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清醒小鼠脑膜移植胰岛细胞的稳定颅内成像平台开发及其在生理条件下β细胞钙动力学研究中的应用
在生物医学研究领域,活体显微镜技术一直是观察生命活动最直观的手段,但这项技术却面临着难以逾越的障碍:如何在不干扰生理状态的前提下,对深部组织进行长期稳定的观测?传统方法通常需要对实验动物实施麻醉,而这会显著改变生理状态;此外,许多重要器官由于位置深在,缺乏合适的光学通路,使得研究人员难以一窥其真容。胰腺胰岛作为调控血糖的关键微器官,其功能异常与糖尿病发生发展密切相关。理解胰岛β细胞在生理条件下的工作原理,特别是其钙离子(Ca2+)信号动态,对揭示糖尿病发病机制至关重要。然而,由于胰岛深埋于胰腺组织中,传统方法难以实现长期稳定的在体观测。更棘手的是,常用麻醉剂如异氟烷会干扰β细胞的电生理特性和C
来源:Nature Communications
时间:2025-11-19
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复制人细胞高效复制超越血清抗原匹配:甲型H1N1pdm09减毒活疫苗病毒体内效力新机制
流感病毒每年导致全球数十万人死亡,疫苗接种是防控的主要手段。然而,传统疫苗研发中,候选疫苗病毒(CVV)必须通过血凝抑制(HAI)实验证明其与世卫组织(WHO)推荐株的抗原匹配性(滴度差异<4倍)才能获批。这一标准对于灭活疫苗(IIV)或许有效,但对减毒活疫苗(LAIV)却存在争议。历史上,即便抗原不匹配的LAIV毒株(如A/New Caledonia/20/1999)仍显示显著保护效力,而某些抗原匹配的毒株(如2013-2016年使用的A/H1N1pdm09 LAIV)却效果不佳。问题根源何在?研究表明,LAIV的有效性高度依赖其在人体呼吸道黏膜的复制能力。甲型H1N1pdm09 LAIV毒
来源:npj Vaccines
时间:2025-11-19
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ATP13A2基因敲除大鼠模型揭示帕金森病自噬-溶酶体通路障碍与神经发育缺陷
帕金森病(Parkinson's disease, PD)作为第二大常见的神经退行性疾病,其主要病理特征包括黑质致密部多巴胺能神经元的进行性丢失以及α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)聚集形成的路易体(Lewy bodies)。尽管大多数PD病例为散发性,但约有10%与遗传基因突变相关。其中,ATP13A2基因(编码一种溶酶体P5B型ATP酶蛋白)的突变被确定为Kufor-Rakeb综合征(Kufor-Rakeb syndrome, KRS)的病因,这是一种常染色体隐性遗传的青少年型帕金森综合征。KRS患者通常在青少年时期出现帕金森症状、锥体束征、核上性凝视麻痹和痴呆等复杂临
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-11-19
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帕金森病淡漠症状自我意识受损的神经相关性研究:基于多维度的静息态功能连接分析
在帕金森病(Parkinson's Disease, PD)的诊疗中,医生和家属常常会注意到一个矛盾的现象:患者本人往往对自己日益加重的动机缺乏症状(即淡漠,apathy)浑然不觉,而这种"不自知"状态又会进一步阻碍他们主动寻求治疗。淡漠作为PD最常见的非运动症状之一,影响着约40%-63%的患者,显著降低其生活质量。更令人担忧的是,淡漠自我意识受损(Impaired Self-awareness of Apathy, ISA-a)会导致治疗依从性下降、诊断延迟,并增加照护者负担。尽管既往研究已发现淡漠与额叶-纹状体功能连接(Fronto-striatal Functional Connect
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-11-19
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基于卷积神经网络的自动化全脑组织病理分析在突触核蛋白病小鼠模型中的开发与应用
在神经退行性疾病研究领域,突触核蛋白病(包括帕金森病和多系统萎缩)的病理机制探索和治疗方法开发严重依赖临床前动物模型。传统组织病理学分析作为评估疾病进展和治疗反应的关键手段,需要研究人员通过显微镜手动计数和标注神经元死亡、神经炎症和α-突触核蛋白聚集等病理变化。这个过程不仅劳动强度大、耗时漫长,还容易引入操作者间变异,成为制约研究效率和可重复性的瓶颈。随着人工智能技术的快速发展,卷积神经网络(CNN)为组织病理学分析带来了革命性的机遇,但现有模型大多仍需手动标注感兴趣区域,限制了其高通量应用的潜力。发表于《npj Parkinson's Disease》的最新研究针对这一挑战,开发了一套基于C
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-11-19
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基于多模态数据与机器学习的帕金森病轻度认知障碍预测模型构建
