8.10腦科學(xué)日?qǐng)?bào)| Science子刊:這些蛋白質(zhì)失衡會(huì)致中年人癡呆
第1819期 腦科學(xué)日?qǐng)?bào)
2023年8月10日
科 學(xué) 時(shí) 訊
1,Neuron:TMEM63蛋白形成低敏感性機(jī)械力門控離子通道及其機(jī)制
來(lái)源:BioArt

機(jī)械力門控離子通道是一類能被機(jī)械力激活而將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的通道蛋白。他們參與了許多重要的生理過(guò)程,包括聽力,觸覺(jué),血壓調(diào)節(jié),呼吸和器官發(fā)育等。OSCA/TMEM63是已知的機(jī)械力門控離子通道中最大的一個(gè)家族。近日,來(lái)自哈佛大學(xué)波士頓兒童醫(yī)院的Jeffrey Holt和俄亥俄州立大學(xué)的傅天民團(tuán)隊(duì)利用生物化學(xué)、單分子成像、冷凍電鏡和電生理技術(shù)手段對(duì)TMEM63A和TMEM63B的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了詳實(shí)分析。
研究發(fā)現(xiàn),TMEM63以單體形式存在,形成了具有高閾值機(jī)械力敏感性的一類離子通道。作者證實(shí)了TMEM63蛋白在體外和體內(nèi)條件下均以單體形式存在,并解析了單體TMEM63A和TMEM63B的高分辨率結(jié)構(gòu)。作者認(rèn)為TMEM63蛋白進(jìn)化成為單體而獲得了高閾值的機(jī)械力敏感性,從而和低閾值的Piezo離子通道形成功能上的互補(bǔ),使得哺乳動(dòng)物細(xì)胞能在不同生理環(huán)境中感知不同大小的機(jī)械力。
2,Science子刊:小心!這些蛋白質(zhì)失衡會(huì)致中年人癡呆
來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)
大多數(shù)蛋白質(zhì)的功能與大腦無(wú)關(guān)。但近日一項(xiàng)研究通過(guò)對(duì)數(shù)千名參與者進(jìn)行超過(guò)25年的跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了與癡呆癥相關(guān)的蛋白質(zhì)。如果人到中年時(shí)這些蛋白水平不平衡,就可能引發(fā)癡呆。
通過(guò)分析樣本,研究人員發(fā)現(xiàn),在45歲至60歲的人群中,有32種蛋白質(zhì)的失調(diào)與日后患癡呆癥的概率增加密切相關(guān)。其中一些蛋白質(zhì)在大腦中很活躍,但大多數(shù)蛋白質(zhì)在身體中有其他作用,還有少數(shù)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)有關(guān)。
3,EMBO Rep:應(yīng)征/王洪楓/Jochen Prehn團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)UBQLN2-HSP70促進(jìn)線粒體自噬的機(jī)制
來(lái)源:BioArtMED
線粒體是生物體內(nèi)能量供應(yīng)的主要場(chǎng)所,對(duì)細(xì)胞尤其是神經(jīng)元的生存和死亡具有重要意義?,F(xiàn)有證據(jù)表明線粒體自噬通路中多種關(guān)鍵基因突變都可導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病發(fā)生,尤其是帕金森病和肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。
近日,蘇州大學(xué)應(yīng)征-王洪楓團(tuán)隊(duì)與愛(ài)爾蘭皇家外科醫(yī)學(xué)院Jochen Prehn團(tuán)隊(duì)合作,發(fā)現(xiàn)由ALS相關(guān)蛋白UBQLN2與分子伴侶HSP70共同作用而使受損線粒體外膜被蛋白酶體降解,從而促進(jìn)暴露的線粒體自噬內(nèi)膜受體PHB2被自噬體識(shí)別而實(shí)現(xiàn)整體的線粒體自噬清除。ALS這種運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病相關(guān)的疾病蛋白往往可以調(diào)節(jié)細(xì)胞器和蛋白質(zhì)“全局”質(zhì)量控制,一旦細(xì)胞內(nèi)質(zhì)量控制系統(tǒng)的整體穩(wěn)態(tài)平衡被打破,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元較易受到損傷。
4,Neurorehabilitation and Neural Repair:非侵入式迷走神經(jīng)刺激法有益于緩解中風(fēng)后的運(yùn)動(dòng)康復(fù)
來(lái)源:神經(jīng)精神界
迷走神經(jīng)是人體最長(zhǎng)的神經(jīng),起源于大腦,下至頸部并分成兩個(gè)支路,觸及每個(gè)內(nèi)部器官。近日,MUSC的研究團(tuán)隊(duì)描述了一種新的非侵入式迷走神經(jīng)刺激方法——運(yùn)動(dòng)激活耳迷走神經(jīng)刺激(MAAVNS)。研究人員將傳感器放在上臂和耳朵上,并利用連接的計(jì)算機(jī)在運(yùn)動(dòng)康復(fù)期間向迷走神經(jīng)發(fā)送定時(shí)的電刺激。
這種方法使得患者在4周內(nèi)得到的運(yùn)動(dòng)功能改善與6周內(nèi)通過(guò)植入設(shè)備得到的改善程度相同,而無(wú)需進(jìn)行手術(shù)。這意味著,使用MAAVNS方法的患者可以在更短的時(shí)間內(nèi)獲得相同的康復(fù)效果。而且,這種方法的非侵入性,使得使用它的患者可以避免傳統(tǒng)的侵入式手術(shù)帶來(lái)的各種風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥。
5,ACS子刊:具有自適應(yīng)記憶功能的多傳感融合神經(jīng)態(tài)晶體管
來(lái)源:ACS材料X
