腦科學日報:開發多通道神經修復導管;AI揭示人類心臟未知秘密

1，Nature爭鳴 | 阿爾茲海默症「裡程碑式的發現」是實驗汙染所致嗎？

來源：BioArt

2018年11月29日，美國桑福德·伯納姆·普雷比醫學發現研究所的Jerold chun與Tao Long研究組（簡寫為Lee等）在Nature上合作發表題為「Somatic APP gene recombination in Alzheimer’s disease and normal neurons」的文章。該研究成果曾被評價為點燃阿爾茲海默症的「裡程碑式的發現」。研究提供了特定基因（APP）可以發生體細胞基因重組的新思路。健康及患病個體大腦中APP gencDNAs的存在可能與神經元正常生理功能及阿爾茲海默症的發病機制都具有相關性。

2020年8月19日，來自波士頓兒童醫院的Christopher A. Walsh與 Eunjung Alice Lee研究組對該文章的結論提出質疑，並在Nature上發表題為「APP gene copy number changes reflect exogenous contamination」的文章，指出Lee等檢測出的APP gencDNA是外源汙染的假象，並非真正的來自於內源APP的體細胞基因組整合。

在同期Nature上，針對他們提出的質疑，Lee等認為支持體細胞基因重組和APP gencDNA的數據以及結論仍是完整的，因此有必要在健康及AD大腦中對APP gencDNA的產生機制和病生功能繼續進行研究。gencDNA對逆轉錄酶活性的依賴性，可能與65歲以上且接受長期聯合抗逆轉錄病毒療法（cART，其中包括逆轉錄酶抑制劑）的HIV感染者中極其少見罹患AD的情況相關。如果得到證實。gencDNA及其產物可能能夠解釋AD發病機制，並有助於推動新治療策略的發展。

2，《自然》：回答500年前達文西的疑問，25000次磁共振掃描+遺傳學+深度學習，揭示人類心臟未知的秘密

來源：學術頭條

在 8 月 19 日《自然》雜誌發表的一項重磅研究中，由美國冷泉港實驗室領導的國際研究團隊，使用人工智慧分析了 25000 個心臟磁共振成像(MRI)掃描，以及相關的心臟形態和遺傳數據，闡明了李奧納多·達·文西 500 年前提出的問題，即排列在人類心臟內表面肌肉纖維的複雜網狀結構的功能，並揭示了這些肌肉的形狀對成人心臟功能和心力衰竭等疾病的影響。

研究人員鑑定了 16 個重要的基因座，包含與血流動力學表型和細胞骨架分枝調控相關的基因，然後利用生物力學模擬和人類參與者的觀察數據，證明小梁形態是心臟表現的一個重要決定因素。此外，心室粗糙的表面使血液在每次心跳時更有效地流動，就像高爾夫球上的酒窩減少空氣阻力，幫助球走得更遠。研究還強調了人類 DNA 中影響這些肌肉纖維分形圖案形成的六個區域。有趣的是，研究人員發現其中兩個區域也調節神經細胞的分支，這表明在大腦發育過程中可能也有類似的機制在起作用。

3，深圳先進院開發出形狀記憶多通道神經修復導管

來源：中科院深圳先進院

基於形狀記憶納米纖維構建的多通道神經導管有效的促進了神經組織再生

近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所人體組織與器官退行性中心趙曉麗研究員團隊與上海交通大學附屬第六人民醫院骨科範存義教授團隊合作，研究團隊提出將溫度響應的形狀記憶聚合物引入神經導管的構建，通過靜電紡絲技術製備雙層納米纖維膜，利用材料本身的形狀記憶特性實現體溫下形變響應，快速構建多通道神經導管，有效的促進了神經突觸的延伸生長及周圍神經長段缺損的修復。相關研究成果以Bioinspired Multichannel Nerve Guidance Conduit Based on Shape Memory Nanofibers for Potential Application in Peripheral Nerve Repair為題發表於ACS旗下知名期刊ACS Nano。

4，抑制OSMR基因可對抗膠質母細胞瘤的耐藥性

來源：轉化醫學網

腫瘤抑制素M受體（OSMR）是白細胞介素-6受體家族的一員，執行多種細胞功能，包括調節體內平衡、細胞生長和分化。OSMR在多種腫瘤細胞類型中表達，包括肉瘤、黑色素瘤、膠質瘤、乳腺癌和前列腺癌。

