| 2,6-二氨基嘌呤增强大脑中Aqp4终止密码子通读及AQP4血管周围定位 |
Dahal, S. |
2026-08-04 |
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在大脑中，水通道蛋白Aquaporin 4（AQP4）主要局限于星形胶质细胞，富集于血管周围星形胶质细胞突起，并参与液体平衡和神经系统疾病。血管周围池在功能上独特，因为在疾病中它会去极化，被视神经脊髓炎自身抗体靶向，并涉及脑代谢物（如淀粉样β）的清除。血管周围AQP4最近被证明是AQP4X，一种由通读产生的延伸异构体，其中约20%的翻译核糖体继续通过Aqp4终止密码子。由于Aqp4以UGA终止，这里我们测试了2,6-二氨基嘌呤（一种已知促进UGA解码的嘌呤类似物）是否能增强Aqp4通读。使用双荧光素酶和免疫印迹法检测培养细胞中的AQP4X，我们显示该药物促进Aqp4通读并增加AQP4X水平。为了体内验证，我们使用野生型小鼠以及一种基因工程小鼠，该小鼠具有终止密码子到有义密码子的突变，使Aqp4通读达到100%。2,6-二氨基嘌呤在单次颅内注射20小时后，将血管周围AQP4X水平提高约10%。在具有终止密码子到有义密码子突变的动物中，它未能增强AQP4X水平，表明其作用涉及Aqp4通读。Aqp4通读可作为调节神经系统疾病模型中血管周围AQP4X的药理学靶点。 |
| 中性粒细胞-硝基蓝四氮唑染色：女性不孕的潜在新型标志物？ |
Aghil, M. M. |
2026-08-04 |
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研究背景：氧化应激源于活性氧（ROS）产生与抗氧化防御机制之间的失衡，破坏细胞氧化还原稳态，并导致核酸、蛋白质和脂质等生物分子的损伤。此类紊乱可损害细胞内信号通路，并与女性生殖疾病的病理生理相关。硝基蓝四氮唑（NBT）是一种特殊染料，通过检测超氧阴离子（O2-）来评估中性粒细胞的细胞氧化还原活性。然而，中性粒细胞源性氧化应激与女性不孕之间的关系尚未完全阐明。研究目的：本研究旨在利用本实验室开发的新型硝基蓝四氮唑（NBT）方法，探讨中性粒细胞氧化应激在女性不孕中的作用。材料与方法：共采集100名利比亚女性的血液和血清标本，包括健康可育女性（n = 21；对照组）和不孕女性（n = 79）。采用新型NBT方法评估中性粒细胞中超氧阴离子（O2-）的产生，同时使用硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）测定法检测丙二醛（MDA），作为脂质过氧化的标志物。结果：与健康可育对照组相比，不孕女性的NBT反应活性水平和NBT阳性中性粒细胞百分比均显著升高（P < 0.0001）。此外，不孕女性的MDA水平显著高于对照组，表明脂质过氧化增强。MDA水平与NBT反应活性水平（r = 0.410，P = 0.0001）及NBT阳性中性粒细胞百分比（r = 0.21，P = 0.047）呈正相关。NBT反应活性水平与NBT阳性中性粒细胞百分比之间也观察到显著正相关（r = 0.510，P = 0.0001），表明中性粒细胞氧化活性与脂质过氧化在女性不孕中密切相关。结论：本研究证明了新型NBT方法在检测血液和血清标本中性粒细胞中活性氧（ROS）（氧化应激标志物）方面的实用性。研究结果表明，不孕女性中性粒细胞源性氧化应激增加，并提示该方法可能作为评估女性不孕的诊断工具具有潜力。影响：本研究提供了证据表明，中性粒细胞源性氧化应激在女性不孕中显著增加，并展示了新型硝基蓝四氮唑（NBT）检测法在评估血液和血清标本氧化应激中的应用。NBT反应活性、NBT阳性中性粒细胞与丙二醛水平之间的显著关联，进一步揭示了氧化应激对女性生殖病理生理的贡献。这些发现支持新型NBT方法作为评估女性不孕氧化应激的简便可靠诊断方法的潜在价值，并为未来研究生殖医学中氧化应激生物标志物奠定了基础。 |
| 阿哈福阿诺西南地区地表水质量的人为影响评估及其生态风险评价 |
Azanu, D. |
2026-08-04 |
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地表水水质是一个公共卫生问题。本研究评估了加纳阿哈福阿诺西南区人类活动对地表水水质的影响。在曼克兰流域三个地点于湿季和干季采集水样，并分析关键参数。污染物浓度表现出显著的空间和季节性变化，硝酸盐范围为1.09至13.77 mg/L，磷酸盐为1.58至10.55 mg/L，总悬浮固体为140.0至1680.0 mg/L。重金属频繁超过可接受限值，锌范围从低于检测限（b.d.）至0.11 mg/L，铜从b.d.至0.84 mg/L，铅从b.d.至0.46 mg/L。季节性WQI分析表明，Baniekrom和Kunsu在湿季水质退化，原因是径流增加携带农业残留物、沉积物和采矿污染物。相比之下，Mmobrem在湿季水质改善，归因于降雨稀释作用。Piper图进一步揭示，水样主要属于Ca-Cl水化学相，反映了通过玄武岩风化作用的强烈地质成因控制，同时氯化物富集可能因农业和家庭输入而加剧。主成分分析表明，多种人为和自然因素驱动流域内水质变化。生态风险评估识别出对水生生物（尤其是藻类）的潜在风险，源于营养物和金属水平升高。总体而言，结合WQI和水化学证据表明，湿季营养物输入加剧，干季悬浮颗粒物增加，主要由农业、森林砍伐和采矿驱动。研究结果强调迫切需要可持续水资源管理策略，以减轻人类活动对该地区地表水水质的影响。 |
