背景:神经退行性疾病,例如糖尿病性视网膜病(DR)和青光眼,诱导视网膜神经元丧失。乙酰胆碱 - 含有胆碱能神经元(称为Starburst amacrine细胞(SAC))在视网膜中精确的神经元活性的产生中起关键作用,位于内部核层(INL,常规)和神经节细胞(常规)和神经节细胞(GCL,位移)中。方法:本研究研究了链蛋白酶(STZ)诱导的糖尿病和胰岛素缺陷C57BL/6-TG(PH1-SIRNA胰岛素/CMV-HIDE)/KORL(IDCK)小鼠的糖尿病(STZ)诱导的糖尿病和胰岛素缺陷的糖尿病和胰岛素缺陷的囊损失和形态变化。SAC是通过抗胆碱乙酰转移酶(CHAT)抗体定位的免疫细胞化学定位的,在对照组中,INL和GCL中的聊天标记的细胞在整个垂直子午线沿整个垂直子午线进行计数,并使用常规荧光或共聚物显微镜在整个安装式视网膜中进行计数。结果:与对照组相比,STZ诱导的糖尿病小鼠视网膜中的CHAT-免疫反应性(IR)神经元在4-6周时降低了8.34%,42周时42周下降了14.89%。在20周大的IDCK小鼠视网膜中的局部CHAT-IR神经元计数比年龄匹配的对照小鼠低16.80%。细胞体的变形和聚集。单细胞注射实验揭示了DR CHAT-IR神经元中树突分支的损失和变形。所有CHAT-IR神经元均表达钙结合蛋白钙蛋白素,而没有与Calbindin-D28K或Parvalbumin共定位的CHAT-IR神经元。结论:我们的结果表明,CHAT-IR神经元丧失和变形的神经退行性作用可以为未来研究该疾病提供参考。
许多神经肌肉疾病是由导致主导性或功能障碍病理学的主要错义突变引起的。通过药物治疗或基因增强疗法来解决这种疾病的挑战,因为这些策略可能无法消除突变蛋白或RNA的作用。因此,这些主要疾病通常严重缺乏有效的治疗方法,这些疾病通常会导致严重的残疾或死亡。通过基因编辑对主要疾病等位基因的靶向失活是一种有前途的方法,有可能通过单一治疗完全消除病理原因。在这里,我们证明了等位基因特异性CRISPR基因编辑在人类的轴突charcot-marie-tooth(CMT)疾病的模型中,挽救了由神经手机轻链基因的显性错义突变引起的病理学(NEFL,CMT,CMT类型2E)。我们利用了一种快速而有效的方法来从人类诱导的多能干细胞(IPSC)中产生源自CMT2E患者的脊柱运动神经元。患病的运动神经元在分化的早期点概括了已知的病理表型,包括神经纤维链蛋白在神经元细胞体中的异常积累。我们使用Cas9酶有选择地将患者IPSC的NEFL等位基因灭活,以在致病性N98S突变处引入移封。运动神经元显示出与在ISEGONIC控制中相当的疾病表型的改善,并具有精确的突变校正。这突出了基因编辑的潜力,作为目前不可治疗的主要神经系统疾病的疗法。我们的结果验证了等位基因基因编辑为CMT2E的一种治疗方法,并且是一种有希望的策略,以使杂合丧失功能丧失的任何基因沉默占主导地位的突变。
di usion MRI是无创探测大脑中组织微观结构的有价值的工具。今天,基于模型的技术已广泛可用,用于白质表征,其发育相对成熟。相反,灰质中的组织建模更具挑战性,并且没有普遍接受的模型。随着测量技术的进步和建模效果,这是一种临床上可行的技术,它揭示了灰质微观结构的显着特征,例如准球形细胞体的密度和准圆柱形细胞的投影,是一个令人兴奋的前景。