生命科学研究(生命科学研究是什么)
生命科学研究，生命科学研究是什么
▎药明康德内容团队编辑
编者按：生命科学的基础研究进展不断涌现，为了更全面地展现最前沿的研究进展，我们将从不同主题出发，汇总顶级学术期刊的近期论文。本期，我们将首先带来Nature、Science、Cell三大刊近一个月在神经科学领域的最新成果。从中，我们可以窥见神经机制的一次次更新，找到神经退行性疾病的潜在治疗思路。
小脑中的神经元连接比想象更复杂
浦肯野（Purkinje）细胞是小脑的主要输出神经元。早在100多年前，被誉为“现代神经科学之父”的Santiago Ramón y Cajal教授就曾手绘出浦肯野细胞结构图，大量树突由细胞体向外延伸，如同一颗枝繁叶茂的大树。直到今天，科学界都认为浦肯野细胞只有一个初级树突，也就是接收来自一根攀缘纤维的单突触输入。
现在，《科学》杂志的一项研究提出了不同的观点。研究团队利用免疫标记、电生理等手段发现，不同于此前认为的“一对一关系”，人类小脑中浦肯野细胞的普遍特征是与多个初级树突相连；而在小鼠中，部分浦肯野细胞具有这样更复杂的结构。因此，这类细胞在形态和功能上都比此前认为的更加多样化。
▲人类浦肯野细胞（图片来源：Silas Busch, University of Chicago）
论文标题：Climbing fiber multi-innervation of mouse Purkinje dendrites with arborization common to hu man
DOI:10.1126/science.adi1024
中国科学家开发帕金森病早期诊断新工具
α-突触核蛋白是帕金森病的关键致病蛋白，也是帕金森病成像诊断中颇有价值的靶点。在一项发表于《细胞》的研究中，叶克强教授团队发现了一种新型PET示踪剂，可在突触核蛋白病中显像聚集神经细胞α-Syn，解决了帕金森病患者脑内α-Syn聚集物密度低给PET示踪带来的挑战。该成果推进了传统手段诊断帕金森病的研究进展，使得帕金森病的早期精确诊断成为可能。
论文标题：Development of an α-synuclein positron emission tomography tracer for imaging synucleinopathies
DOI:10.1016/j.cell.2023.06.004
导航出错怎么办？这类神经元能纠错
后顶叶皮质中的神经元参与导航和其他决策任务，但该区域中大量神经元亚型的具体功能仍是未知数。一项发表于《自然》的研究从中识别出一类生长激素抑制素（Sst）抑制神经元，当小鼠在执行导航任务的过程中偏航，这组神经元以同步的模式被激活，纠正方向的偏差。因此研究提出，该神经元亚型提供了一种自我强化的纠错信号，有助于执行、学习准确的导航轨迹。
论文标题：A cell-type-specific error-correction signal in the posterior parietal cortex
DOI:10.1038/s41586-023-06357-1
神经退行性疾病的关键蛋白结构
▲TDP-43的冷冻电镜结构（图片来源：DOI: 10.1038/s41586-023-06405-w）
额颞叶变性（FTLD）是一种常见的神经退行性疾病，而TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）在神经元和神经胶质细胞中的异常组装，是部分FTLD，以及几乎全部肌萎缩侧索硬化症的典型特征。一项发表于《自然》的研究报告了这些FTLD患者的TDP-43冷冻电镜结构，发现TDP-43折叠形成的不同淀粉样蛋白细丝对应着不同的神经退行性症状；TDP-43的两种翻译后修饰可能促进了细丝形成与结构变化。这一发现有助于指导TDP-43蛋白相关疾病的诊断与疗法开发。
论文标题：TDP-43 forms amyloid filaments with a distinct fold in type A FTLD-TDP
DOI:10.1038/s41586-023-06405-w
帕金森病细胞疗法新突破
细胞替代疗法是一种治疗帕金森病的思路，即移植细胞以替代失去的多巴胺能神经元，但移植的神经元大多却难以存活。最新研究发现，神经元死亡的关键原因是移植手术本身引发的脑组织急性炎症和免疫反应，而利用调节性T细胞与神经元联合移植，可以抑制炎症并避免免疫排斥。该策略已经在小鼠中提升了植入神经元的存活率，有望改进神经退行性疾病的细胞疗法。
论文标题：Co-transplantation of autologous Treg cells in a cell therapy for Parkinson’s disease
DOI:10.1038/s41586-023-06300-4
禁食激活下丘脑-垂体-肾上腺轴的机制
禁食会引发多种适应性反应，在能量不足的情况下保证个体生存。其中一项是激活是下丘脑-垂体-肾上腺轴，以避免禁食引起的血糖下降。近日，《自然》杂志的一项研究揭示了其中的神经机制：禁食激活了下丘脑中的刺鼠相关肽（AgRP）表达神经元，后者向下丘脑室旁核投射，通过一种全新的方式促进糖皮质激素释放，最终诱导肾上腺轴激活。
论文标题：Neural basis for fasting activation of the hypothalamic–pituitary–adrenal axis
DOI:10.1038/s41586-023-06358-0
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