在自然界中,當(dāng)動(dòng)物與周圍環(huán)境互動(dòng)時(shí),動(dòng)物的多感官神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)收集、整合、并分析來(lái)自不同感官的感知信息,并反饋給大腦來(lái)動(dòng)態(tài)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。自適應(yīng)記憶的能力幫助動(dòng)物保持與生存和健康相關(guān)的信息狀態(tài)。因此,模仿動(dòng)物的自適應(yīng)記憶功能,對(duì)下一代神經(jīng)形態(tài)器件適應(yīng)變化多端的環(huán)境是至關(guān)重要的。
近日,復(fù)旦大學(xué)趙巖青年研究員利用材料的基本性能設(shè)計(jì)了多感知器件,基于在單個(gè)晶體管上實(shí)現(xiàn)對(duì)光,電,壓力的感知,探究單個(gè)信號(hào)刺激的記憶行為,雙信號(hào)協(xié)同刺激的突觸行為,和多信號(hào)刺激的自適應(yīng)記憶行為。這模仿了動(dòng)物記憶和認(rèn)知在遇到多變的環(huán)境時(shí)的動(dòng)態(tài)變化。多感知融合的突觸晶體管為下一代人工突觸系統(tǒng)的制備提供了簡(jiǎn)單策略,并且具有適應(yīng)多變環(huán)境的能力。
6,Nano Energy綜述:從大腦到運(yùn)動(dòng)——基于可穿戴設(shè)備的人類神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)意圖預(yù)測(cè)
來(lái)源:腦機(jī)接口社區(qū)
人類運(yùn)動(dòng)意圖預(yù)測(cè)(MIP)已成為醫(yī)療保健、康復(fù)和機(jī)器人等領(lǐng)域不可或缺的工具。在便攜式和可穿戴自供電傳感器系統(tǒng)和超低功率電子節(jié)能系統(tǒng)領(lǐng)域的快速技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下,人機(jī)交互的日益復(fù)雜以及各個(gè)領(lǐng)域?qū)€(gè)性化輔助的日益增長(zhǎng)的需求進(jìn)一步提高了對(duì)實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確MIP的需求。近日一篇綜述強(qiáng)調(diào)了促進(jìn)不同領(lǐng)域?qū)W者之間合作的重要性,以捕捉中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一組刺激和反應(yīng)與產(chǎn)生人類運(yùn)動(dòng)的一組復(fù)雜肌肉和關(guān)節(jié)的激活之間的復(fù)雜依賴關(guān)系。通過(guò)深入了解該領(lǐng)域的最新進(jìn)展和未來(lái)前景,這篇綜述試圖刺激人類運(yùn)動(dòng)意圖預(yù)測(cè)這一快速發(fā)展領(lǐng)域的進(jìn)一步研究和創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)理解和響應(yīng)復(fù)雜人類意圖模式,預(yù)測(cè)其需求的未來(lái)。
7,iScience:一種將輕度認(rèn)知障礙進(jìn)展為阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)分層的策略
來(lái)源:阿爾茨海默病
在疾病的早期階段識(shí)別出進(jìn)展為AD的高風(fēng)險(xiǎn)患者非常重要。為了幫助識(shí)別可以從早期干預(yù)中獲益的人,波士頓大學(xué)Chobanian & Avedisian醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)框架,可以根據(jù)輕度認(rèn)知障礙的個(gè)體發(fā)展為阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)其進(jìn)行分層。
他們開發(fā)了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與生存分析相結(jié)合的模型,以預(yù)測(cè)從輕度認(rèn)知障礙到阿爾茨海默病的進(jìn)展。然后,他們將模型預(yù)測(cè)與生物學(xué)證據(jù)聯(lián)系起來(lái),用死后的數(shù)據(jù)證實(shí)了AD的診斷。通過(guò)利用可解釋性機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)展,研究證明了與AD相關(guān)的腦區(qū),如內(nèi)側(cè)顳葉,是預(yù)測(cè)進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的最重要區(qū)域之一,從而確保研究的發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)知識(shí)一致。
8,這種動(dòng)物比人類還會(huì)拉幫結(jié)派,不會(huì)帶團(tuán)隊(duì)就只能被孤立
來(lái)源:環(huán)球科學(xué)
火烈鳥一般成群結(jié)隊(duì)地生活,最大的群體可以超過(guò)200萬(wàn)只。在這個(gè)群體中,每個(gè)火烈鳥都有自己的家人和朋友。不過(guò),科學(xué)家觀察到,火烈鳥對(duì)朋友的選擇并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,它們的朋友中,既有普通熟人,也有關(guān)系最好的閨蜜和老鐵,有既是朋友又是伴侶的火烈鳥情侶,還有在幾個(gè)朋友圈子里都玩得好的“社牛”。它們面對(duì)不同朋友時(shí),表現(xiàn)出的行為是不同的。這些火烈鳥是如何找到自己的“好朋友”的呢?近日,研究人員根據(jù)火烈鳥版的“人格測(cè)試”找到了問(wèn)題的答案。該測(cè)試有三個(gè)指標(biāo):攻擊性、開放性和順從性。研究發(fā)現(xiàn),在加勒比火烈鳥群體,居然遵守著“物以類聚,人以群分”的原則,更愿意和性格相似的鳥們做朋友。而更加外向,具有攻擊性的鳥聚在一起,就更容易煽動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng),參與戰(zhàn)斗,這些“好事之徒”顯然也不怕打架,甚至在同伴打架時(shí)還沖進(jìn)去幫忙。
審校:Simon