一果周報 |神經科學研究簡要2020.11.3-11.9

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本文來自公眾號神經周刊，轉載請聯繫原作者。

大家好，這裡是一果周報，我是主持人一果童鞋！

本次一周新聞匯總Nature,Cell,Science 及其子刊2020年11月3日到11月9日期間神經科學領域的研究進展（能力有限，難免遺漏）

一果熱點：

1. 中國科學家揭示抑制性突觸受體的結構特點

2.  鈣成像技術和核磁共振成像聯合技術

3.  科學家給出了「只買對的，不買貴的」的最科學解釋

4.如何找到女朋友，大腦GPS系統來幫幫忙

5，新型化合物能修復血腦屏障後持續一年

01

關於tau蛋白發病機理的傳統觀點主要集中在磷酸化tau上，但是越來越多的證據表明tau蛋白乙醯化異常具有神經毒性和認知能力下降。AD患者死亡後屍檢報告發現tau蛋白乙醯化在神經原纖維中的大量積集聚。組蛋白脫乙醯基酶（HDAC）家族與tau蛋白去乙醯化密切相關。選擇性抑制HDAC6後在 tau蛋白相關的疾病或澱粉樣β（Aβ）沉積的疾病中具有一定程度的保護作用。

2020年11月2日北卡羅來納大學生物化學和生物物理系Todd J. Cohen發現HDAC6不僅可以tau蛋白脫乙醯化，而且抑制微管結合區域內的tau過度磷酸化。敲除tau蛋白疾病小鼠中的HDAC6加快小鼠出現認知功能障礙，降低生存率。總的來說，本文揭示了HDAC6可以抑制異常tau積累，有望成為治療tau蛋白相關疾病的重要靶點。

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載脂蛋白E（ApoE）已經被確定和阿爾茲海默病發病關係最密切的基因. ApoE是大腦膽固醇的載體，主要是由星形膠質細胞產生，具有維持突觸完整性，促進組織修復等功能。對具有AD連鎖突變或風險等位基因的人體體細胞進行誘導的多能幹細胞（iPSC）能夠模擬出該疾病最早的分子和疾病特徵.。

2020年11月2日梅奧診所神經科學系 Guojun Bu通過類器官培養技術發現APOE4均會引起健康受試者來源和AD患者來源的類器官中的tau蛋白發生病理變化。通過RNA測序的轉錄組學分析表明，來自AD患者的類腦器官與壓力顆粒的增強和RNA代謝的破壞有關。

03

動物的行為編碼在大腦的神經元環路中.在環路水平上, 識別和操縱突觸前或突觸後細胞至關重要. 果蠅是研究動物行為的分子遺傳和神經環路基礎的關鍵模式生物. 2020年11月2日劍橋大學MRC分子生物學實驗室Sebastian Cachero和Gregory S. X. E. Jefferis開發了一種新型基於肉毒梭菌神經毒素A,可遺傳編碼的、逆行的、突觸的標記系統BAcTrace.將這個技術應用到果蠅中揭示嗅覺投射神經元（PNs）與嗅覺受體神經元（ORNs）、蘑菇體（MBs）的Kenyon細胞（KCs）和側角神經元（LHNs）等三種不同種類的突觸前神經元的連接，具有高靈敏性和特異性。

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由於大多數與疾病和性狀相關的變異都影響基因表達的表觀遺傳調控，而不是蛋白質編碼序列。在特定細胞類型的水平上研究表觀遺傳調控更加有利於深入了解大腦的分子遺傳機制。2020年11月4日西奈山伊坎醫學院精神病學系Panos Roussos研究團隊對大腦的初級視覺皮層、扣帶皮層、背外側皮層的興奮性神經元、抑制性神經元、少突膠質細胞、星形膠質細胞、小膠質細胞的染色質結構進行轉錄組學分析發現染色質的可及性隨細胞類型的不同而變化很大，而在大腦區域之間的變化較小，穀氨酸能神經元表現出最大的區域變異性。

05

一直以來，中樞神經系統被視為免疫功能低下的部位，最新研究表明，腦膜（圍繞大腦和脊髓的膜）包含多種免疫細胞。腦膜由三層膜組成，可保護中樞神經系統免受物理損傷和病原體浸潤。與顱骨相鄰的是硬腦膜，其中容含腦膜血液和淋巴管以及硬腦膜靜脈竇。2020年11月4日劍橋大學醫學系Menna R. Clatworthy研究團隊發現在體內穩態平衡過程中，小鼠和人類腦膜含有分泌IgA的漿細胞，並證實起源於腸道。竇周圍IgA漿細胞隨著年齡的增長和腸屏障的破壞而增加，相反，在無菌小鼠中它們很少，但是通過腸道重新定殖可以恢復IgA漿細胞。

