• Cell：北大、中科院合作揭示人类大脑进化的三维基因组调控机制

  2021年1月27日，中国科学院昆明动物研究所宿兵研究员、北京大学生命科学院李程研究员与中国科学院数学与系统科学研究院张世华研究员的研究团队合作在国际顶尖学术期刊《细胞》在线发表最新研究成果。该研究构建了灵长类迄今最高分辨率的大脑三维（3D）基因组图谱，通过跨物种多组学分析和实验验证，揭示了三维基因组参与人类大脑发育的进化机制。人类大脑起源于漫长的生命进化过程，其最显著的改变是大脑的认知功能，反映在脑容量的显著扩大和脑结构的高度精细化。人类进化过程中，哪些遗传改变造就了人类大脑是国际科学界长期力图解决的重要科学问题。所有器官包括大脑的形成都是通过发育过程来实现的。人类独特的脑发育模式源于在进化

  来源：北京大学

  时间：2021-02-01

• 大脑和睡眠，哪一个先出现？

  我们为什么需要睡眠？也许是我们的大脑需要休息，需要充电。按照这个逻辑，我们可以推测睡眠是后出现的。当大脑变得更大、更复杂时，我们才开始需要睡眠。然而，日本九州大学的研究团队却在水螅中发现了类似睡眠的状态。水螅只有几厘米长，具有分散的神经网络，但缺乏大脑的集中化功能。研究人员甚至发现，水螅可以对与睡眠相关的分子起反应。这些发表在《Science Advances》杂志上的结果表明，睡眠比大脑先发育，而且可能在大脑以外具有关键功能。九州大学文理学院的助理教授Taichi Q. Itoh表示：“我们现在有充分的证据，说明了动物必须先获得睡眠才能获得大脑。”之前，研究小组也在水母中发现了睡眠行为。水母

  来源：生物通

  时间：2021-01-28

• 《Immunity》疫情时代抑郁症发病率暴涨，病因是大脑发炎了吗

  大脑中有一种特殊的免疫细胞，名为小胶质细胞，它们在使你感到不安和沮丧的过程中起着关键作用。瑞典林克平大学研究人员利用小鼠模型在《Immunity》上发文证明小胶质细胞参与了一些神经系统疾病的负面情绪，也可能是抑郁症。林克平大学的免疫研究小组花了很多年的时间来研究为什么普通感冒或流感这类身体发炎会让我们感到不适和沮丧，以及为什么我们会觉得自己“浑身无力，快要死了”。免疫系统的活动以某种方式影响神经细胞。然而，免疫系统的正常细胞不能进入大脑。相反，大脑有自己特殊的免疫细胞：小胶质细胞。先前的研究表明，小胶质细胞在一些神经系统疾病中被激活，如阿尔茨海默病、帕金森病和中风。受这些情况影响的人也经常陷入

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  时间：2021-01-27

• Nature发布逆转衰老的重要发现：大脑衰老的免疫驱动力

  生物学家长期以来一直认为减少炎症可以延缓衰老过程，延缓与年龄相关疾病的发作，例如心脏病，阿茨海默病，癌症和身体虚弱，甚至可以阻止几乎每个人都发生的智力丧失。然而，究竟是什么导致免疫系统的特定细胞发生炎症性失控，这一问题尚无明确的答案。现在，来自斯坦福大学的研究人员找到了一个答案：如果他们在老年小鼠和人类细胞培养物中的发现适用于人类，那么也许就预示着可以通过药物管理的方式恢复老年人的智力。这一研究发现公布在1月21日Nature杂志上，研究人员发现一组称为髓系细胞（myeloid cell，也译为髓样细胞）的免疫细胞在其中扮演了关键角色。文章作者为Katrin Andreasson博士和Para

  来源：生物通

  时间：2021-01-21

• 耗能占全身的20%，大脑神经元如何获得能量？

   人脑中的神经元和神经胶质细胞一样多。这些细胞分为四大类：小胶质细胞、星形胶质细胞、NG2胶质细胞和少突胶质细胞。少突胶质细胞主要起一种细胞绝缘带的作用：它们形成长卷须，卷须主要由脂肪样物质组成，不导电。它们环绕着轴突，轴突是神经细胞传递电脉冲的延伸部分。这可防止短路并加速信号转发。另一方面，星形胶质细胞为神经细胞提供能量：它们通过附属物与血管接触并从血管中吸收葡萄糖。然后它们将其输送到两个神经元之间的接口，即突触。在此之前，它们会将糖部分转化为其他富含能量的分子。“我们现在已经能够证明少突胶质细胞在这些化合物的分布中起着重要的作用，”波恩大学细胞神经科学研究所的Christian