As a step towards capturing the microscopic architecture of grey matter in clinically feasible settings, this work uses a biophysical model that is designed to disentangle the diffusion signatures of spherical and cylindrical structures in the presence of orientation heterogeneity, and takes advantage of B-tensor encoding measurements, which provide additional sensitivity compared to standard single diffusion encoding sequences.为了对微观结构参数进行快速且可靠的估计,我们利用机器学习的最新进展,并使用人工神经网络替换常规拟合技术,该技术在几秒钟内拟合复杂的生物物理模型。我们的结果表明,与白质相比,在健康人类受试者中,球形和圆柱形几何形状的明显标记,尤其是灰质中球形隔室的体积分数增加。我们评估了球形和圆柱几何形状的程度,可以分别解释为神经体和神经投影的相关性,并在存在各种偏离建模假设的情况下量化参数估计误差。虽然需要进一步的工作将这项工作中提出的思想转化为诊所,但我们建议将重点关注准球形细胞几何形状的生物标志物对于增强神经发育障碍的评估和神经退行性疾病的评估可能是有价值的。
有效的基因疗法依赖于有效的基因递送系统。病毒基因递送在转移和表达外部基因方面表现出色。但是,它们的免疫力和大规模生产的困难限制了其临床应用。相比之下,由于免疫原性较小,对大规模生产的便利性,基于纳米颗粒的基因递送系统的注意力越来越多。然而,与病毒系统相比,它们的转染效率差仍然是一个重要的障碍。在主题研究中,我们研究了在HEK293T,CALU-3,CALU-6细胞系和原代人骨髓间充质干细胞(MSC)中,我们调查了PEI涂层石墨烯氧化物的转染效率。氧化石墨烯的高表面比和良好的生物相容性使其成为基因递送系统的吸引力。但是,在水性环境中氧化石墨烯的低分散性是需要征服的第一个障碍。为此,我们通过在pH值为7的pH值中超声超声来增强水中氧化石墨烯在水中的分散性和稳定性。然后,将氧化石墨烯与分支PEI(25 kDa)偶联以具有局部电荷,从而使其能够将其凝结为具有天然负潜能的核酸。我们合成的纳米载体(GO-PEI)的生理化学特性由DLS,FT-IR和AFM确定。多聚体中使用的质粒包含GFP基因,从而使我们能够通过荧光显微镜和流式细胞体 - 尝试验证转染效率。虽然GO-PEI载体在转染HEK293T细胞方面高效,但MSC和Calu-3细胞的转移效率明显低。我们假设这些细胞中GO-PEI转染效率较低的主要原因是由于其较高的毒性。尽管如此,考虑到氧化石墨烯在药物输送中的各种优势以及其在生物医学中的光学和电气应用,我们建议用更具生物相容性材料功能化氧化氧化烯,以增强其作为这些细胞类型中基因载体的潜力。
摘要:小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)和视网膜中居民免疫细胞的重要种群。这些微观细胞具有亚细胞过程,由于分辨率和对比度有限,它们使它们在图像方面具有挑战性。生命视网膜中小胶质过程的基线行为的特征很差,但对于了解这些细胞在健康,发育,压力和疾病条件下的反应至关重要。在这里,我们使用体内自适应光学扫描光眼镜扫描,结合了延时成像和过程运动的定量,以揭示健康小鼠群体中小胶质细胞的详细行为。我们发现小胶质细胞过程在所有分支水平上都是动态的,从主质量到终端细胞园。平均速度为0.6±0.4 µm/min,生长和缺失爆发为0–7.6 µm/min,重塑细胞处理。在同一只小鼠中的纵向成像显示细胞 - 索马斯在几秒钟到几分钟内保持稳定,但在几天到几个月内显示出迁移。除了使用小胶质细胞小鼠的体内过程运动和SHOLL分析表征外,我们还证明了无荧光标签的小胶质细胞可以成像。使用安全水平的近红外光的相对对比成像成功成像的小胶质细胞体并用微观级别的细节进行过程重塑,并通过同时对转基因小鼠的荧光小胶质细胞进行成像证实。此外,现在可以进行CNS小胶质细胞研究,而无需颅窗手术,而颅窗手术可能会因局部或全身性炎症而改变其行为。这种无标签方法提供了一个新的机会,可以无创地研究CNS免疫系统,而无需转基因或抗体标记,这可能会带来改变正常小胶质行为的靶向效果。