06

突觸的重要部分是脂質結合的蛋白質突觸後密度（PSD），其中神經遞質受體和其他突觸蛋白聚集在該部位。PSD和突觸蛋白的組織重構對於突觸傳遞的效率發揮關鍵作用，被廣泛認為是突觸可塑性的機制。2020年11月2日中國科學技術大學生命科學學院畢國強教授研究團隊在抑制性突觸中鑑定了A型GABA受體，並以19-Å的解析度確定了它們的原位結構，並發現這些受體在PSD的層次結構，為突觸傳遞和可塑性建立了結構基礎。

07

解密在整個發育過程中如何建立和維持神經元多樣性需要對神經元基因表達有詳細的了解。視裂葉佔果蠅大腦的三分之二，每個裂葉包含約60,000個神經元，以及約200種形態獨特的神經元類型。2020年11月4日紐約大學生物系Claude Desplan和Nikolaos Konstantinides研究團隊利用人工智慧算法將果蠅不同時期的27500個細胞的分子特點進行歸類分析，構建了視覺系統神經分子特徵圖譜。發現兩類包裹神經纖維的神經元群在成年前死亡，在整個發育過程中通過不同的Wnt信號可區分背側和腹側視覺神經環路。

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胰腺導管腺癌是胰腺癌主要的類型,是一種有導管分化的浸潤性上皮源性腫瘤,也是全世界最具侵襲性的實體惡性腫瘤之一。神經元可以釋放刺激因子來加速PDAC腫瘤的發生。2020年11月7日紐約大學朗格尼醫學中心佩爾穆特癌症中心Alec C. Kimmelman揭示外周軸突在缺乏營養的環境中為PDAC細胞提供代謝支持的作用：外周軸突釋放絲氨酸（Ser）促進PDAC細胞的生長。

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多發性硬化（MS）是中樞神經系統最常見的自身免疫性脫髓鞘疾病，這種自身免疫是由少突膠質細胞產生的髓鞘自身抗原引起的。目前多發性硬化療法旨在通過抑制免疫系統來對抗這種炎症反應，這可能導致嚴重的副作用。2020年11月4日託馬斯傑斐遜大學神經學系Abdolmohamad Rostami研究團隊開發了新型少突膠質細胞（Ol）衍生的胞外囊泡（Ol-EVs），其中含有多個髓鞘自身抗原。靜脈注射Ol-EVs通過誘導免疫抑制的單核細胞和自身反應性CD4+T細胞凋亡，可緩解多發性硬化動物模型的症狀。更為重要的是人類少突膠質細胞能夠釋放出髓鞘自身抗原的胞外囊泡。

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創傷性腦損傷倖存者的慢性神經退行性病變主要是進行性的神經死亡，增加阿爾茨海默氏症、帕金森氏症、血管性痴呆的患病風險。2020年11月3日託馬斯傑斐遜大學神經學系Andrew A. Pieper研究團隊揭示一種穩定細胞能量水平的化合物P7C3-A20能夠修復創傷性腦損傷引起的血腦屏障破損，從而改善認知功能，這種修復作用可以持續一年。

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位置細胞被認為是構成認知地圖的基礎，並且在很大程度上對於某個環境形成特定的地圖。2020年11月6日倫敦大學學院生理學與藥理學Nick T.M. Robinson 和Michael Ha¨ usser研究團隊在Cell雜誌上發表文章揭示了特定激活海馬位置細胞增強空間記憶，並揭示了記憶如何支撐大腦內部GPS系統。

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前額葉皮層（PFC）作為高級認知功能的腦區，在做出最優的選擇中發揮關鍵作用。眶額皮質（OFC）、前扣帶回皮質（ACC）和額前外側皮質（LPFC）等區域的損傷與嚴重的決策障礙相關。其中位於眼睛上方的OFC尤為重要。2020年11月2日，目前已在聖路易斯華盛頓大學神經科學系任職的Padoa-Schioppa延續之前的工作再次在Nature雜誌上發表文章揭示了OFC腦區的神經元活動直接決定經濟選擇行為。