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  时间：2021-01-21

• 上海市精神卫生中心发表最新论文：饮酒增加冲动行为的神经机制

  目前，临床上使用GABAB受体的激动剂巴氯芬（Baclofen）治疗酒精和其他物质成瘾性障碍，但其作用机制不清楚。上海市精神卫生中心袁逖飞教授团队发现了运动皮层中锥体神经元上的4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）B受体功能是酒精成瘾所致冲动行为增加的重要机制与调控靶点，并在临床研究中进行了验证。研究成果以“慢性酒精暴露导致运动皮层GABAB受体功能降低（Reduced motor cortex GABABR function following chronic alcohol exposure）”为题，于2021年1月11日在线发表于《分子精神病学》（Molecul

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  时间：2021-01-21

• Cell Reports：中心体蛋白调控大脑发育新机制

  哺乳动物的神经发育是一个受到精确调控的过程，需要神经前体细胞的正常增殖、分化、迁移和成熟，最终形成整个神经网络。Talpid3蛋白是一个定位于中心粒上的蛋白，遗传学研究表明，Talpid3（KIAA0586）基因突变会导致Joubert综合症。Joubert综合症是一种由于纤毛缺陷导致的罕见且严重的神经发育疾病，患者的小脑、脑干畸形或发育不全，出现共济失调和平衡障碍，但学界鲜有关于大脑皮层发育是否正常的研究报道。由于患者伴有不同程度的智力及认知障碍，而大脑皮层是负责高级认知的功能区，因此，关于中心体蛋白Talpid3是否影响大脑皮层发育进而导致Joubert综合征的问题，有待深入研究。针对上述

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  时间：2021-01-20

• 大脑是如何做到不想睡也能睡的？

  现实中，嗜睡症、猝倒和快速眼动（REM）睡眠行为障碍都是严重的睡眠相关疾病。筑波大学的研究人员发现，大脑中的神经元将这三种疾病联系起来，并可能为治疗提供一个靶点。快速眼动睡眠与我们做梦相关。我们的眼睛前后移动，但我们的身体保持静止。做梦时，全身肌肉近乎瘫痪被称为快速眼动乏力（REM-atonia），而快速眼动睡眠行为障碍的人是缺乏REM-atonia的。缺乏快速眼动睡眠行为障碍的人，在快速眼动睡眠中，肌肉不是静止不动，而是四处活动，常常会跳到站起来，大喊大叫，或者猛击。Takeshi Sakurai教授和他的团队着手寻找大脑中的神经元，这些神经元通常在REM睡眠期间阻止这种行为。在小鼠身上，研

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  时间：2021-01-19

• 酝酿25年：自闭症新理论——“城里人”更容易得自闭症

  几十年来，科学家们一直未能对自闭症的病因和发病率上升的原因做出统一的解释，《Medical Hypotheses》杂志发表的一个理论模型将自闭症的病因描述为自闭症中常见的社会价值特征和任意共同发生的障碍的结合。T.A. Meridian McDonald博士是范德比尔特大学医学中心神经病学的研究导师，她花了25年的时间研究自闭症，从上世纪90年代她还能阅读每一篇关于这个主题的研究论文，到现在，这类研究已经超过了她的阅读负荷。McDonald说：“到目前为止，有很多关于自闭症可能病因的理论，但这些理论都不能解释大多数自闭症病例。关于为什么自闭症在人群中的患病率一直在上升，也有很多理论，但到目前为

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  时间：2021-01-12

• 封面文章：CytoDel宣布，无需病毒载体！成功递送神经抗体

  Cyto-111是在纽约大学格罗斯曼医学院生物化学和分子药理学系Konstantin Ichtchenko博士的实验室中构思、表达和纯化的，他是该研究的主要研究者，该研究得到了国家变态反应和传染病研究所（NIAID）的资助，NIAID是国家卫生研究所（NIH）的一个分支。基于Ichtchenko博士的假设，即先前报道的C1ad运载载体可用于将治疗性蛋白质运输到神经元胞浆中，Ichtchenko博士领导的研究人员开发并测试了一种基于细胞内抑制BoNT亚型A1轻链金属蛋白酶（LC/A1）的肉毒杆菌中毒的潜在治疗方法。这项研究的主要目的是开发和测试一种对症后肉毒杆菌中毒的解毒剂，这种解毒剂可以拯救受

