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温度管理对脑微循环、氧合和代谢的影响
1 布鲁塞尔自由大学埃拉斯姆医院重症监护部，Route de Lennik 808, 1070 布鲁塞尔，比利时 2 维罗纳大学综合医院麻醉与重症监护 B 系，外科、牙科、妇科和儿科系，AOUI-维罗纳大学医院，Policlinico GB Rossi，Piazzale Ludovico Scuro，37134 维罗纳，意大利 3 锡耶纳大学医学科学、外科和神经科学系重症监护医学服务，53100 锡耶纳，意大利 4 中山大学肿瘤防治中心重症监护医学系，广州 510060，中国 5 维罗纳大学外科、牙科、妇科和儿科系心胸麻醉与重症监护系， AOUI-维罗纳大学综合医院信托，Piazzale Aristide Stefani，37100 维罗纳，意大利 6 布鲁塞尔自由大学 Erasme 医院神经外科部，Route de Lennik 808，1070 布鲁塞尔，比利时 7 CHIREC 重症监护部，1420 Braine L'Alleud，比利时 * 通讯地址：katia.donadello@univr.it
VEGFR3 调节 22q11.2 缺失综合征小鼠模型中的脑微血管分支
单个 TBX1 拷贝的丢失是 22q11.2 缺失综合征大部分临床体征和症状的根源，22q11.2 缺失综合征是一种常见的遗传性疾病，以多种先天性异常和脑相关临床问题为特征，其中一些可能与血管有关。Tbx1 突变小鼠有脑血管异常，因此使其成为了解人类疾病的有用模型。在这里，我们发现 TBX1 在小鼠脑中的主要形态发生功能是通过调节 Vegfr3 来抑制血管分支形态发生。我们证明，在 Tbx1 突变背景下，使 Tbx1 表达域中的 Vegfr3 失活可增强脑血管分支和伪足形成，而增加该域中的 Vegfr3 表达则完全挽救了这些表型。使用内皮小管生成的体外模型也获得了类似的结果。总体而言，该研究结果提供了遗传证据，表明 VEGFR3 是小鼠脑内早期血管分支和丝状伪足形成的调节器，并且可能是 Tbx1 功能丧失导致的脑血管表型的介质。
MCP-1/CCR2 轴抑制使大脑微环境对黑色素瘤脑转移进展敏感
治疗黑色素瘤脑转移 (MBM) 后，通常会产生对化疗和免疫疗法的耐药性。脑微环境 (BME)，尤其是星形胶质细胞，通过上调分泌因子来协同促进 MBM 进展，其中我们发现，与原发性病变相比，单核细胞趋化蛋白 1 (MCP-1) 及其受体 CCR2 和 CCR4 在 MBM 中过度表达。在脑内其他 MCP-1 来源中，我们发现黑色素瘤细胞改变了星形胶质细胞分泌体并引发 MCP-1 表达和分泌，这反过来又诱导黑色素瘤细胞中的 CCR2 表达，增强了体外致瘤特性，例如黑色素瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。体内药物阻断 MCP-1 或分子敲除 CCR2/CCR4 增加了细胞毒性 CD8 + T 细胞的浸润，并减弱了 BME 的免疫抑制表型，这表现为颅内注射 MBM 的几种模型中 Tregs 和肿瘤相关巨噬细胞/小胶质细胞的浸润减少。这些体内策略导致 MBM 生长减少，并延长了小鼠的总体生存期。我们的研究结果强调了抑制 BME 和黑色素瘤细胞之间的相互作用对治疗这种疾病的治疗潜力。
左楔前叶的大脑微结构改变介导健康成年人 KIBRA 多态性与工作记忆之间的关联：一项扩散峰度成像研究
