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遗传发育所神经突触发育研究取得新进展

神经突触是神经元之间进行信息交流的特化结构。长期以来,神经突触的发育与重塑是神经科学研究的核心科学问题。突触重塑是生物个体发育过程中神经环路的形成以及生物对生理和(或)环境变化的适应过程中普遍存在的生物学现象。同时,突触重塑的异常会导致许多重要的神经疾病。然而,我们对突触重塑的分子和细胞机理的认识却非常有限。 果蝇是研究神经发育机制的重要模式动物。在果蝇的变态发育过程中,神经肌肉突触发生大规模的、剧烈的形态和结构变化并最终重塑成成虫特异的突触。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究组结合免疫荧光技术、活体成像术、电镜技术以及分子遗传操作技术等,系统地研究了果蝇变态过程中神经肌肉突触重塑的分子和细胞生物学机制。 研究表明,神经肌肉突触清除时,突触后骨架蛋白Disc Large首先开始扩散并最终消失,同时突触后谷氨酸受体分布面积扩大。电镜结果显示,突触后网状结构也发生空泡化并最终解聚。而突触前结构的......阅读全文

研究发现突触稳态调控的结构基础

  突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突

我国学者利用显微成像证明Nlg1参与调控Brp多环结构形成

  突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突

我国研究发现突触稳态调控的结构基础

  突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突

Neuron:饶毅等提出脑研究的“化学连接组”新概念

  “化学连接组是一个新概念,化学连接组学是一个新途径,应用于果蝇的相关工具是强有力的资源”。  2019年2月21日,重要国际学术期刊《神经元》发表北京大学饶毅教授实验室的论文:“化学连接组学:绘制果蝇的化学传递图谱”。 其摘要中明确提出“化学连接组是一个新概念,化学连接组学是一个新途径,应用于果

神经生物学领域最新研究进展

  本期为大家带来的是神经生物学领域最近的研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Nature:新研究首次揭示抑制年龄相关的神经活动增加竟可延长寿命  doi:10.1038/s41586-019-1647-8.  在一项针对线虫、小鼠和人类的研究中,来自美国哈佛医学院的研究人员发现在整个动物界

《科学》发表我国科学家关于果蝇幼虫光偏好行为成果

  人类有爱有恨,有欢喜有厌恶,儿童爱不释手的玩具可能被成人不屑一顾。然而,这种喜好并不是人类的专利,低等动物同样会有抉择。成语“飞蛾扑火”诠释了昆虫为求光明甚至不惜牺牲,然而,昆虫幼虫恰恰喜欢茫茫黑暗却往往不为人知。  近日,中国科学院生物物理研究所研究员刘力、副研究员龚哲峰等初步揭示了

遗传发育所发现神经突触发育的调控机制

  神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑

张永清PLoS Genetics解析神经突触发育调控新机制

  神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑

《自然》子刊:大脑信史可被调控

在9月16日的《自然·神经学》的网络版上,来自美国麻省理工学院皮考尔学习和记忆中心的研究人员发现,大脑主要化学信息携带者(神经递质)的微量自发释放是可以被调整的。这项发现可能首次赋予研究人员控制大脑信息传递的能力。这项研究将可能有助于更好地了解精神分裂症等神经系统疾病。 相对于主要的细胞与细胞互

遗传所张永清PLOS Genet自闭症新成果

  Angelman综合征是一种神经发育疾病,其主要临床表现是严重的智力障碍、发育迟缓、共济失调、癫痫、语言缺失、自闭并伴随不合适大笑等异常行为,所以该疾病又称“快乐木偶症”(happy puppet syndrome)。Angelman综合症是由E3泛素连接酶UBE3A的突变或缺失导致的。而含有该

遗传发育所脑肿瘤抑制因子调控突触发育研究获进展

  神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要,突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此,寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。   果蝇脑肿瘤基

中科院J Neurosci解析癌症抑制因子

  神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要,突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此,寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。   果蝇脑肿瘤基