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  时间：2021-01-08

• Science子刊：毒素嵌合体能将治疗制剂带入神经元内，治疗动物的肉毒杆菌中毒

  两组研究人员利用肉毒杆菌毒素的化学特性制造出了其无毒版的化合物，后者能输送治疗性抗体来治疗肉毒杆菌毒素中毒；这种中毒可能会致命且鲜有已批准的对其的治疗方法。这项在小鼠、豚鼠和非人类灵长类动物中进行的研究表明，该毒素的衍生物有一天或能为快速治疗肉毒杆菌毒素中毒的确诊病例并设靶难以企及的神经元内分子提供平台。肉毒杆菌中毒是由名为肉毒杆菌神经毒素（BoNTs）的细菌毒素引起的，该毒素是已知的对人体最强的毒素。BoNT是通过进入和破坏协调运动的神经元而起作用的，它会导致需要重症监护的瘫痪，其病程可能持续数月之久。迫切需要能够快速逆转肉毒杆菌感染所致瘫痪的疗法；但是开发针对现有病例的治疗方法一直很困难，

  来源：EurekAlert中文

  时间：2021-01-08

• 一个造福患者的基因诊断：这些遗传病也是自闭症

  CNVs指一小部分DNA缺失或复制。某些CNVs与一系列健康和发展问题有关。它们可以遗传，但也可以随机发生。研究结果显示，患有这四种遗传病的个体中，自闭症的患病率很高，从23%到58%不等。一般人群中自闭症的患病率为1%。研究小组还发现，54%的患有这些遗传疾病的人，虽然没有达到完全的自闭症诊断标准，但他们的自闭症症状水平仍然很高。同样的遗传条件下，自闭症的症状也有很大的差异。卡迪夫大学MRC神经精神遗传学和基因组学中心的Samuel Chawner博士说：“我们的研究表明，在评估遗传病患者的需求时，需要一种个性化的方法。尽管许多被纳入这项研究的人不可能满足所有定义某人患有自闭症的标准，但这些

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  时间：2021-01-07

• NEJM：COVID-19患者大脑中出现血管损伤

  新的一年来临，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）没有消失，反而变得传染性更强。病毒对患者的大脑有何影响，这也许是人们想了解的。美国国立卫生研究院（NIH）的研究人员近日对感染病毒不久后死亡的患者组织样本进行分析，发现大脑血管出现变薄和渗漏的受损迹象。同时，他们在脑组织样本中未检测到SARS-CoV-2，表明这种损伤并不是由病毒直接攻击大脑所引起的。这些结果以Correspondence（通讯）文章的形式发表在《新英格兰医学杂志》上。美国NIH国家神经系统疾病和中风研究所的Avindra Nath博士表示：“我们发现新冠肺炎患者的大脑易受微血管损伤的影响。我们的结果表明，这可能是由于人体对病毒

  来源：生物通

  时间：2021-01-05

• 2021年最受欢迎的神经生物学故事

  诺贝尔奖10月4日，生理学家David Julius和神经生物学家Arden Patapoutian因在温度、疼痛和触觉感知方面的研究而被授予诺贝尔生理学或医学奖。Julius研究了人们从辣椒中感受到的灼烧感，并确定了一种离子通道，即TRPV1，它可以被热激活。2002年，Julius和Patapoutian分别报告了TRPM8离子通道能够感知薄荷脑的“冷感”。Patapoutian的团队继续发现了涉及传感机械压力的压电陶瓷1和压电陶瓷2离子通道。诺贝尔委员会写道，这对夫妇的工作激发了进一步的研究，以了解神经系统如何感知温度和机械刺激，他们“发现了我们对感官和环境之间复杂相互作用的理解中缺失的

  来源：The Scientist

  时间：2021-01-01

• 第一款多合一微型pH探针：实时研究大脑深层结构细胞外pH动力学

  日本东北大学的研究人员开发出了第一款多合一微型pH探针，可以用于实时研究大脑深层结构中固有的细胞外pH动力学。这一研究发现公布在Biosensors and Bioelectronics杂志上。在我们的大脑中，有数十亿名“专家”——神经元和神经胶质细胞，形成了复杂而有效的网络，这些网络通过微妙的化学信号不断相互沟通，控制我们的行为输出。脑化学是脑细胞中的基本语言。在我们健康的大脑中，化学物质保持相对中性，必须不断调节酸碱波动。否则会导致慢性脑部疾病，例如精神疾病，神经胶质瘤和癫痫发作。因此，大脑的pH波动与大脑的信号传导和功能之间的相关性使人们可以更清楚地了解pH值对我们的大脑如何运转，以及在