摘要 肾脏和脑表达蛋白（KIBRA）rs17070145 与工作记忆功能和认知过程相关。然而，这些关联的神经机制尚不完全清楚。本研究旨在通过扩散峰度成像（DKI）和静息态功能磁共振成像（fMRI）探索 163 名青年人 KIBRA 多态性对脑微结构和血氧水平依赖性（BOLD）波动的影响。我们还调查了成像改变是否介导了 KIBRA 基因与工作记忆表现之间的关联。基于体素的DKI数据分析表明，与KIBRA TT纯合子相比，KIBRA C等位基因携带者的轴向扩散率（AD）、径向扩散率（RD）和平均扩散率（MD）增加，而各向异性分数（FA）、平均峰度（MK）和径向峰度（RK）降低，主要涉及前额叶、左侧楔前叶和左侧顶上叶白质。同时，与KIBRA TT纯合子相比，KIBRA C等位基因携带者的左侧楔前叶低频波动幅度（ALFF）降低。中介分析显示，左侧楔前叶的DKI指标（MK和RK）介导了KIBRA多态性对工作记忆表现的影响。此外，左侧楔前叶的MK和RK与同一脑区的ALFF呈正相关。这些发现表明，异常的 DKI 参数可能提供一条基因-大脑-行为通路，其中 KIBRA rs17070145 通过调节左楔前叶的大脑微结构来影响工作记忆。这表明 DKI 可能提供额外的生物学信息，并揭示有关 KIBRA 多态性的神经机制的新见解。
人类大脑微观结构和 MRI 的统一 3D 地图
我们展示了人类大脑细胞和纤维结构的第一张三维 (3D) 一致性图，结合了组织学、免疫组织化学和 7-T 定量磁共振成像 (MRI)，涵盖两个个体标本。这些 3D 图整合了每个大脑大约 800 个显微镜切片的数据，显示了神经元和神经胶质细胞体、神经纤维和神经元间群以及超高场定量 MRI，所有这些都以 200 m 的比例与切片过程中获得的堆叠块面图像对齐。这些前所未有的 3D 多模态数据集可以不受任何限制地共享，并为联合研究大脑细胞和纤维结构、详细解剖图谱或 MRI 对比微观基础建模提供了独特的资源。
引文：Doenyas-Barak K、Catalogna M、Kutz I、Levi G、Hadanny A、Tal S 等人 (2022) 高压氧疗法可改善症状、大脑微结构
创伤后应激障碍 (PTSD) 是一种复杂、慢性且使人衰弱的精神障碍，是在遭受严重心理创伤后形成的。PTSD 的特点是出现侵入性思维、噩梦和回忆过去的创伤事件、回避创伤提醒、过度警觉、睡眠障碍以及持续的应激反应失调 [1]。这些长期症状会导致严重的社交、职业和人际功能障碍。世界卫生组织 (WHO) 报告称，全球跨国 PTSD 的终生患病率为 3.9% [2]，而在战斗人员中患病率可高达 30% [3]。不幸的是，目前可用的治疗方法，包括药物和以创伤为重点的心理治疗，效果有限，近一半的患者患有难治性 PTSD [4]。新的脑成像技术使我们能更好地了解导致 PTSD 的病理生理学。现已清楚，创伤性事件会导致大脑活动和微观结构完整性的长期变化。主要的创伤相关病理表现在额叶边缘回路、杏仁核、海马和前额叶皮质[5-8]。高压氧疗法（HBOT）包括在超过1个绝对大气压（ATA）的压力下吸入100％氧气，从而增加溶解在身体组织中的氧气量。高压氧疗法的许多有益作用可以通过组织/脑氧合的改善来解释。然而，目前据了解，间歇性高氧和高压的共同作用会触发氧和压力敏感基因[9]。此外，脑代谢率增加、线粒体功能恢复、刺激细胞增殖和内源性神经干细胞成熟，以及诱导抗炎、血管生成和神经生成因子均已在高压氧疗法后得到证实(9)。来自中风后和创伤性脑损伤 (TBI) 研究的累积证据表明，即使在脑损伤数年后，高压氧疗法也能在慢性代谢功能障碍的大脑区域诱导神经可塑性 [10，11]。