麥吉爾大學的研究人員領導的一項研究，對控制癌症幹細胞能量產生的基因的新發現，可能有助於尋找更有效的治療惡性膠質瘤的方法。研究8月17日發表在《自然通訊》上，題為「OSMR controls glioma stem cell respiration and confers resistance of glioblastoma to ionizing radiation」。

研究發現，OSMR通過增強線粒體（細胞能量產生的發電站），在增強癌症幹細胞對治療的抵抗力方面發揮獨特作用。它經過漫長的旅程到達線粒體，並與能量產生機制相互作用，迫使它們為癌細胞產生更多的能量。在臨床前小鼠模型中，OSMR基因的缺失導致小鼠腫瘤對治療的反應顯著改善，並延長了小鼠的壽命。

5，PNAS：科學家發現眼球運動能預測記憶正確性

來源：細胞

近日，發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）的一項研究中，來自加拿大Rotman研究所（RRI）的科學家們基於過去一項分析眼動和記憶之間聯繫的研究（包括眼動在記憶中的作用，以及隨著年齡增長眼動和大腦活動之間的聯繫減弱）開發了一種新型眼動追蹤技術，讓受試者通過移動眼球來確定自己是否曾經看到過某張圖像，並且其眼動模式可以預測記憶錯誤。

6，未來的精神疾病可能通過腦部掃描和計算機算法進行診斷

來源：大話精神

神經影像學是一種可能有助於診斷過程的客觀手段，儘管引起了人們的極大興趣，但它目前並未用於輔助精神病學的診斷決策。東京大學的專家們正在將機器學習與腦成像工具結合起來，重新定義精神疾病的診斷標準。研究團隊指出，成功地區分非患者和有精神分裂症風險的個體的大腦，這可能表明，導致精神分裂症的大腦生理差異在症狀出現之前就已經存在，並隨著時間的推移保持一致。研究小組還注意到，大腦皮層的厚度，即大腦頂部1.5-5釐米，是正確區分自閉症譜系障礙、精神分裂症和高危個體的最有用的特徵。這揭示了皮層厚度在區分不同精神疾病中的重要作用，並可能指導未來的研究，以了解精神疾病的原因。

7，太極拳等身心調節技術治療精神分裂症的臨床效果

來源：中科院心理所

近日，中國科學院心理健康重點實驗室魏高峽等人開展了一項相關研究，旨在探究身心運動治療精神分裂症的幹預效果，明晰運動處方劑量效應，為身心運動的臨床應用提供理論支持。

該研究共檢索國內外7家資料庫的13項原始研究，開展元分析，涉及被試1159名，數據來源兼顧全面性、時效性及可推廣性。亞組分析結果表明，身心運動能夠有效改善精神分裂症患者的典型臨床症狀：陽性症狀（幻聽，妄想、思維紊亂等）及陰性症狀（膽怯、邏輯思維匱乏、情感淡漠、信念減低等）；同時，身心運動對於精神分裂症患者的抑鬱症狀也有良好的治療效果。該研究的回歸分析結果顯示，身心運動幹預頻率與陽性症狀改善程度呈正相關。文章已在線發表於Frontiers in Psychiatry。

8，智慧型手機的內置攝像頭可檢測Ⅱ型糖尿病，準確率超過80%

來源：轉化醫學網

近日，加州大學舊金山分校（UC San Francisco）的研究人員已經開發出一種「數字生物標記」，可以使用智慧型手機的內置攝像頭來檢測Ⅱ型糖尿病，智慧型手機有可能成為一種低成本的家用替代品，取代抽血和基於臨床的篩查工具。研究在8月17日發表在《自然醫學》（Nature Medicine）上，題為「A digital biomarker of diabetes from smartphone-based vascular signals」。

在開發生物標誌物的過程中，研究人員使用智慧型手機攝像頭，通過測量稱為「光體積描記術」（PPG）的信號來檢測糖尿病引起的血管損傷。PPG系統利用光傳感器，檢測經過人體血液和組織吸收後的反射光強度的不同，描記出血管容積在心動周期內的變化，從得到的脈搏波形中計算出心率。

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