| 下额叶交界处认知控制的成熟：一项结合系统综述与基于坐标的fMRI元分析 |
Montford, C. R. |
2026-05-03 |
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认知控制是目标导向行为的基础，其漫长的成熟过程是青少年大脑发育的显著特征。在成年期，额下沟回（IFJ）在功能上被定义为更新任务表征以指导认知控制实施的关键区域。然而，其领域通用控制功能如何随发育过程出现并成熟仍鲜有探索。具体而言，尚不明确IFJ的认知控制能力是作为单一结构均匀增强，还是该区域对抑制、转换和工作记忆等不同控制过程存在异步成熟。为填补这一空白，我们开展了系统性综述与基于坐标的神经影像学元分析。通过对青少年和成人抑制、转换及工作记忆的fMRI研究应用多级核密度分析，我们综合了72个对比组（779个激活焦点；N=1,913）的数据。结果显示IFJ的募集呈现阶梯式发育轨迹：成人三个领域均显示IFJ激活的稳定汇聚，而青少年仅在抑制控制任务中表现出双侧IFJ的强汇聚。这表明抑制可能是该区域在生命早期优先发展的基础性过程。此外，成人展现出青少年缺失的半球特异性——左侧IFJ对成人的转换和工作记忆具有独特敏感性，但青少年中未发现此现象。这些发现共同支持一个模型：IFJ并非作为静态单一节点成熟，而是作为动态枢纽在不同发育阶段整合分化的认知过程。 |
| 高效运动所需的肌肉协调性与体型成正比。 |
Latreche, A. |
2026-05-03 |
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肌肉效率随体型增大而降低，主要源于其机械输出的相对减少。肌肉机械输出取决于激活程度、应变及应变速率，因此在运动过程中，同一肢体不同肌肉间的输出存在差异。高效骑行需要特定的肌肉协调模式，因此我们预期高效骑行乃至运动中的协调模式会随动物体型变化。本研究利用人类骑行数据验证肌肉协调性是否随肌肉尺寸改变：该实验范式可同时控制曲柄扭矩与踏频，从而分解肌肉功率输出的多因素问题。我们采集了12名骑行者在80-140转/分钟踏频下稳定骑行时的运动学与踏板数据，并生成其运动的肌肉骨骼仿真模型。在仿真中引入新型多节段肌肉模型，该模型包含内部肌肉质量，从而纳入肌肉组织惯性的尺度效应。针对每种骑行条件，我们求解了最小化代谢能耗所需的肌肉活动模式。肌肉模型的质量按五个数量级进行缩放。通过主成分分析对预测的肌肉激活模式进行分类，以识别不同尺寸肌肉模型间肌肉活动协调性的调节方式。方差分析显示，大尺度因子下协调性存在显著变化。本研究揭示了由于肌肉组织内惯性质量的非线性效应，运动过程中肌肉活动协调性可能随体型范围发生改变。 |
| 大鼠和小鼠缰核中μ阿片受体mRNA和蛋白的定位分布 |
Popat, A. K. |
2026-05-03 |
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缰核（Hb）具有高强度的μ阿片受体结合及MOR表达。该结构包含内侧和外侧亚区（分别为MHb和LHb），但MOR在这些区域的精确定位细节仍存在争议。MHb与LHb参与基本不重叠的神经环路，因此准确解析MOR在两者间的表达模式，对于理解MOR配体如何影响行为至关重要。本研究采用原位杂交（ISH）和免疫细胞化学（ICC）技术，系统绘制了Oprm1 mRNA和MOR蛋白在缰核复合体中的分布图谱。我们检测了大鼠和小鼠组织以评估两种常见实验物种的表达差异，并在Oprm1-Venus/Venus小鼠中进行了平行定位。关键发现：两种物种的MHb和LHb中均存在mRNA和蛋白表达。在大鼠中，MHb和LHb分别有39±3%和21±4%的细胞表达Oprm1；小鼠中比例更高：MHb为57±1%，LHb为32±4%。无论大鼠还是小鼠，MHb中每个阳性细胞的Oprm1颗粒数均显著高于LHb（p<0.0001）。所有检测方法均显示，MHb外侧边缘的标记强度最高。ICC结果显示MOR定位于两个区域的纤维和胞体。在LHb中，MOR标记密度在前后轴（AP）中间段最高。大鼠中，我们还观察到AP中间水平的LHb背侧及更靠后的LHb内侧标记更强。这些结果表明，MHb和LHb均可通过各自环路参与MOR介导的作用。 |
| 从感知到评价：大脑对城市环境中自然与建筑特征的反应 |
Zaehme, C. |
2026-05-03 |
