和一个下部单位(NOL)组成。(f)胆囊(GA)是 LX 内的一个小的细长的神经纤维网,位于峡部 2(IT2;边界用黑色虚线表示)。(g)CX 前方光学切片中上部神经纤维网的外观(边界用虚线表示)。(h)前唇(ALI)位于中央体前方。a,前部;l,外侧;LCA,蘑菇体侧萼;MB,蘑菇体;MCA,蘑菇体内萼;m,内侧;p,后部;SIP,上中间原大脑;SLP,上外侧原大脑;SMP,上内侧原大脑。比例尺 = 50 μ m (a – d,f,h), 20 μ m (e), 100 μ m (g) [彩色图可在 wileyonlinelibrary.com 上查看]
1个神经社会记忆的实验室,生理学研究所,分子生物学和神经性研究(ifibyne),Conicet,fceyn-uba,4个布宜诺斯艾利斯,阿根廷。 div>5 2生物多样性与实验和应用生物学研究所(IBBEA-Conicet),布宜诺斯艾利斯,阿根廷6 3 3 3社会行为神经内分泌学实验室,生理学,分子生物学和神经科学研究所(Ifibyne)(ifibyne),7 Conicet,Fceyn-buba,ficeyn-uba,buenestina,buenentina,buenentina,buenentina,buenentina,buenentina 89 *9 *
引言最近的工作确定了神经炎症在神经系统疾病的发病机理中的核心作用,包括阿尔茨海默氏病和帕金森氏病等主要神经退行性疾病(1,2)。尽管神经胶质细胞是神经炎症的关键调节剂,但活化的神经胶质在疾病中起着复杂的作用,包括保护性和致病功能(3)。在神经胶质细胞中,星形胶质细胞是中枢神经系统(CNS)中最丰富的细胞类型,它们通过对神经传递,神经血管功能和代谢的广泛影响来支持稳态(4)。然而,在炎症性损伤后,星形胶质细胞可以进入与疾病发病机理相关的“反应性”状态(5)。尽管星形胶质细胞激活可能是高度塑性和背景依赖性的,但现在已广泛接受的是,星形胶质细胞可以在疾病期间采取炎症转录状态,这些疾病与神经毒性活性的赋予并抑制正常的稳态功能有关(6)。尽管有了这种理解,但在神经退行性疾病期间负责星形胶质细胞反应的分子机制,尤其是那些最直接加剧疾病进展的情况,仍然知之甚少(7)。
静态基因表达程序已在干细胞和成熟人类细胞中得到广泛表征。然而,在细胞分化过程中,RNA 异构体随细胞状态转变而变化的动态、决定因素和功能后果在很大程度上仍不清楚。在这里,我们建立了一个改进的体外人类神经发生模型,该模型适用于全系统的基因表达分析。我们的多组学分析表明,细胞形态的显著改变与 RNA 异构体表达的广泛变化密切相关。我们的方法确定了在不同分化阶段表达的数千种新的 RNA 异构体。RNA 异构体主要来自外显子跳跃和人类神经发生过程中转录起始和多聚腺苷酸化位点的替代使用。转录异构体的变化可以重塑蛋白质异构体的身份和功能。最后,我们的研究确定了一组 RNA 结合蛋白是分化阶段特异性整体异构体变化的潜在决定因素。这项工作支持了神经发生过程中状态转变背后的受调控异构体变化的观点。
摘要:适体功能化的生物传感器在监测复杂环境中的神经递质方面表现出高选择性。我们将纳米级适体修饰的纳米移液器传感器转化为检测体外和离体内源性多巴胺的释放。这些传感器采用具有纳米级孔(直径约 10 纳米)的石英纳米移液器,其用适体功能化,从而能够通过目标特定的构象变化选择性捕获多巴胺。多巴胺结合后适体结构的动态行为导致纳米孔内表面电荷的重排,从而导致可测量的离子电流变化。为了实时评估传感器性能,我们设计了一个流体平台来表征纳米移液器传感器的时间动态。然后,我们通过在生物环境中部署用非特异性 DNA 修饰的对照传感器以及多巴胺特异性传感器来进行差异生物传感。我们的研究结果证实了适体修饰的纳米移液器可用于直接测量未稀释的复杂流体,特别是在人类诱导多能干细胞衍生的多巴胺能神经元的培养基中。此外,传感器植入和急性脑切片中的重复测量是可能的,这可能是由于纳米级 DNA 填充孔内的受保护传感区域,最大限度地减少了非特异性干扰物的暴露并防止堵塞。此外,背外侧纹状体通过电刺激释放的内源性多巴胺的差异记录表明适体修饰的纳米移液器具有以前所未有的空间分辨率和减少的组织损伤进行体外记录的潜力。关键词:生物传感器、DNA、多巴胺、流体学、诱导多能干细胞衍生的神经元、纳米孔■简介