| 应激之王？探索成年王企鹅对慢性糖皮质激素暴露的生理韧性与抵抗力 |
Cotton, A. |
2026-08-04 |
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为更好地理解动物如何应对日益多变且具挑战性的环境，有必要研究长期暴露于升高的糖皮质激素（即应激反应的一种介质）对其生理的影响。虽然已知糖皮质激素升高会增加氧化应激并加速细胞衰老，但有证据表明王企鹅（Aptenodytes patagonicus）在急性应激暴露期间能防止氧化应激，这表明不同物种对糖皮质激素下游负面效应的敏感性可能有所差异。鉴于王企鹅在看似严酷的环境中繁衍生息，我们假设它们可能通过抵抗（即预防下游负面效应）或恢复力（即短暂负面效应后的快速恢复）来限制通常与慢性糖皮质激素升高相关的有害影响。为验证这一假设，我们实验性提高了孵卵期王企鹅的皮质酮水平，并在孵卵期及早期育雏期的多个时间点（直至植入后约2个月）量化了处理对一系列生理性状的影响。经皮质酮处理的个体表现出皮质酮持续升高和体况下降，确认我们的处理可能模拟了持续应激暴露。异嗜细胞与淋巴细胞比率仅短暂升高，且无明显证据表明处理影响氧化应激或端粒长度维持。血浆能量代谢物主要在植入后早期受影响，随时间迅速恢复。总体而言，我们的结果表明成年王企鹅对慢性皮质酮升高至少表现出中等的抵抗力和恢复力，尤其在防止细胞完整性丧失方面，但其海上生理效应仍有待确定。 |
| 单细胞基因组规模代谢模型构建的基准测试框架 |
Yang, J. |
2026-08-04 |
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单细胞基因组规模代谢模型（scGEMs）能够表征细胞状态和表型背后的代谢异质性。然而，在构建scGEMs过程中的方法选择可能显著改变模型结构和预测结果，对所得分析的可靠性和可比性构成挑战。在此，我们建立了一个系统性基准，以评估三个关键构建因素：数据预处理方法、模型提取方法（MEM）和基因表达阈值。我们评估了代表这些因素不同组合的26种策略，涵盖九个单细胞RNA测序数据集，并从三个维度进行评价：准确性、对表达扰动的敏感性和计算可行性。我们发现，MEM对大多数准确性指标影响最大，数据预处理强烈影响细胞身份的区分，而表达阈值则平衡了模型完整性和细胞特异性。这些发现表明，策略性能因评估标准而异。我们的基准为策略选择提供了实用指导，并为标准化评估和未来scGEM方法开发提供了实证基础。 |
| Tau减少可抵消阿尔茨海默淀粉样模型中的转录组和行为异常 |
Knowles, S. J. |
2026-08-04 |
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阿尔茨海默病（AD）导致淀粉样蛋白形成、神经突营养不良、胶质增生、突触丢失、行为异常和体重下降。5xFAD转基因小鼠模拟了这些改变。为进一步研究整体tau蛋白减少作为针对AD相关异常的治疗策略，我们比较了携带2、1或0个编码内源性野生型tau的Mapt等位基因的5xFAD小鼠。通过机器学习算法检测到的5xFAD小鼠行为改变，在tau蛋白减少后得到预防或减轻，尽管5xFAD/Mapt+/+小鼠没有典型的tau病理。非纤维状tau蛋白的减少也防止了体重和突触的丢失以及异常的血浆细胞因子升高，而不改变淀粉样蛋白负荷或编码其他微管结合蛋白的转录本。tau蛋白减少抵消了AD突变型人类淀粉样前体蛋白（APP）和早老素1（PS1）表达引起的多种细胞类型中的转录组变化，特别是在特定兴奋性神经元群体中。这些发现指出，在缺乏典型tau病理的模型中，tau蛋白是连接多种AD相关疾病表现的关键环节。它们支持整体tau蛋白减少的潜在益处和安全性，并支持即使生理形式的tau蛋白也能允许诸如AD突变型APP和PS1等致病触发因素引发异常神经元活动和突触变性的假说。 |
| 神经特征空间：刻画大脑活动在发育过程中的几何结构 |
Caplette, L. |
2026-08-04 |