不同谷氨酸受体亚型配比的调控机制研究获进展

  离子型谷氨酸受体(GluRs)是异源四聚体的阳离子通道,可介导中枢神经系统中绝大部分兴奋性神经递质传导。不同类型的受体根据其亚基组合的区别又可被划分为不同的受体亚型。突触受体亚型组成的不同介导了突触功能和可塑性。例如,GluA1(一种受体亚基)是突触长时程增强(LTP)所必须的,而GluA2则参

中加科学家发现孤独症致病基因参与突触发育

为孤独症发生的分子神经生物学机制提供重要线索  作为目前世界上患病人数增长最快的疾病之一,孤独症越来越受关注,但其发病机理依旧是一个谜团,存有争议。日前,美国《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)发表了东南大学生命科学研究院研究组和加拿大多伦多大学鲍利安

遗传发育所:糖鞘脂MacCer与Wnt相互作用促进神经突触生长

  脂质作为细胞膜组分和信号分子,对神经系统的发育与功能至关重要。多种参与脂代谢的基因突变后导致神经系统疾病。但脂质种类繁多并在合成代谢通路中相互转化,哪些脂质参与调控神经发育及其相关调控机制是神经生物学领域的重大科学问题。  中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清实验室以传统的模式生物果蝇为

帕金森领域研究进展一览

  本期为大家带来的是帕金森领域的相关研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。  1. neurology:眼部疾病常见于帕金森症患者  DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009214  根据最近发表的一项研究,患有帕金森氏病的人比健康人群更容易出现视力

睡眠两小时,精神一整天

   昼夜节律和睡眠稳态是共同进化而来的生物现象,前者控制人类何时入睡,后者控制每天要睡多久。在果蝇、小鼠和人类中,都能观察到这两种行为共同作用来控制动物的周期性睡眠。随着近年来对各种模式生物的研究,科研人员对分别调控这两种行为的分子和神经通路了解得很多。但在大多数生物中,对节律神经回路如何输出到睡

中南民族大学PNAS发表神经科学成果

  生物通报道:中枢神经系统利用SNAREs和其他突触蛋白介导的Ca2+触发的突触小泡融合,将神经递质释放到突触间隙。Complexin——一个小的胞浆蛋白,对于调节自发性minirelease和激活Ca2+触发的融合,发挥着双重的作用,但是目前其分子机制还不是非常明确。  来自中南民族大学、斯坦福

运动影响学习与记忆能力动物实验的研究进展(三)

4.1 与LTP间接相关的物质 4.1.1 细胞凋亡学习与记忆是大脑主要的高级神经功能之一,是由不同而又紧密联系的神经元共同作用的结果。因此,保持神经元的健康和脑细胞的可塑性是学习和记忆的先决条件。已有研究报道,大鼠认知功能受损可能与海马神经元的凋亡有关,脑细胞过早凋亡可引发脑萎缩、老年痴

黄海博士等报道非神经元细胞之间的类突触信号传导

  生物体的基本单位是细胞,细胞之间是如何交流信息一直是科学家们关心的问题。虽然动物身体中几乎所有细胞都与周围细胞交流,但许多科学家认为只有构成大脑和神经系统的神经元细胞才能通过突触连接完成直接长距离传输和接收信号的任务,而非神经元细胞主要是将信号蛋白分泌到细胞外空间中,通过扩散到达靶细胞。  神经

谷歌AI自动重构3D大脑 最高精度绘制神经元

  [新智元导读]AI能够映射大脑神经元。人类大脑包含大约860亿个神经元,并且一个立方毫米的神经元可以产生超过1000TB的数据。由于其庞大的规模,绘制神经系统内部结构的过程是计算密集和繁琐的。为了加速这一过程,谷歌和德国马克斯普朗克神经生物学研究所的研究人员开发了一种基于深度学习的系统,可以自动

中科院,东南大学等学者新观点:自闭症神经环路新机制

  自闭症(autism spectrum disorder, ASD),是一类常见的神经发育疾病,发病率占普通人群的1%。ASD临床表现为人际交往障碍、行为方式刻板重复及兴趣狭窄。随着社会经济的发展和饮食生活习惯的改变,ASD的发病率有逐年上升的趋势,给社会和家庭带来巨大的经济和精神负担,已成为需

许多动物细胞也能跟神经元一样伸长并彼此间形成突触...

