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胃生素可以改善N2A/APP细胞中的突触障碍，线粒体功能障碍和氧化应激
阿尔茨海默氏病的特征是异常的β-淀粉样蛋白和TAU积累，线粒体功能障碍，氧化应激和突触功能障碍。在这里，我们旨在评估胃生育（一种酚类糖苷）对表达人类瑞典突变APP（N2A/APP）的鼠神经母细胞瘤N2A细胞的胃生育作用的机制和信号传导途径。我们发现胃生蛋白增加了突触前SNAP，突触pos蛋白和突触后-PSD95的水平，并降低了N2A/APP细胞中APP和β1-42水平的磷酸化磷酸化Ser396和β1-42水平。胃生素治疗减少了活性氧的产生，脂质过氧化，线粒体碎片和DNA氧化；恢复的线粒体膜电位和细胞内ATP产生。上调的磷酸化 - GSK-3β以及磷酸化和磷酸-JNK的降低参与胃生育的保护作用。总而言之，我们通过改善突触和线粒体功能的损伤，降低tau磷酸化，Aβ1-42水平以及反应性氧种的产生，从而证明了N2A/APP细胞系中胃生育的神经保护作用。这些结果提供了对胃毒素对治疗阿尔茨海默氏病的潜在影响的新机械见解。
猪精液中耐多药细菌的生长动态和杀精作用阈值
摘要：本研究的目的首先是检查在为期七年的精液监测计划中，精子质量下降与细菌相关的普遍性，其次是研究四种不同的耐多药细菌的生长动态及其对精液储存期间精子质量的影响。在来自精子中心的 3219 个样本中，0.5% 的样本因细菌污染而导致精子质量下降。在添加了粘质沙雷氏菌和产酸克雷伯氏菌的样本中，在 17 ◦ C 的温度下储存时，细菌生长了六个对数级，导致精子活力、膜完整性、膜流动性和线粒体膜电位丧失，>10 7 CFU/mL（p < 0.05）。在 5 ◦ C 的 Androstar Premium 稀释剂中储存可有效抑制它们的生长。木糖氧化无色杆菌和洋葱伯克霍尔德菌在 17 ◦ C 下生长受限，最高可达两个对数级，且不会损害精子质量。总之，精子可以耐受中等量的耐多药细菌，低温、无抗生素的精液储存可有效限制细菌生长。应重新考虑在精液稀释剂中持续使用抗生素。
NH-硫胺 - UCL发现 - 伦敦大学学院
图2 NHS对ATP动力学的影响。 （a）NHS诱导1（代表n = 6）的二聚化。 （b）暴露于NHS（1μm）viatmrm（20 nm）荧光的SH-SY5Y细胞中的Δψm评估。 （c）条形图量化线索 - 膜电位（Δψm）。 数据显示为平均值±SEM（n = 14）。 * p <0.05，如所示。 （d - e）由Liuminometer记录的代表性痕迹在用线粒体靶向（MIT）和凝结核酸（Cyt）荧光素酶转染的SH-SY5Y细胞中，并用荧光素（100μm）灌注。 在高原上，将用NHS（1μm）挑战细胞，并监测动力学（n = 9）。 （F - G）SH-SY5Y细胞被PGIPZ GFP标记的载体稳定转染（如第2节所述），如果通过（F）中的Western blot分析确认了1个下调。 （g）条显示了1个表达的变化，将1个表达归一化为β-肌动蛋白水平，并表示为平均值±SEM（n = 9）。 * p <0.05，如所示。 （H）响应NACN和IAA处理的MGG荧光变化的代表性痕迹。 （i）条显示了在NaCN（1 mM）和IAA（2 mM）存在下，用NHS1μm处理18-H处理后对应于ATP耗竭的MGG荧光的变化。 数据归一化为未处理的细胞，并表示为平均值±SEM（n = 11）。 * p <0.05，如所示。 * P <0.05，如所示明显不同图2 NHS对ATP动力学的影响。（a）NHS诱导1（代表n = 6）的二聚化。（b）暴露于NHS（1μm）viatmrm（20 nm）荧光的SH-SY5Y细胞中的Δψm评估。（c）条形图量化线索 - 膜电位（Δψm）。数据显示为平均值±SEM（n = 14）。* p <0.05，如所示。（d - e）由Liuminometer记录的代表性痕迹在用线粒体靶向（MIT）和凝结核酸（Cyt）荧光素酶转染的SH-SY5Y细胞中，并用荧光素（100μm）灌注。在高原上，将用NHS（1μm）挑战细胞，并监测动力学（n = 9）。（F - G）SH-SY5Y细胞被PGIPZ GFP标记的载体稳定转染（如第2节所述），如果通过（F）中的Western blot分析确认了1个下调。（g）条显示了1个表达的变化，将1个表达归一化为β-肌动蛋白水平，并表示为平均值±SEM（n = 9）。* p <0.05，如所示。（H）响应NACN和IAA处理的MGG荧光变化的代表性痕迹。（i）条显示了在NaCN（1 mM）和IAA（2 mM）存在下，用NHS1μm处理18-H处理后对应于ATP耗竭的MGG荧光的变化。数据归一化为未处理的细胞，并表示为平均值±SEM（n = 11）。* p <0.05，如所示。* P <0.05，如所示（j和k）然后，用NHS1μM处理后，根据（J）NaCn或（K）IAA评估MGG荧光的增加。