帕金森病(Parkinson's disease, PD)作为第二大神经退行性疾病,不仅表现为震颤、运动迟缓等运动症状,约30%-80%患者会在病程中出现不同程度认知衰退,其中半数最终发展为帕金森病痴呆(PDD)。轻度认知障碍(PDMCI)作为PDD的前驱阶段,其发病机制复杂,早期识别与精准评估始终是临床难点。传统神经心理量表易受教育水平、主观判断等因素干扰,亟需开发客观、量化的生物标志物体系。昆明医科大学第一附属医院杨兴隆团队在《npj Parkinson's Disease》发表研究,创新性整合临床、步态、眼动追踪及神经影像多模态数据,构建机器学习预测模型。通过前瞻性纳入50例PDMCI患
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-11-19
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大模型驱动的轻量级病理图像通用诊断框架:Pathology-NAS实现十轮迭代逼近最优架构
病理科医生每天要在显微镜下浏览数百张组织切片,寻找毫米级甚至微米级的癌变区域,费时费力且极度依赖经验。传统AI虽能辅助,却陷入“一病一模”的怪圈:每换一种癌症、每换一台扫描仪,就要重新设计并训练专属模型,数据标注、算力消耗和调试周期让基层医院望而却步。另一方面,近来大火的通用视觉基础模型虽“什么都会”,却因参数量巨大、需海量病理切片微调,临床部署依旧“高不可攀”。能否让AI像资深病理专家一样“一学多能”,又能在普通GPU工作站上飞速运行?Xiu Su、Qinghua Mao等联合团队给出的答案是——把大语言模型(LLM)“请进”神经架构搜索(NAS)的指挥室,让AI自己写AI,十轮对话之内交出
来源:npj Digital Medicine
时间:2025-11-19
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SOCS1单倍体不足的神经系统表型:功能与组织学研究的突破性发现
在免疫学领域,细胞因子信号抑制因子1(SOCS1)作为JAK/STAT通路的关键负调控因子,其功能缺陷近年来被证实与自身免疫性疾病密切相关。然而,尽管SOCS1基因多态性已被发现与多发性硬化(MS)易感性相关,且SOCS1模拟肽在MS动物模型中显示出治疗潜力,但SOCS1单倍体不足与人类神经系统疾病的直接关联尚未被揭示。这一知识空白促使由Serena Palmeri带领的国际研究团队对携带SOCS1基因罕见变异的家族展开了深入探索。C (p.Ala70Pro)杂合变异导致的新型神经免疫表型。该研究聚焦于一个呈现显著临床异质性的意大利家族,其中先证者(P1)在儿童期即出现反复发热、多种自身免疫疾
来源:Journal of Clinical Immunology
时间:2025-11-19
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NLRP3介导的小胶质细胞训练性免疫参与了抑郁障碍的复发样发作过程
摘要复发性重度抑郁症与发病率增加、自杀行为以及神经认知功能下降有关。小胶质细胞介导的神经炎症过程在抑郁症的病理生理机制中起着重要作用。在应激作用下,小胶质细胞可通过表观遗传重编程产生适应性免疫反应,从而增强对后续刺激的神经炎症反应。本研究探讨了在动物模型中,先前的抑郁样行为是否与小胶质细胞的适应性免疫有关,这种适应性免疫是否会增加小鼠对压力的敏感性,从而导致抑郁样行为的再次出现。研究发现,在海马区以及初次慢性轻度应激(CMS)诱导的抑郁行为恢复后,与促炎反应相关的基因的染色质可及性和H3K4me3标记增加且持续存在,但并未伴随小胶质细胞的激活和神经炎症的加剧。此外,初次CMS导致NLRP3基因
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-11-19
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HMOX1通过与BNIP3相互作用经线粒体自噬途径调控脊髓缺血再灌注损伤后神经元铁死亡
当脊髓遭遇缺血再灌注损伤,一场隐秘的细胞死亡事件正在悄然发生。脊髓缺血再灌注损伤(SCIRI)是创伤、脊髓减压和胸腹主动脉手术后常见的严重并发症,常导致永久性感觉运动功能障碍甚至瘫痪。尽管临床意义重大,但其背后的细胞分子机制尚未完全阐明,特别是近年来发现的铁死亡(ferroptosis)——一种铁依赖性的调节性细胞死亡方式,是否参与其中仍是一个谜。铁死亡以其独特的死亡特征区别于凋亡和坏死:细胞内脂质过氧化物累积、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)活性抑制、以及铁代谢异常。在脑缺血、肝损伤等疾病中,铁死亡已被证实是关键损伤机制,但在SCIRI中的具体作用和调控网络仍有待揭示。更令人困惑的是,细胞内
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-11-19
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人类内耳器官发生过程中巨噬细胞生物学的营养动态和时间动态