新发现许多动物细胞也能跟神经元一样伸长并彼此间形成突触摘要:加州大学旧金山分校的研究人员发现,许多的动物细胞类型同样能够伸长并在彼此之间形成突触,它们采用信号蛋白代替神经元所利用的神经递质和电冲动作为信息单位。这一研究发现直接地挑战了普遍的动物细胞通讯生物学模型。相关文章发表于2014年1月2日的《

华裔伉俪最新《Cell》文章解开神经研究未解之谜

来自加州大学旧金山分校的詹裕农(Yuh-Nung Jan) 和 叶公杼(Lily Yeh Jan)夫妻是一对有名的华裔科学家伉俪,他们的主要研究方向是神经系统的功能和发育,在本期《Cell》杂志上,他们通过遗传筛选发现了树突和轴突是如何形成截然不同构造的,这个问题是神经生物学的基本问题,但是之前科学

Cell子刊:胞外体,膜蛋白的转运仓

  麻省大学UMass医学院的一项新研究显示,胞外体(exosome)能够在关键的信号传导过程中,将蛋白从神经元运送到肌肉细胞,文章发表在Cell旗下的Neuron杂志上。研究显示,胞外体可以转运膜蛋白,在神经系统的细胞间通讯中具有重要作用。此外,这项激动人心的发现意味着,胞外体可以用来装载治疗药物

遗传发育所等揭示Tau蛋白细胞毒性可被乙酰化微管挽救

  阿尔兹海默病(Alzhermer’s disease, AD),又称老年性痴呆。其主要病理变化之一是病人大脑神经元中微管结合蛋白Tau的过度磷酸化而形成神经纤维缠结。除了AD,其它多个相关神经退行性疾病的病理发生过程中也有Tau蛋白的过度磷酸化和神经纤维缠结的形成,这类疾病统称为Tau蛋白病(t

遗传发育所研究发现智力发育迟滞的新机制

  酯酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)是脂代谢中一个重要的酶,它催化长链脂肪酸和辅酶A反应生成酯酰辅酶A。这个步骤使长链脂肪酸活化而进入脂类合成和能量代谢。因此,ACSL4对于许多代谢途径和信号途径都是必须的。这个基因的突变可导致智力发育迟滞(mental retardati

提高记忆力?Science子刊揭示:红景天植物的新潜力

  伴随着老龄化,越来越多的人正经历着记忆障碍。严重的记忆衰退会影响生活质量,甚至于威胁到生命安全。迄今为止,还没有药物可以预防与年龄相关的认知能力下降。  现在,来自Leibniz研究所的科学家们首次证明,药用植物红景天的活性成分——植物酯类能够增强记忆。  红景天是一种蔷薇科植物,长期以来一直被

11月7日《自然》杂志精选

  大脑在葡萄糖平衡中所起作用   胰岛素及其对葡萄糖平衡的诸多效应的发现,长期以来决定着我们对糖尿病及其治疗的认识。但我们对大脑的关注却要少得多,大脑传统上被认为在这方面只起一个小作用。这篇文章总结新发现的关于存在一个与胰岛共同作用来降低血糖的、以大脑为中心的血糖调控系统的证据。以上两个调控系统

孙学军:蒲慕明院士评论大脑研究计划

  美国和欧盟分别于2013年分别公布了大型脑科学计划,提出发展创新性的神经科学技术的新举措。最近,美国NIH工作组对美国脑研究计划项目进行了细化,提出经过10年投入45亿美元的研究建议。  大型脑科学计划的启动,说明很多政府已将人脑研究提高到国家议程的层面。全球共同推进对人类大脑结构和功能的理解,