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暴露于城市环境而非自然环境与压力升高和幸福感下降相关，这促使研究者探究其潜在机制及特定城市元素的影响。本研究考察了城市场景的语义特征和低层视觉特征如何影响主观体验及潜在神经过程。63名成年人观看包含不同比例植被、建筑、车辆和天空可见度的街景照片，同时记录脑电图（EEG）。主观评分显示，相较于建筑元素，植被更多的城市场景始终被感知为更积极。在低层图像特征方面，非直线边缘密度更高的图像也导致场景被感知为更积极。相反，天空可见区域更大和平均度量深度更高则导致场景评价更消极。在神经层面，植被/建筑比例更高的城市场景增强了视觉诱发的P1波幅，而直线边缘密度更高则导致更显著的N1波幅。进一步分析表明，后期P3和LPP成分与主观评价中更高阶的评估维度相关，而非基础情感维度。这些结果部分重复了先前研究，表明城市植被对主观幸福感产生影响并调节早期视觉加工。未来神经城市学研究应采用更多样化的刺激，并借助沉浸式或原位范式，以深化对城市环境植被与幸福感关系的理解，为循证城市设计策略提供依据。 |
| 海马尖波涟漪介导的空间编码汇聚驱动皮层情境表征的形成 |
Bota, A. |
2026-05-03 |
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海马尖波涟漪（SWRs）及其伴随的神经元序列重放已被确认为记忆巩固的主要生理基础。尽管这些活动在海马内部引发的局部转化已得到充分表征，但它们对下游皮层表征的影响仍属未知。本研究在前扣带回皮层中识别出一类独特的功能性神经元——空间情境细胞——这类细胞通过多日整合离散的海马输入信号而涌现。通过闭环干扰SWRs及纵向钙成像技术，我们证实这种全局空间框架的形成依赖于离线期间的SWRs。当标准皮层位置图谱在SWR干扰后保持完整时，空间情境细胞的涌现被选择性消除。这些细胞优先表达c-Fos蛋白，表明它们是皮层记忆印痕的组成部分，并通过经验依赖性的感受野收敛过程形成宽泛的感受野。综合而言，这些发现确立了SWR介导的重放作为计算桥梁的作用，将高分辨率、碎片化的海马空间编码转化为泛化、稳定的皮层图式。本研究揭示了分叉式巩固过程，并确认SWR依赖性突触重塑是远程记忆发生的基本机制。 |
| 共沉淀是研究野生型FAT10结构的关键。 |
Weiss, C. |
2026-05-03 |
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在炎症条件下，泛素样修饰因子FAT10作为26S蛋白酶体降解蛋白质的标签。FAT10与其底物一同被降解，此过程不依赖分离酶VCP/p97——在常规泛素降解通路中，若底物缺乏无序起始区域则需要该酶参与。FAT10本身呈松散折叠状态，其聚集倾向增加了对其结构、相互作用及功能研究的复杂性。近期氢氘交换结合质谱分析表明，在蛋白酶体降解准备阶段，衔接蛋白NUB1通过捕获β-折叠链将FAT10锁定在近乎未折叠状态。随后通过魔角旋转核磁共振波谱对FAT10 N端结构域稳定变体与NUB1L（NUB1长剪接变体）复合物的分析，证实了β-折叠链捕获机制。MAS NMR进一步揭示FAT10的N端结构域与NUB1L形成模糊复合物，且FAT10的N端通过特异性非共价相互作用与NUB1L结合，定位于降解起始位点。本文报道了利用MAS NMR对野生型FAT10 N端结构域的研究。与NUB1L共沉淀可获得高质量波谱，实现共振信号的顺序归属。通过MAS NMR分析，野生型与稳定型FAT10 N端结构域与NUB1L形成的复合物结构一致。尽管本次残基为丙氨酸而非甘氨酸，FAT10的N端在波谱中仍显著呈现。我们的经验表明，共沉淀结合MAS NMR技术对探索固有无序蛋白的条件性折叠具有普遍适用性。 |
| 亚核辅因子分区是生长素依赖性转录调控的基础 |
Hernandez-Garcia, J. |
2026-05-03 |
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细胞和生物体功能依赖于DNA结合转录因子（TFs）对基因表达的精确激活与抑制。许多转录因子存在于大型基因家族中，生物学的一个关键问题是：在进化过程中，转录因子家族如何产生功能分化。本研究揭示了地钱（Marchantia polymorpha）生长素响应因子1（MpARF1）转录因子通过直接招募中介体复合物进入亚核MpARF1簇实现转录激活的生化机制。我们发现，中介体招募区域是进化创新，它将ARF抑制因子转化为激活因子，并将结合特异性从共抑制因子转变为共激活因子。我们证明这种进化创新可以被重现，从而揭示了生长素转录响应核心中基于ARF簇竞争的深度保守机制。 |
