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文献速递:顶刊CNS神经领域研究新进展11月(下)

2025-11-28     来源:本站     点击次数:113

文献速递
小编汇总了2025年11月下旬在Nature、Science、Cell 三大国际顶刊上发表的神经科学领域的研究论文,欢迎阅览!

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  • 减轻脑部炎症与神经退行的靶点
  • 损伤导致疼痛的产生机制
  • 果蝇眼部均匀组织模式形成的机制
  • 星形胶质细胞如何实现多突触功能整合
  • Shank3寡聚化调控突触后密度凝聚物的材料特性
  • 果蝇腿部本体感受的选择性突触前抑制
  • ABCA7基因变异影响神经元磷脂酰胆碱代谢与线粒体功能
  • 调控持续性疼痛需求状态的中枢枢纽是?
1、减轻脑部炎症与神经退行的靶点

2025年11月13日,天津医科大学总医院/北京天坛医院施福东教授课题组在Science期刊上发表了题名为“Targeting formyl peptide receptor 1 reduces brain inflammation and neurodegeneration”的研究论文,揭示了甲酰肽受体1(FPR1)在推动多发性硬化(MS)神经炎症与神经退行中的核心机制。

研究发现,MS患者活动性病灶内的小胶质细胞和巨噬细胞高表达FPR1,且线粒体损伤释放的内源性甲酰肽水平与疾病进展正相关。在实验模型中,FPR1激活通过蛋白激酶C信号通路触发活性氧和肿瘤坏死因子-α的持续释放,导致轴突损伤;同时通过分泌CCL5 chemokine促进髓鞘反应性CD4+ T细胞克隆扩增,形成炎症放大回路。采用中枢神经系统渗透性FPR1拮抗剂T0080可有效抑制自身免疫反应并缓解轴突变性。

该研究论证了靶向FPR1信号通路延缓MS进展的治疗潜力。

DOI:10.1126/science.adq1177

2、损伤导致疼痛的产生机制

2025年11月20日,美国学者在Science期刊上发表了题名为“The synaptic ectokinase VLK triggers the EphB2–NMDAR interaction to drive injury-induced pain”的研究论文,研究揭示了细胞外磷酸化调控突触信号传导与疼痛行为中的新机制。

研究发现分泌型胞外激酶VLK能特异性磷酸化EphB2受体酪氨酸Y504位点,从而诱导EphB2与NMDA受体结合。VLK定位于突触小泡,在神经元活动增强时通过SNARE依赖方式释放至突触间隙。在疼痛模型中,感觉神经元释放的VLK通过激活脊髓背角投射神经元中的EphB2-NMDAR信号通路,介导机械性痛觉超敏的形成。实验证实,特异性敲除感觉神经元中的VLK或投射神经元中的EphB2均能阻断损伤性疼痛行为,而鞘内注射重组VLK则足以诱发疼痛样行为。

该研究首次确立了细胞外磷酸化通路在疼痛调控中的关键作用,为靶向突触外信号治疗疼痛提供了新思路。
DOI:10.1126/science.adp1007

3、果蝇眼部均匀组织模式形成的机制

2025年11月20日,美国学者在Science期刊上发表了题名为“Retinal calcium waves coordinate uniform tissue patterning of the Drosophila eye”的研究论文,研究揭示了果蝇复眼发育过程中非神经元钙波调控组织有序化的新机制。

通过新型干透镜成像技术,研究发现钙波由单个小眼内锥形细胞通过Cad96Ca受体激活PLC-γ/IP3R信号通路触发内质网钙释放。钙信号通过细胞类型特异性的innexin蛋白间隙连接通道,纵向传播至小眼内所有视网膜细胞(光感受器除外),横向扩散至相邻小眼形成跨区域钙波。这些钙波驱动肌球蛋白II介导的顶端收缩,其信号强度与小眼尺寸成正比,促使前腹侧较大小眼产生更强收缩力,最终消除早期边界差异,形成均匀有序的视网膜阵列。该机制通过调整背侧小眼和腹侧小眼的形态差异,可能满足其对天空与地面视觉需求的适应性。

研究证实非神经元钙波在感觉组织构建中的关键作用,为理解神经组织发育提供新视角。
DOI:10.1126/science.ady5541

4、星形胶质细胞如何实现多突触功能整合?