最近的研究还证明高压氧疗法可诱导神经可塑性，并显著改善纤维肌痛患者（包括因童年虐待引起纤维肌痛的患者）的临床症状 [12，13]。高压氧疗法对创伤后应激障碍的潜在有益作用在患有 TBI 的退伍军人中进行了研究，TBI 通常与创伤后应激障碍同时存在。在大多数研究中，创伤后应激障碍症状得到了显著的临床改善 [14-20]。但是，据我们所知，这些研究中没有一个将创伤后应激障碍作为独立的病理进行研究。本研究的目的是评估高压氧疗法对患有难治性战斗相关创伤后应激障碍的退伍军人的临床结果、大脑功能和大脑微观结构完整性的影响。
脑微血管具有共同的拓扑结构，但局部几何形状存在差异，与代谢负荷相匹配
微血管是支持异质脑区神经元活动的供应网络的基础。毛细血管网络的连接性、密度和方向的共同点和异质点是什么？为了解决这个问题，我们以亚微米分辨率对整个成年小鼠脑中的微血管连接组进行了成像、重建和分析。图形分析揭示了整个大脑的共同网络拓扑结构，这导致了对血管稀疏的共同结构稳健性。基于解剖学精确重建的几何分析揭示了一种将长度密度（即每单位体积的血管长度）与组织到血管距离联系起来的缩放定律。然后，我们推导出一个公式，将代谢的区域差异与长度密度的差异联系起来，并进一步预测整个大脑的最大组织氧张力的共同值。最后，毛细血管的方向是弱各向异性的，除了一些强烈各向异性的区域；这种变化会影响 fMRI 数据的解释。
使用 nnU-Net 分割脑微出血
脑微出血是低信号的、小的、圆形或卵圆形的病变 [1, 2]；在具有梯度回波、T2* 或磁敏感加权 (SWI) 成像的磁共振成像 (MRI) 上可见 [3, 4, 5]。脑微出血的评估主要通过目视检查进行，使用经过验证的评分量表，例如微出血解剖评分量表 (MARS)[6] 或脑观察者微出血量表 (BOMBS)[7]。在过去十年中，在深度学习技术在医学图像分析中兴起之前 [8]，已经开发出用于辅助脑微出血检测的半自动化工具。这些包括基于统一分割 [9]、支持向量机 [10] 或径向对称变换 [11, 12, 13] 的技术。近年来，由于深度学习技术的巨大进步，全自动微出血检测方法的数量大幅增加[14、15、16、17、18]。在本文中，我们探索使用 nnU-Net[19] 作为微出血分割的全自动工具。这种基于深度学习的自配置语义分割方法在许多国际生物医学分割竞赛中表现出色[20]，但尚未应用于脑微出血检测和分割任务。
大脑微环境驱动的对免疫和靶向疗法的抗性性
针对MEK-ERK途径和检查点抑制剂的抽象背景组合处理方法改善了黑色素瘤的总生存率。对治疗的抵抗力，尤其是在大脑中仍然具有挑战性，罕见的疾病亚型（例如杂色的黑色素瘤）通常不包括在试验中。在这里，我们提出了转移性杂色黑色素瘤患者的纵向采样的分析，该分析对连续的免疫和靶向疗法具有抗性。方法我们对在连续的免疫（Nivolumab）进展并在大脑中进行靶向（Dabrafenib）治疗的杂色的黑色素瘤进行了全外活体测序和RNA测序，以识别耐药机制。此外，在体外存在或不存在脑脊液（CSF）的情况下，我们使用dabrafenib对患者来源的细胞系进行了生长抑制测定，反相蛋白阵列和免疫印迹。患者衍生的异种移植物来分析对达布拉尼的反应。检查点封闭后的免疫逃逸结果并不是由于免疫系统或新抗原负担低的肿瘤细胞识别丧失，而是与微环境的明显变化有关。同样，对靶向治疗的耐药性与获得的突变无关，而是在CSF存在下的Akt/磷酸肌醇3-激酶途径的上调。结论脑微环境内的异质肿瘤相互作用使免疫和靶向疗法具有进展，应针对救助治疗。