要了解大脑如何产生行为,我们必须阐明神经元连接与功能之间的关系。内侧前额皮质 (mPFC) 对决策和情绪等复杂功能至关重要。mPFC 投射神经元广泛侧支,但 mPFC 神经元活动与全脑连接之间的关系尚不清楚。我们进行了全脑连接映射和光纤光度测定,以更好地了解控制雄性和雌性小鼠威胁回避的 mPFC 回路。使用组织透明化和光片荧光显微镜 (LSFM),我们绘制了投射到伏隔核 (NAc)、腹侧被盖区 (VTA) 或对侧 mPFC (cmPFC) 的 mPFC 神经元群的全脑轴突侧支。我们提出了 DeepTraCE(基于深度学习的追踪与综合增强)来量化透明组织图像中批量标记的轴突投射,以及 DeepCOUNT(基于深度学习的通过 3D U-net 像素标记进行物体计数)来量化细胞体。使用 DeepTraCE 生成的解剖图与已知的轴突投射模式对齐,并揭示了区域内类别特定的地形投射。使用 TRAP2 小鼠和 DeepCOUNT,我们分析了威胁回避背后的全脑功能连接。PL 是与 PL-cPL、PL-NAc 和 PL-VTA 目标位点子集具有功能连接的最高度连接的节点。使用光纤光度法,我们发现在威胁回避过程中,cmPFC 和 NAc 投射器编码条件刺激,但仅在需要采取行动避免威胁时才会编码。mPFC-VTA 神经元编码学习到的但不编码先天的回避行为。总之,我们的研究结果为定量全脑分析提供了新的和优化的方法,并表明解剖学定义的 mPFC 神经元类别在避免威胁方面具有特殊的作用。
细胞外基质(ECM)是嵌入神经系统各种细胞的蛋白质和糖的密集且动态的网络。它由许多大分子组成,例如胶原蛋白,弹性蛋白,纤维蛋白,层粘连蛋白,糖蛋白,如Tenascin,Glycosaminoglycans(GAGS)和蛋白聚糖。这些成分由神经元和神经胶质细胞分泌。它占大脑量的20%,但尚未受到神经科学研究社区的要求。到目前为止,大多数研究重点都放在神经元或神经胶质细胞成分上。细胞外系统在脑部疾病的病因和进展中的作用,反之亦然,神经系统疾病如何影响细胞外基质的影响仍然很大程度上没有探索。已知ECM在神经发育过程中起多种作用,但是其在人脑的发展中的作用尚未完全了解。由周围神经元网(PNN)组成的凝结ECM形成细胞体周围的网状结构和神经元近端神经突(Sigal等,2019)。在神经系统开发过程中,ECM调节神经祖细胞的增殖和不同。它还控制细胞形态,包括轴突和树突伸长,调节其连通性和皮质折叠。此外,ECM还存储了创建微域以调节神经元迁移和突触可塑性的信号因子(Dityatev等,2010; Dick等,2013)。PNN被认为充当分子制动,可关闭和调节突触可塑性的关键时期(Dityatev等,2010; Wang和Fawcett,2012)。因此,ECM功能障碍,尤其是PNN损伤与几种神经发育障碍有关,例如自闭症谱系障碍,精神分裂症,双相障碍,易碎X综合征和癫痫病(Reinhard等,2015; Rogers等,2015; Rogers等; Rogers等,2018; Wen et al。,2018)。关于神经退行性疾病的数十年研究表明,神经元死亡增加了,但神经元不良健康背后的机制远非明显。尚未详细研究垂死细胞周围额外细胞基质的功能和功能。最近,在帕金森氏病啮齿动物模型中报道了神经变性,额外的细胞空间和基质之间的相互作用,该模型在被忽视的隔室中散发出灯,以分散聚集的α-舌核蛋白种子(Soria等,2020)。正如Pinter和Alpar最近回顾的那样,选择性ECM组件可以主动触发特定于疾病的有毒物质,或在ECM中反应地积累它们(Pinter and Alpar,2022)。几项研究已关联