表观转录组修饰在翻译调控中至关重要,对于维持细胞稳态至关重要。N6 甲基腺苷 (m 6 A) 是最丰富且保存良好的表观转录组修饰之一,已知其在神经元功能的各个方面发挥着关键作用。然而,m 6 A 修饰在活动介导的翻译调控和突触可塑性方面的作用尚未研究。在这里,我们研究了 m 6 A 修饰在响应 NMDAR 刺激时的作用。我们一直观察到 5 分钟 NMDAR 刺激会导致 eEF2 磷酸化增加。相应地,NMDAR 刺激在 5 分钟时间点导致 m 6 A 信号显著增加,与整体翻译抑制相关。NMDAR 诱导的 m 6 A 信号增加伴随着 m 6 A 标记 RNA 从翻译到非翻译核糖体池的重新分布。 m 6 A 水平的增加与 NMDAR 刺激下观察到的 FTO 水平降低有很好的相关性。此外,我们还表明,抑制 FTO 可防止 NMDAR 介导的 m 6 A 水平变化。总体而言,我们的结果建立了基于 RNA 的分子读数,它与 NMDAR 依赖的翻译调控相关,有助于理解蛋白质合成的变化。
。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。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年6月10日。 https://doi.org/10.1101/2023.06.10.544416 doi:biorxiv preprint
3美国华盛顿州西雅图市医学院基因组科学系4表观遗传学和染色质动力学,实验医学科学系,Wallenberg Neuroscience Center和Lund Stem Cell Center,BMC B11,Lund University,Lund University,221 84 Lund,Sweden,瑞典。5 cambridge大学医院NHS基金会信托基金会临床神经科学系,剑桥大学6临床神经科学系和惠康 - 剑桥干细胞研究所,剑桥大学22184,伦敦,瑞典8号临床科学系Lund,伦敦大学病理科,瑞典9霍华德·休斯医学院,华盛顿大学,华盛顿州西雅图市,华盛顿州西雅图市,美国华盛顿大学
人脑大小和复杂性扩张的基础遗传机制仍然很少理解。长期散布的核元件 - 1(L1)逆转座子是人种类似基因组中遗传性不同的来源,但是它们在生理功能中的重要性及其对人脑进化的贡献在很大程度上是未知的。使用多媒体分析,我们在这里证明了L1促进器在发育中和成年人的大脑中动态活跃。l1s产生数百种开发调节和细胞类型 - 特定的转录本,其中许多被选为嵌合转录本或调节RNA。一个L1衍生的长不编码RNA Linc01876是一个人类特异性转录本,在大脑发育过程中仅表示。CRISPR干扰Linc01876导致脑诊断的大小和神经祖细胞的过早差异降低,这意味着L1在人类特异性的发育过程中。总而言之,我们的结果表明,L1衍生的转录本提供了先前未描述的灵长类动物和人类特异性转录组复杂性,这有助于人脑的功能多样化。
我们通过重编程帕金森氏病患者的SCNA基因三重三次固定(3XSNCA)的帕金森氏病患者的外周血单核细胞产生了IPSC。患者患有少年发作的严重形式的帕金森氏病。CRISPR/CAS9基因编辑来使超核SCNA基因拷贝失活,以使患者的等生IPSC系作为固有的控制细胞。3xSNCA IPSC分化为皮质或多巴胺能神经元培养物,并最终暴露于预先形成的αSyn蛋白组件中,以加速内源性αSyn聚集体的产生。非常明显的是,患者衍生的神经元开发了类似于患者脑组织中通常描述的Lewy身体的FrankαSynperisasic骨聚集体。患者衍生的神经元显示出有限的生存率,代谢功能障碍和明显的基因表达改变,如RNA-SEQ转录组分析所概述。