| 拟南芥中气孔模式的构建受到与巨细胞模式相互作用的塑造。 |
Weissbart, G. |
2026-05-03 |
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在发育组织中，细胞分化为不同的细胞类型并形成复杂的空间模式。不同模式系统在组织生长过程中如何相互作用以塑造组织组成和空间组织，目前仍知之甚少。本研究以拟南芥叶片远轴表皮为对象，其中同一祖细胞池可产生气孔、平周细胞和巨细胞。通过结合欧几里得与基于网络的空间分析的定量方法，我们发现气孔数量和密度对减少的内复制具有稳健性，而强制内复制会主动竞争气孔谱系以减少气孔数量。此外，我们还发现气孔空间模式也受到更广泛的组织背景（如细胞生长、细胞分裂和巨细胞模式）的影响，这对气孔空间分布和细胞排列产生不同后果。我们的研究结果强调，必须考虑模式系统之间的相互作用，才能理解组织组织的建立过程。 |
| 实验背景塑造拟南芥中PRR介导的免疫输出敏感性 |
Moreno-Perez, A. |
2026-05-03 |
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模式识别受体（PRRs）通过检测胞外免疫原性模式（包括微生物相关分子模式MAMPs）介导植物免疫反应。PRR信号传导通常通过活性氧爆发、胞质钙离子内流、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）激活和幼苗生长抑制（SGI）等实验方法进行评估，这些实验在人工培养基上生长的幼苗和土壤生长的莲座叶等不同实验系统中进行。本研究系统比较了拟南芥幼苗和莲座叶在细菌MAMPs elf18和flg22诱导下，不同浓度范围的受体激酶免疫输出反应。在活性氧实验中莲座叶比幼苗更敏感，而使用Aeqcyt/pMAQ2报告基因检测的胞质钙离子反应在幼苗中更强，这与莲座叶组织中报告基因转录本积累减少相关。MAPK激活在莲座叶中始终更强，而SGI实验显示幼苗对elf18的敏感性高于flg22，尽管flg22能诱导更强的早期信号输出。综合结果表明，经典PRR介导的免疫输出对实验背景具有差异性敏感度，不应被视为可互换的免疫激活指标。这些发现强调了在跨实验和发育阶段比较免疫反应时考虑实验条件的重要性。 |
| 一个古老的顺式元件调控精氨酸脱羧酶的翻译，以控制下游多胺生物合成及胁迫响应。 |
Ritchie, E. S. |
2026-05-03 |
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多胺（PAs）是普遍存在的代谢物，尽管结构简单，却深刻影响植物生长、发育及逆境适应。其细胞水平主要由精氨酸脱羧酶（ADC）决定，该酶是多胺生物合成中的关键限速酶。我们此前在植物ADC基因的5'非翻译区（UTR）中发现了一段约50 bp的GC富集序列，命名为ADC-box，该序列在陆地植物中保守。番茄中的瞬时报告基因检测（将ADC上游区域与天然编码序列分离后融合至报告基因）提示该元件抑制翻译。然而，其在天然基因组环境中的功能及对多胺稳态的影响仍不明确。本研究结合CRISPR-Cas9基因组编辑、代谢物谱分析、酶活性测定及RNA结构探测，在番茄和无种子陆地植物地钱（Marchantia polymorpha，保留约20 bp保守核心区域）中解析ADC-box功能。地钱ADC-box突变导致ADC活性升高及多胺水平改变，表明ADC-box作为保守的翻译抑制子发挥作用。在番茄中，SlADC1和SlADC2的ADC-box破坏后ADC活性增强，证实ADC-box在天然环境中作为翻译抑制子。这些效应在冷胁迫下最为显著（此时ADC转录本水平升高），提示ADC-box缓冲胁迫诱导的翻译。代谢层面，ADC-box破坏导致胍丁胺积累及上游中间代谢物改变，而下游多胺池基本不变。SHAPE分析显示番茄ADC-box折叠为三茎RNA结构，其中央茎为主要抑制模块。ADC-box突变体表现出植物-微生物互作改变：对丁香假单胞菌和烟草脆裂病毒抗性增强，但对青枯雷尔氏菌和番茄黄化曲叶病毒易感性增加。综上，本研究确立ADC-box为进化保守的顺式调控元件，可稳定多胺稳态并调控植物-微生物互作。 |