毫无疑问,在围产期期间,早期生活压力(EL)会导致大脑发育不良,这与几种精神病的发作有关。EL,包括早期的长期制度化,会引起大脑的结构和功能变化(Teicher等,2016; Herzberg和Gunnar,2020,Tian等人)。白细胞蛋白酶 - 钙蛋白酶 - 和钙网蛋白阳性神经元的数量在ELS暴露大鼠的细胞核和杏仁核中都减少,并伴随着神经元细胞体的大小减少(Aleksic等人。)。会改变奖励电路的激活,干扰上下文 - 奖励关联的正常形成,并破坏成年期的正常奖励访问层次结构形成(Ryakiotakis等人)。ELS暴露的小鼠表现出超敏反应和释放的谷氨酸水平的增加(Takatsuru等,2009; Toya等,2014)。在暴露于ELS的小鼠的大脑中,蘑菇脊柱的稳定性降低(Takatsuru等,2009),而小胶质细胞的运动性增加(Takatsuru等,2015)。此外,当关注妊娠时,对小鼠进行的研究表明,过度暴露于产前压力会导致与春季5-HT神经元发展相关的压力的脆弱性增加(Miyagawa等人,2011年,2015年)。这些变化总是很难逆转;因此,从童年到老年,EL的影响持续了很长时间。抑郁症影响人们过着正常的生活,例如上学,工作和花时间在爱好上。这些结构性和功能变化潜在地引起了几种疾病; ELS是抑郁症和焦虑症的危险因素(Pervanidou和Chrousos,2018; Juruena等,2020; Lemoult等,2020)。抑郁有时会导致自杀,因为生活质量降低。抑郁症也是痴呆症的危险因素之一(Bennett和Thomas,2014; Hayley等,2021),Els本身可能在人类中诱导痴呆症(Harris等,2016; Wise,2016)和啮齿动物模型(Yajima等,2016)。因此,EL破坏了人类的生命,EL引起的症状治疗很重要。EL的影响不仅在单一一代中得到确认,而且有时也可能扩展到下一代。在童年时期遭受性虐待或身体虐待的成年妇女显示出下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴的破坏(Heim等,2001)。这种破坏确实诱发了不良的母性行为。据报道,经历了虐待儿童和忽视的父母更有可能忽略
自发性使生命变得有价值。如果我们对每个问题都有答案,并且能够在走向未来的特定道路之前准确地预测我们的行动和选择的结果,人类的生活将会大不相同——有些人甚至可能会说是不同的。我们必须自己努力,犯错误,并向错误中学习,这一事实提供了一定程度的自由,但我们任何人都不应认为这是理所当然的。我们不久前才有机会驾驶一辆可以直达街道的汽车,或者绕着街道跑一圈,第一次尝试一条新路线,而不是直接选择最短的路线,然后依靠这条路线到达目的地。虽然我们都对现在能够如此轻松地环游世界感到欣慰,但这里也存在一个可能的成本增加——自动参数 x。我们现在能够以无摩擦的方式进行交易,从而推动我们无法保持的反应。在发送或接收信息之前,身体动作的消除意味着我们的思考和信息消耗时间减少了。但如果这还不够的话,我们现在还以“自助服务”承诺的性能增益的名义,消除了人机交互,转而支持机器响应。作为我们称之为数字化转型的条件的一部分,人们已经放弃了呼叫中心的人类操作员,转而支持在线聊天机器人。曾经依赖于自己或工作或游戏的同理心人际杀戮现在或成为预测性在线互动的一部分。曾经令人钦佩的表达语言现在已经让位于一些WW或DS。