内耳是人体中负责听觉和平衡的重要器官,其正常发育涉及复杂的细胞分化与组织整合过程。近年来,随着单细胞转录组学技术的发展,科学家们得以更深入地探索哺乳动物内耳中细胞多样性的广度与深度。这项研究聚焦于内耳中的巨噬细胞,揭示了它们在人类内耳发育过程中的多态性以及潜在的功能角色。巨噬细胞通常被认为是免疫系统的一部分,但它们在发育过程中的作用远不止于此。在内耳中,巨噬细胞不仅参与免疫调控,还在组织形成、维持和修复中发挥关键作用。本文通过整合公开数据和自生成的单核RNA测序数据,揭示了内耳巨噬细胞的分子异质性,并进一步探讨了它们在内耳形成过程中的功能多样性。在人类胎儿发育过程中,内耳巨噬细胞最早在妊娠第5
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-11-19
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综述:超越基因组:脑肿瘤中免疫反应和T细胞的表观遗传调控
脑肿瘤,如胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM),仍然是最具致命性和免疫抵抗性的癌症之一。这种高度的免疫逃逸能力主要归因于肿瘤细胞所具有的表观遗传调控机制,这些机制不仅影响肿瘤本身的生物学行为,还深刻重塑了肿瘤与免疫系统之间的相互作用。DNA甲基化、组蛋白修饰以及染色质重塑等表观遗传变化,不仅仅是肿瘤内部的调控手段,它们还通过改变抗原呈递、细胞因子信号传导和免疫细胞招募等过程,显著抑制了免疫系统的攻击能力。在这些机制的中心,T细胞的功能受到表观遗传调控的严重影响,其效应功能被抑制,主要表现为抗原处理基因的启动子高甲基化、干扰素信号通路的沉默以及特异性耗竭染色质状态的形成。此外,ID
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-11-19
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通过减少CPEB3的泛素化来下调海马CA1区的Neuralized1表达,会介导突触可塑性的损伤以及神经病理性疼痛中的认知缺陷
摘要神经性疼痛常伴随认知缺陷。在海马区,Neuralized1(Neurl1)介导的CPEB3泛素化对学习和记忆至关重要。然而,Neurl1在神经性疼痛引起的认知障碍中的作用仍不明确。在本研究中,我们发现雄性大鼠接受腰5脊神经结扎(SNL)后会出现神经性疼痛,并伴随海马区的学习和记忆能力下降以及长时程增强(LTP)受损。SNL后,海马CA1区域的Neurl1表达水平降低,这一下降与CPEB3的泛素化程度降低以及GluA1和GluA2的合成减少相吻合。在海马CA1区域过表达Neurl1可以恢复认知功能、改善LTP受损情况,并逆转SNL后CPEB3泛素化程度的降低以及GluA1和GluA2合成减少
来源:Neuroscience Bulletin
时间:2025-11-19
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循环中的SNHG1/miR-194-5p和颈动脉超声在短暂性脑缺血患者中预测脑梗死发作的价值
这项研究聚焦于一种重要的临床问题——短暂性脑缺血(Transient Cerebral Ischemia, TCI)患者发生脑梗死(Cerebral Infarction, CI)的风险预测。TCI是脑梗死的前兆,常常被忽视,因为它可能表现为短暂的神经功能障碍,症状在短时间内自行缓解。然而,TCI的存在可能预示着未来脑梗死的高风险,因此,如何在早期准确识别这类患者成为临床实践中的重要挑战。当前,尽管已有多种临床风险因素被用于评估CI的发生概率,如高血压、糖尿病和高脂血症等,但这些指标在预测个体风险方面仍存在一定的局限性。同时,影像学检查如颈动脉超声虽然在诊断和治疗评估中具有重要作用,但在早期C
来源:Frontiers in Molecular Neuroscience
时间:2025-11-19
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癸酸(一种MCT饮食成分)能够缓解由长期摄入D-半乳糖和D-半乳糖/AlCl3诱导的加速衰老及神经毒性小鼠模型中的认知障碍和细胞衰老现象,并促进自噬作用
随着年龄的增长,认知能力逐渐下降,这增加了老年人患痴呆症和阿尔茨海默病的风险。近年来,中链甘油三酯(MCT)生酮饮食因其在对抗与年龄相关的认知衰退方面的潜力而受到关注。然而,尽管MCT饮食被广泛研究,但其中特定成分——癸酸和辛酸在神经保护方面的具体作用机制仍未完全明确。本研究旨在探讨这两种成分在加速衰老及阿尔茨海默病样神经毒性模型中的神经保护作用,以期为预防和延缓认知衰退提供新的科学依据。### 1. 研究背景认知衰退是指随着年龄增长,大脑功能逐渐下降,表现为记忆力减退、决策能力下降、推理能力减弱、语言功能障碍和思维能力降低。阿尔茨海默病是一种严重的认知退化,显著影响患者的生活质量。世界卫生组
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-19
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路易体痴呆中皮萨综合征的认知和神经精神特征的界定