克服蛋白质取向不匹配使有效的纳米级轻驱动ATP生产
摘要：三磷酸腺苷（ATP）产生的模块由光驱动的质子泵启用是人造细胞样系统的自下而上组装的强大工具。然而，这种模块的最大效率是通过在重组过程中质子泵的随机取向进入脂质的纳米结构剂的最大效率。在这里，我们使用多功能方法克服了这种限制，以均匀地定向脂质体中轻驱动的质子泵蛋白淡季（PR）。PR在插入到预先形成的脂质体中时，在后翻译上是共价或非共价耦合的。在第二种情况下，我们开发了一种新型的双功能连接器Tris NTA-SPYTAG，该连接器允许任何含有间谍捕捉蛋白的蛋白质和携带组合携带的蛋白质的可逆连接。通过监测矢量质子泵送和膜电位产生来验证所需的蛋白质取向。与ATP合酶结合使用，高效的ATP产生由内向抽水的种群充满电。与其他照明驱动的ATP产生模块相比，均匀方向允许在经济蛋白质浓度下最大值。提出的技术是高度定制的，不仅限于轻型质子泵，但适用于许多膜蛋白，并提供了一种一般的方法来克服膜重建过程中取向不匹配，几乎不需要对蛋白质的遗传修饰。关键词：能量转换，合成生物学，ATP合成，膜蛋白取向，脂质体，轻驱动质子泵■简介
心血管应用的线粒体靶向纳米药物
为什么线粒体被视为治疗靶标？线粒体功能障碍越来越被认为是多种心血管疾病的特征。例如，ATP的可用性受损可能会反映失败心脏中燃料利用率和能量缓冲的变化[1]。过多的ROS产生会导致氧化损伤，尤其是当耗尽内源性抗氧化剂时，这导致心力衰竭，但也与血管内皮细胞的功能障碍有关，导致高血压和动脉粥样硬化[4]。至关重要的是线粒体在确定细胞命运中所起的作用，如心肌梗塞（MI）之后缺血 - 再灌注（I / R）损伤所示例。在缺血期间，通过氧化磷酸化缺乏ATP会导致能量耗竭和离子功能障碍，从而改变pH值和钙和琥珀酸水平的升高。血运重建导致琥珀酸酯的氧化，这通过在复合物I处通过反向电子传输产生了巨大的ROS [5]。这些条件的组合是形成线粒体通透性过渡孔（MPTP）的有效触发因素，它消散了线粒体膜电位，从而导致促进性坏死性细胞死亡[5]。因此，在早期再灌注或MPTP抑制过程中对复合物I的抑制是I / R损伤的治疗靶标。MPTP也是心力衰竭的治疗靶标，其中ROS和Ca 2 +升高，ATP耗竭增加了孔隙开口的可能性。这导致心肌细胞的丧失，替代纤维化和炎症细胞激活[6]。
实践12 动作电位产生的计算机模拟
实践 12 动作电位产生的计算机模拟 实践目的 本实践的目的是通过计算机研究动作电位如何依赖于电压门控钠通道和钾通道的特性。 要准确（定量）描述这一现象需要生物物理学语言，借助生物物理学语言，我们不仅可以准确描述生物电，特别是兴奋性，还可以准确预测与疾病相关的变化将如何影响轴突电位的产生。 本实践让学生了解神经生理学家如何描述神经细胞的基本神经生理特性以及日常实践中动作电位的产生。 实验设置 计算机软件“MetaNeuron”用于模拟可兴奋细胞的电生理特性，由明尼苏达大学的 Eric Newman 开发。 第一部分 目的：本部分实践的目的是让您熟悉 MetaNeuron 软件和描述动作电位过程的基本参数。模拟过程：1. 打开 MetaNeuron 软件。从 Lesson 下拉菜单中选择 Lesson 4: Axon action potential 。根据定义的参数（下图中标记），程序计算膜电位随时间的值。请注意窗口底部的红色图表，显示何时施加去极化刺激。去极化刺激的持续时间由 Width (ms) 参数决定（上图中的蓝色框；默认值为 0.1ms）。达到阈值电位后，就会产生动作电位。软件只接受以点作为小数分隔符的值。
癫痫簇的救援疗法：药理学和治疗靶标