2025年11月13日,法国、瑞士、意大利、德国、日本以及中国学者联合在Cell期刊上发表了题名为“Astrocytes functionally integrate multiple synapses via specialized leaflet domains”的研究论文,揭示了星形胶质细胞叶片状结构整合突触信号中的新机制。

通过高分辨率电镜与双光子钙成像技术,发现直径≤250纳米的叶片结构包裹着90%的簇状突触,其内部含有表达IP3R1的微小内质网囊泡,通过间隙连接形成具有胞质连续性的功能域。研究首次观测到神经元活动可触发叶片内IP3R1介导的局部钙信号,这些信号具有独立起源、融合汇聚的特性,能形成持续增强的钙信号平台。通过同步记录轴突-叶片钙活动,证实该复合钙信号可整合来自不同神经元、不同时空尺度的突触输入。

研究表明星形胶质细胞通过叶片结构的特殊构架与钙动力学,实现区别于神经元的独特计算功能,为理解神经环路整合机制提供了新视角。
DOI:10.1016/j.cell.2025.08.036

5、Shank3寡聚化调控突触后密度凝聚物的材料特性

2025年11月13日,南方科技大学张明杰院士课题组在Cell期刊上发表了题名为“Shank3 oligomerization governs material properties of the postsynaptic density condensate and synaptic plasticity”的研究论文,揭示了突触后密度(PSD)生物凝聚体的材料特性及其在突触功能中的关键作用。

研究发现,通过相分离形成的PSD凝聚体呈现软玻璃态材料特性,这种特性源于支架蛋白间特异性多价相互作用形成的网络渗透。Shank3蛋白的SAM结构域介导的寡聚化对这一网络构建至关重要,其破坏会导致PSD凝聚体软化——在Phelan-McDermid综合征患者中发现的SHANK3突变即产生此种效应。实验证实,破坏Shank3寡聚化会削弱PSD网络渗透,不仅改变凝聚体材料特性,更会损害突触传递与可塑性,引发小鼠自闭样行为

该研究首次确立了生物凝聚体材料特性在学习记忆等神经功能中的核心地位,为理解相分离调控突触功能的机制提供了新范式。
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.047

6、果蝇腿部本体感受的选择性突触前抑制

2025年9月17日,美国学者在Nature期刊上发表了题名为“Selective presynaptic inhibition of leg proprioception in behaving Drosophila”的研究论文,揭示了果蝇自发运动过程中特异性抑制本体感觉信号的神经环路机制

通过行为钙成像发现,编码腿部位置的 proprioceptors 在多种行为中持续活跃,而编码腿部运动的 proprioceptors 在行走和理毛时被特异性抑制。结合连接组学分析,研究鉴定出一类特定中间神经元,通过GABA能突触前抑制作用于运动编码型 proprioceptors 的轴突。这些中间神经元接收来自并行下行通路的兴奋性与抑制性输入,能以情境特异性和腿部特异性的方式被激活。钙成像证实该环路仅在对自主生成的腿部运动(而非被动运动)时激活。

该研究首次揭示了在自发运动过程中特异性过滤本体感觉信号的神经机制,为理解行为依赖的感觉调控提供了新见解。
DOI:10.1038/s41586-025-09554-2

7、ABCA7基因变异影响神经元磷脂酰胆碱代谢与线粒体功能

2025年9月10日,美国以及意大利学者联合在Nature期刊上发表了题名为“ABCA7 variants impact phosphatidylcholine and mitochondria in neurons”的研究论文,揭示了ABCA7功能缺失变异通过破坏磷脂酰胆碱代谢介导阿尔茨海默病风险的机制。

通过对人脑样本的单核RNA测序分析,发现ABCA7功能缺失变异引起多种神经细胞基因表达紊乱,其中高表达ABCA7的兴奋性神经元出现脂代谢、线粒体功能和DNA修复等通路异常。分子动力学模拟显示常见致病突变ABCA7 p.Ala1527Gly同样导致结构异常。iPS来源的神经元模型证实ABCA7缺陷会导致线粒体功能障碍、氧化应激增加和磷脂酰胆碱代谢紊乱。补充CDP-胆碱可增强磷脂酰胆碱合成,逆转上述异常,并改善β淀粉样蛋白分泌和神经元过度兴奋这两个阿尔茨海默病关键特征。

该研究不仅阐明ABCA7相关疾病风险机制,更为治疗干预提供了新靶点。
DOI:10.1038/s41586-025-09520-y

8、调控持续性疼痛需求状态的中枢枢纽是?

2025年10月8日,美国学者在Nature期刊上发表了题名为“A parabrachial hub for need-state control of enduring pain”的研究论文,揭示了臂旁核中表达Y1神经肽受体的神经元群体持续性疼痛调控中的核心作用。

通过空间转录组学与神经调控技术,发现组织损伤后臂旁核Y1R神经元活性持续升高,且其活动水平可预测个体的功能代偿行为。研究证实饥饿、口渴或天敌线索等生理需求能通过释放神经肽Y抑制Y1R神经元活动,从而广泛抑制不同类型损伤引发的持续性疼痛。这种需求状态驱动的镇痛效应不依赖于组织愈合状态,揭示了内源性镇痛系统通过特定神经元集群实现多模态感觉整合的新机制。

该研究确立了臂旁核Y1R神经元作为整合生理需求与疼痛信号的中枢枢纽,为理解慢性疼痛机制提供了新视角。
DOI:10.1038/s41586-025-09602-x

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