Pisa综合征(PS)是一种罕见的姿势异常,主要表现为躯干的持续性侧弯,通常在坐、站或行走时出现或加重,而在仰卧位或被动活动时可得到改善或完全缓解。尽管PS在帕金森病(PD)和阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病中已有较多研究,但在路易体痴呆(DLB)患者中,PS的报道却相对较少。因此,本研究旨在探讨DLB患者中PS的发生是否与特定的认知功能障碍、神经精神症状(NPS)以及照护者的负担存在关联,从而为临床干预和照护策略提供新的视角。DLB是一种以路易体病理特征为标志的神经退行性疾病,其临床表现包括认知波动、视幻觉、帕金森样运动障碍以及快速眼动睡眠行为障碍(RBD)。这些症状不仅影响患者的日常生
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-19
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从异养海洋微生物Aurantiochytrium mangrovei和Crypthecodinium cohnii中生产13C标记的二十二碳六烯酸,为通量组学研究提供了可能
DHA(二十二碳六烯酸)作为一种关键的ω-3长链多不饱和脂肪酸,对人类大脑和眼睛的健康具有深远影响。它是神经保护的重要成分,同时也对视觉功能和认知发展起着关键作用。DHA的缺乏与多种眼部疾病如黄斑变性和青光眼,以及神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)密切相关。由于人体自身合成DHA的能力有限,主要依赖于饮食摄入,因此DHA的补充在维持大脑健康和预防疾病方面具有重要意义。为了深入研究DHA的代谢过程和其在体内的转化路径,研究人员通常使用稳定同位素(如¹³C)或放射性同位素(如³H、¹⁴C)作为示踪剂。然而,这些方法存在成本高、使用受限等缺点,限制了研究的广度和持续时间。本研究旨在开发一种可持续的
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-11-19
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NMPC行为克隆中的对比学习方法用于海洋车辆的通用轨迹跟踪
摘要:最近的研究广泛探讨了利用神经网络表示控制策略的方法,这些网络具备强大的通用函数逼近能力。模仿学习能够复制专家的熟练程度,从而大幅减少部署专家所需的资源。在这项研究中,我们旨在使用神经网络来模仿非线性模型预测控制(NMPC)策略,从而降低优化的计算需求。在轨迹跟踪问题中,虽然运动状态的范围(如操作速度)可以很容易地确定,但为可能的轨迹定义数据分布仍然具有挑战性。为了提高模仿学习的效率并学习通用的轨迹跟踪策略,我们提出了一种利用对比学习来学习轨迹表示的方法。通过使用该方法学习到的特征,我们可以识别出具有代表性的轨迹,并用较少的示范数据来模仿NMPC策略。此外,作为神经网络表示的训练好的策略可
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-19
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基于动态平衡单源域泛化模型(DBSS-DG)的跨姿态肌电控制鲁棒性研究
随着智能可穿戴设备的快速发展,基于表面肌电信号(surface Electromyography, sEMG)的手势识别技术已成为人机交互(Human-Computer Interaction, HCI)领域的重要研究方向。然而,现有研究多集中于实验室环境下的静态姿态(如站立或坐姿),而实际应用中用户可能在不同身体姿态(如行走、躺卧)下使用设备,导致sEMG信号的幅值和频率特征发生显著变化,进而引发手势识别准确率下降。研究表明,姿态变化可使分类误差从3.8%升至18%,严重制约了sEMG交互系统的实用化进程。这一问题的核心在于:电极与肌肉的相对位移、稳定姿态的无关肌肉收缩等因素会改变信号分布,
来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering
时间:2025-11-19
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基于表面肌电信号的多重注意力卷积网络(MACNet)在运动疲劳多级评估中的创新应用
运动疲劳是体育训练和康复过程中常见的生理现象,它不仅影响训练效果,还可能导致运动损伤。尤其对于神经系统疾病患者,如多发性硬化症、帕金森病患者,超过60%会出现严重肌肉疲劳。传统疲劳评估方法主要依赖主观感受或简单的生理指标,难以实现精准量化。表面肌电信号(sEMG)作为一种非侵入式检测技术,虽然能够反映肌肉活动状态,但由于信号的非线性、个体差异以及采集过程中的噪声干扰,使得基于sEMG的疲劳评估面临巨大挑战。现有研究大多将疲劳状态简单分为"疲劳"和"非疲劳"两类,这种二元分类方法无法满足实际应用中对疲劳程度精细划分的需求。传统机器学习方法依赖人工特征提取,往往难以捕捉sEMG信号中的复杂特征。而
来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering
时间:2025-11-19