  来源：生物通

  时间：2020-12-30

• 给透视眼赋予人工大脑：看看皮肤下面有什么

  肝脏有多大？如果服药会有变化吗？肾脏发炎了吗？脑中有肿瘤吗？转移已经发生了吗？为了回答这些问题，迄今为止，生物科学家和医生不得不筛选和解释大量数据。成像技术可以对生物体内部进行详细的观察。但是解释这些数据非常耗时，需要大量的经验。人工神经网络开辟了新的可能性：它们只需要几秒钟就可以解释来自小鼠全身的扫描图，并用颜色分割和描绘器官，而不是用各种不同的灰色阴影。这大大方便了分析。“三维成像过程的分析是非常复杂的，”Oliver Schoppe解释道。慕尼黑工业大学的研究人员现在已经开发了自学习算法，以帮助分析生物科学图像数据。AIMOS软件的核心是人工神经网络，它与人脑一样，也具有学习能力。“过去

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  时间：2020-12-30

• Cell Rep：中心体蛋白通过调控粘着连接进而影响大脑皮层发育

  哺乳动物的神经发育是一个受到精确调控的过程，需要神经前体细胞的正常增殖、分化、迁移和成熟，最后形成整个神经网络。Talpid3蛋白是一个定位于中心粒上的蛋白，遗传学研究表明Talpid3(KIAA0586)基因突变会导Joubert综合症。Joubert综合症是一种纤毛缺陷导致的罕见的严重的神经发育疾病，患者小脑和脑干畸形或发育不全，出现共济失调和平衡障碍，但是大脑皮层发育是否正常却鲜有报道。由于患者伴有不同程度的智力和认知障碍，而大脑皮层是负责高级认知的功能区，因此中心体蛋白Talpid3是否影响了大脑皮层发育进而导致Joubert综合征有待深入研究。 在本研究中，研究人员首先利用子宫胚胎颅

  来源：

  时间：2020-12-21

• 《神经科学杂志》：成纤维细胞生长因子FGF13在痒觉中的作用及机制

  　12月9日，《神经科学杂志》发表了题为FGF13 Is Required for Histamine-Induced Itch Sensation by Interaction with NaV1.7的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室研究员张旭研究组，与中科院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）、细胞生物学国家重点实验室研究员鲍岚研究组合作完成。　　研究团队前期工作发现了伤害性感觉神经元中选择性地高表达一种非分泌型成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor，FGF）13，将小鼠背根节

  来源：中科院

  时间：2020-12-17

• VRK1：一种缩减神经母细胞瘤患者生命的蛋白质

  塞维利亚大学细胞生物学和医学生理学系的研究人员发现，VRK1人类蛋白的高度表达与神经母细胞瘤患者的肿瘤侵袭性和此类患者较低的存活率有关。侵袭性神经母细胞瘤是最常见的实体小儿癌症之一，在患病儿童中导致的死亡率很高。尽管近年来已经取得了进步，但是侵袭性神经母细胞瘤患儿的治愈率仍然很低，为了提供新的治疗方法和预后工具，必须更好地了解这种肿瘤的生物学特性。研究人员已获悉VRK1在神经母细胞瘤肿瘤细胞中的功能，并确定该蛋白对于肿瘤细胞的增殖和生长至关重要。“通过研究这种蛋白在肿瘤中的表达，即便在当前工具无法预测的人群中，我们也可以确定先天性患者的肿瘤进展会更糟。”弗朗西斯科·维加强调说。这项研究表明，V

  来源：EurekAlert中文

  时间：2020-12-16

• 肠道细菌还能调节大脑情绪？或可替代抗抑郁药！

  抑郁症是一种影响全世界2.64亿不同年龄段人群的精神疾病。抑郁症是全球残疾的主要原因，其中一些机制仍不清楚。了解其机制对于制定有效的治疗策略至关重要。巴斯德研究所、法国国家健康与医学研究院（Inserm）和法国科学研究中心（CNRS）的科学家最近进行了一项研究，表明肠道细菌群落的不平衡会导致某些代谢物的减少，从而导致抑郁样的行为。这些发现表明健康的肠道微生物群有助于正常的大脑功能，发表在2020年12月11日的《Nature Communications》上。肠道中的细菌群被称为肠道微生物群，是人体内最大的细菌库。越来越多的研究表明，宿主和肠道微生物群是一个具有互利交互作用的系统的极好例子。最

  来源：

  时间：2020-12-15

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