虽然这可能被认为是细胞体效率的新水平,但很少有人会不同意我们已经失去了人类本质的一些东西,尽管我们在交易绩效中感知到了所有的收获。因。为了实现人类的梦想,我们每个人都训练着与云端相连的机器,以相似的心态行动:像我们一样思考,使用我们的语言和言语,而不考虑它的偏见和成见,所有这些都是在按下按钮的推动下进行的。更有趣的是,当算法和大数据引擎使用自动数据收集机来观看手部监听我们的声音时,可能会,甚至间接地。有了位置和条件信息等额外参数,能够看到某人的面部表情,甚至听到他们说话的语气或内容,可能就足以驱动分析引擎来确定某人是快乐还是悲伤,是否真的容易激动,甚至是否处于特定情况的“危险之中”。可以预先假设个人会采取先发制人的行动,而这些个人可能会以自然的倾向进行干预,
抽象的药物和工业制剂含有铅和暴露,这是神经退行性疾病的原因。因此,在当前的研究中,我们研究了Ginkgo Biloba和维生素C的分级剂量在Wistar大鼠海马的改变中的比较神经保护潜力。六组成年Wistar大鼠的六组总共包含36只动物。A组用作对照并接受了正常的自来水。B组仅接受100mg/kg体重的铅重量。C组获得了100mg/kg的铅体重和200mg/kg银杏体重的体重。D组获得了100mg/kg的铅和250mg/kg的银杏。E组仅接受100mg/kg的铅和1192mg/kg的维生素C,F组仅接受200mg/kg银杏biloba。 持续21天,所有政府均已口服。 数据表示为平均值±SEM并进行了分析。 在Tukey事后测试之后,使用单向方差分析(ANOVA)分析了平均值之间的统计显着性。 p值<0.05被认为具有统计学意义。 与对照组相比,维生素C处理的组的身体/重量百分比(0.6217±0.05566)具有统计学意义(p = 0.0004)。 生化分析表明,与对照组相比,唯一的铅组中,超氧化物歧化酶,SOD(25.00±0.6952)和过氧化氢酶CAT(25.00±0.2728)的浓度具有统计学意义(P <0.0001)。 但是,用银杏鸟治疗的组具有更多健康的细胞。E组仅接受100mg/kg的铅和1192mg/kg的维生素C,F组仅接受200mg/kg银杏biloba。持续21天,所有政府均已口服。数据表示为平均值±SEM并进行了分析。在Tukey事后测试之后,使用单向方差分析(ANOVA)分析了平均值之间的统计显着性。p值<0.05被认为具有统计学意义。与对照组相比,维生素C处理的组的身体/重量百分比(0.6217±0.05566)具有统计学意义(p = 0.0004)。生化分析表明,与对照组相比,唯一的铅组中,超氧化物歧化酶,SOD(25.00±0.6952)和过氧化氢酶CAT(25.00±0.2728)的浓度具有统计学意义(P <0.0001)。但是,用银杏鸟治疗的组具有更多健康的细胞。此外,与铅组相比,用维生素C的治疗会导致CAT水平上的统计学意义(P <0.0001)增加(30.00±0.8021)。铅回的齿状回的组织学仅显示了碎片海马层的失真。用银杏和维生素C处理的组显示了海马层的细胞分类逐渐归一化。此外,仅铅组中海马区域的组织学揭示了几种杂种变化,包括在切断的碎片层中混乱的锥体和宏伟的神经元。用银杏Biloba和维生素C的治疗具有与对照组相似的细胞特征的标准化DG结构。此外,用银杏叶治疗的小组看起来更健康。同样,用银杏叶和维生素C治疗可防止锥体神经元的变性,并显示出具有树突状和轴突过程的正常细胞体的锥体神经元。本研究表明,银杏和维生素C对Wistar大鼠的神经保护作用具有相似的神经保护作用,以剂量依赖性方式,银杏biloba更有效。关键字:海马,组织学,细胞,银杏叶,铅。doi:https://dx.doi.org/10.4314/aja.v12i1.9