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人脑从儿童期到成年期经历深刻的变化。这些变化是认知、情感和社会发展的基础，测量这些变化对于识别非典型发展至关重要。一种常见的方法涉及分析源自大脑活动的指标，如频谱功率、非周期活动和信号复杂性。然而，个体指标对外部因素敏感，这些因素与发展无关，导致文献中出现不一致的结果。此外，这些指标并非独立；它们表现出某种程度的内在冗余，而这种冗余本身在发展过程中会演变。在此，我们提出一种新方法，聚焦于神经特征之间的关系而非其数值，定义一个“神经特征空间”以捕捉大脑活动的几何结构。我们基于128通道脑电图记录，在自然观影情境下分析了儿童（4-12岁）和成人（30-45岁）的神经特征空间。具体而言，我们计算了一系列频谱、非周期和复杂性特征，并使用潜变量建模量化了它们之间的成对距离。神经特征空间在年龄组之间存在显著差异。值得注意的是，儿童中高频带的区分度较低，且频谱与复杂性特征之间的距离有所不同。关键在于，距离在不同任务间高度稳定，而特征值则变化显著。这些发现表明，神经特征空间的几何结构提供了稳健、可解释的神经发育标记，为基于特征的分析提供了一种补充方法。 |
| 眼酸三肽是调节纹状体神经传递的信号分子 |
Shevachman, D. |
2026-08-04 |
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多巴胺长期以来被视为通过纹状体直接和间接输出通路控制运动功能的关键神经递质。然而，三肽眼氨肽（ophthalmate，眼酸，OA），一种谷胱甘肽类似物，最近被揭示为运动功能的另一调节因子。尽管OA调节运动功能的神经机制尚不清楚，我们探索了OA如何作为纹状体神经调质发挥作用。通过在小鼠纹状体组织中使用放射性示踪剂摄取和释放实验，结合全细胞电生理记录，我们发现OA通过一种可饱和、谷胱甘肽竞争性的转运机制被摄取，并在去极化时以钙依赖方式释放，符合调节性胞吐释放。OA增强了去极化诱发的γ-氨基丁酸（GABA）释放，但不影响谷氨酸释放，表明其对不同神经递质系统具有选择性调节作用。OA和多巴胺相互调节：OA增强多巴胺释放，而D2多巴胺受体激活抑制OA释放。中型多棘神经元（MSNs）的全细胞记录显示，OA增加了诱发的AMPA受体介导电流的幅度，并将直接通路MSNs（dMSNs）兴奋性突触的短期可塑性从易化转向抑制。这些发现与突触前谷氨酸释放概率增加一致，同时不影响间接通路MSNs（iMSNs）的突触。综合来看，这些发现确立了OA作为纹状体神经调质的地位，它与其他神经递质系统相互作用，并优先增强直接通路传递。这一新发现识别了基底节回路中控制运动功能的候选机制，对帕金森病及其他运动障碍具有重大意义。 |
| 迭代式共同构建协调统一的人类与非人灵长类基底节细胞与结构本体论及三维公共坐标框架 |
Ding, S.-L. |
2026-08-04 |
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BRAIN Initiative细胞图谱网络（BICAN）的一个主要目标是为人类和非人灵长类大脑创建一套基础参考细胞图谱及相关标准。实现这一目标的核心是建立跨物种协调的细胞分类学和结构分区，并配以正式本体论，这些本体论可映射到三维参考框架中，从而桥接神经影像学与细胞及组织学分辨率。我们在此描述一种迭代方法，初期聚焦于基底节，旨在共同构建人类、猕猴和绒猴大脑的结构与细胞本体论，包括哺乳动物大脑解剖学协调本体论（HOMBA），并将结构分区映射和细化到基于神经影像学的共同坐标框架中。这些参考为记录和映射BICAN中的所有实验采样提供了框架，允许分析细胞和分子变异随地形位置的变化，并支持在灵长类物种内部及之间比较细胞、分子和基于神经影像学的功能变异。 |
| 结构化连接用于结构化序列计算 |
Rossi, K. L. |
2026-08-04 |
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皮层计算源于递归神经回路协调活动，常通过群体动态和神经元选择性来描述。然而，计算的主干——回路连接性——如何产生这些动态并组织计算，仍大多未知。混合选择性可在无结构化连接的情况下出现，已被提议作为灵活计算的底物，但单独它并不能特别解释顺序计算，其中已观察到不同的选择性。在此，我们使用延迟匹配类别（DMC）任务研究此问题，该任务需要分类、记忆维持、比较和决策，并观察到纯、混合和时变选择性。通过显式连接模型，我们识别出产生这些选择性类型并相互连接以实现行为所需计算的回路基序。在这些基序内，混合选择性神经元通过局部、分布式或混合表示实现比较，而时变选择性神经元门控输出的激活和时序。从随机初始连接训练的递归网络发展出类似基序，表明学习导致结构化连接以支持计算。该框架推广到扩展任务变体，揭示可复用的回路原则，机械性地连接连接性、神经元选择性和顺序计算。 |