摘要癫痫簇治疗的主要目标是停止簇，以避免发展到更严重的条件，例如长时间的癫痫发作和状态癫痫持续状态。救援疗法是癫痫簇患者的治疗计划的关键组成部分。在美国批准了三种救援疗法用于癫痫簇的治疗：地西epam直肠凝胶，咪达唑仑鼻喷雾剂和地西epam鼻喷雾剂。本综述是表征了癫痫簇的救援疗法的药理功能，并描述了γ-氨基丁酸A（GABA A）受体功能。GABA A受体是异源剂，主要由中枢神经系统中的α1-6，β1-3，γ2和δ亚基组成。这些亚基可以与膜传输以调节膜电位。苯二氮卓类药物，例如地西ep剂和咪达唑仑，是GABA A受体的阳性变构调节剂，其激活导致细胞内CHLO-骑行，细胞膜超极化的增加，并减少激发。GABA A受体亚基突变，运输失调和降解与癫痫有关。尽管苯二氮卓类药物是有效的GABA受体调节剂，但单个配方在实践中具有独特的曲线。地西epam直肠凝胶是癫痫发作的有效救援疗法
模拟人工诱导皮质可塑性的积分激发神经网络模型
我们描述了一个整合并激发 (IF) 脉冲神经网络，该网络结合了脉冲时间依赖可塑性 (STDP)，并模拟了产生皮质可塑性的四种不同条件反射协议的实验结果。最初的条件反射实验是在自由移动的非人类灵长类动物 (NHP) 身上进行的，它们具有自主的头部固定双向脑机接口 (BCI)。三种协议涉及由 (1) 单个皮质神经元的脉冲活动、(2) 前臂肌肉的肌电图 (EMG) 活动和 (3) 自发皮质 β 活动周期触发的闭环刺激。第四种协议涉及在相邻皮质部位开环传递刺激对。复制实验结果的 IF 网络由 360 个单元组成，这些单元具有由突触输入产生的模拟膜电位，并在达到阈值时触发脉冲。240 个皮质单元在其目标单元中产生兴奋性或抑制性突触后电位 (PSP)。除了实验观察到的条件作用外，该模型还允许计算最初未记录的底层网络行为。此外，该模型还预测了尚未研究的协议的结果，包括尖峰触发抑制、g 触发刺激和双突触条件作用。模拟的成功表明，结合 STDP 的简单电压 IF 模型可以捕捉通过闭环刺激介导目标可塑性的基本机制。
电穿孔后跨膜电压的长期变化受非选择性漏电流和离子通道活化之间的相互作用控制
电穿孔会导致细胞膜通透性暂时增加，并导致兴奋细胞和非兴奋细胞的跨膜电压 (TMV) 发生长时间变化。然而，这些 TMV 变化的机制仍有待完全阐明。为此，我们使用 FLIPR 膜电位染料将两种不同的细胞系暴露于单个 100 µ s 电穿孔脉冲后，在 30 分钟内监测 TMV。在表达极低水平内源性离子通道的 CHO-K1 细胞中，脉冲暴露后的膜去极化可以用非选择性漏电流来解释，这种漏电流一直持续到膜重新密封，使细胞能够恢复其静止的 TMV。在表达多种不同离子通道的 U-87 MG 细胞中，我们意外地观察到初始去极化阶段之后的膜超极化，但仅在 33 ◦ C 时发生，而在 25 ◦ C 时未发生。我们开发了一个理论模型，该模型得到了离子通道抑制剂实验的支持，该模型表明超极化在很大程度上可归因于钙激活钾通道的激活。离子通道激活与 TMV 和细胞内钙的变化相结合，参与各种生理过程，包括细胞增殖、分化、迁移和凋亡。因此，我们的研究表明离子通道可能是影响电穿孔后生物反应的潜在靶点。
生物物理神经网络的分布式在线估计
随着神经记录技术的进步，我们很快就能同时监测活体大脑中数百个相互连接的神经元的膜电位 [1]。这种高分辨率数据为开发实时闭环干预措施开辟了新的可能性，这些干预措施旨在治疗癫痫和帕金森氏症等神经兴奋性疾病 [2]。有效监测和控制脉冲系统的能力也影响着新兴的神经形态工程领域 [3]。良好的闭环控制设计通常需要可靠的模型估计，因此任何旨在控制神经活动的方法都必然涉及神经元模型的估计，这是一项不简单的任务。已经提出了许多用于批处理模式或离线估计神经元动力学的技术，例如 [4]、[5]、[6]、[7]。然而，活体大脑系统具有自适应性 [8]，因此在线估计方法是必要的，尤其是涉及实时应用时。为了满足这一需求，[9] 中最近提出了一种基于自适应观测器的电导型神经网络在线估计方法。自适应观测器的灵感来自 [10] 和 [11]，它以我们熟悉的递归最小二乘 (RLS) 算法 [12] 为基础，可以近似地跟踪缓慢变化的时变参数。基于 RLS 的自适应观测器的一个限制是观测器状态相对于参数数量迅速增加。更多的观测器状态需要更多的计算能力，这在尝试对包含数千个参数的大型神经网络模型进行在线估计时可能变得至关重要。在本文中，我们提出了一个分布式版本的线性参数估计