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焦虑和抑郁障碍的性别差异神经机制

科学通报 2024年

作者：韦理强李坤清华大学生命学院清华大学IDG/麦戈文脑研究院清华-北大生命联合中心

焦虑障碍和抑郁障碍具有显著的性别差异,女性患病率明显高于男性.本文综述了关于其性别差异性神经机制的研究进展.基于人群的脑功能成像和组织学研究表明,杏仁核、前额叶皮层和岛叶皮层等与情绪加工和调节相关的脑区在两性中存在显著差... 详细信息

焦虑障碍和抑郁障碍具有显著的性别差异,女性患病率明显高于男性.本文综述了关于其性别差异性神经机制的研究进展.基于人群的脑功能成像和组织学研究表明,杏仁核、前额叶皮层和岛叶皮层等与情绪加工和调节相关的脑区在两性中存在显著差异.临床用药研究发现针对5-羟色胺系统的抗抑郁药可能与两性疗效差异相关.在动物模型研究方面,雌性焦虑和抑郁疾病模型的建立,包括母婴分离、改良的慢性社交挫败应激等,为探究性别差异的神经机制提供了有力工具.遗传和表观遗传分析进一步揭示了两性在基因表达调控和信号通路等方面的差异.此外,性激素和神经肽对两性神经环路的不同调控方式在焦虑和抑郁障碍的性别差异中也扮演着重要角色.未来结合分子、细胞、环路和行为等不同层面的研究,将有助于深入阐明焦虑和抑郁障碍性别差异的发病机制,并据此开发性别特异性的诊断和治疗策略.

关键词：性别差异焦虑症抑郁症情感障碍

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突触可塑性及其生理功能

科学通报 2024年

作者：赵昕宇清华大学生命科学学院清华大学IDG/麦戈文脑科学研究院清华-北大生命科学联合中心

突触可塑性指依赖神经活动的对突触强度的调整.突触可塑性是学习记忆的重要神经生物学基础.对突触可塑性的理论与实验研究已经进行半个多世纪,但是对突触可塑性如何参与大脑的学习过程仍不清楚.本文总结了历史上对突触可塑性的研究,讨... 详细信息

突触可塑性指依赖神经活动的对突触强度的调整.突触可塑性是学习记忆的重要神经生物学基础.对突触可塑性的理论与实验研究已经进行半个多世纪,但是对突触可塑性如何参与大脑的学习过程仍不清楚.本文总结了历史上对突触可塑性的研究,讨论了有监督信号和无监督信号两种类型的突触可塑性的不同功能.赫布可塑性和脉冲时序依赖的可塑性(spike timing-dependent plasticity, STDP)是最主要的无监督信号的突出可塑性.有监督信号的突触可塑性种类繁多.传统的研究主要侧重在神经调质对可塑性的作用,但最近关于行为时间尺度突触可塑性(behavioral time-scale synaptic plasticity, BTSP)的研究解释了谷氨酸能神经信号也可能起到监督信号的作用.本文着重介绍了近期体内突触可塑性研究的新发现和相关技术进展.最后,本文提出未来对突触可塑性生理功能的研究将得益于成像技术以及计算模型的发展.

关键词：突触可塑性学习记忆神经网络海马

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生物大分子相分离领域的研究进展回顾与展望

科学通报 2024年

作者：何世明王实吝易清华大学生命科学学院清华-北大生命科学联合中心清华大学IDG/麦戈文脑研究所清华大学膜生物学国家重点实验室

蛋白质和核酸等生物大分子通过相分离在细胞特定区域富集,形成无生物膜包被的生物分子凝聚体,也称无膜细胞器,为细胞实现了精细区室化.生物大分子相分离由分子间复杂而又特异的多价相互作用驱动,所形成的无膜细胞器具有独特的物理特性,... 详细信息

蛋白质和核酸等生物大分子通过相分离在细胞特定区域富集,形成无生物膜包被的生物分子凝聚体,也称无膜细胞器,为细胞实现了精细区室化.生物大分子相分离由分子间复杂而又特异的多价相互作用驱动,所形成的无膜细胞器具有独特的物理特性,如流动性、融合与分裂能力、表面张力等.将相分离理论引入生物学研究,为深入理解生命活动的分子机制提供了新颖的视角.近年来的研究揭示了生物大分子相分离在众多基本生物过程中的作用,包括稳定染色质结构、调节基因表达、调控RNA加工、成熟及蛋白质翻译等.此外,相分离动态灵活的特征也使其成为细胞响应内外信号刺激,以及不同细胞类型维持特异亚细胞结构的一种重要方式.本综述回顾了从生物大分子相分离发现至今的研究进展:首先概述了无膜细胞器的早期研究历史,旨在梳理相分离理论引入前无膜细胞器的研究脉络;其次探讨了相分离的分子机制及生物分子凝聚体的理化性质,阐释了串联重复结构域和内在无序区域介导的两种相分离发生机制,并引申出其理化性质与生物功能的相关性;后续重点讨论了无膜细胞器的众多生物学功能,突出了无膜细胞器在不同细胞不同环境中功能的多样性和特异性;最后总结了相分离领域内亟需回答的问题,并展望了未来领域在成分分析、基础理论、细胞功能、疾病关系、药物开发以及新技术应用等方面的研究前景.

关键词：生物大分子相分离生物分子凝聚体多价相互作用无膜细胞器

嗜盐菌合成生物学为基础的新型生物制造:生物制造2.0

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科学通报 2024年

作者：李韶威何宏韬吴琼陈国强清华大学生命科学学院清华大学-北京大学生命科学联合中心清华大学合成与系统生物学中心清华大学化工系教育部工业生物催化重点实验室

生物制造是利用生物体机能进行物质加工与合成的绿色生产方式.目前,传统的生物制造以模式微生物为主,具有发酵技术成熟,分子改造技术成熟,但易染菌、能耗高、产率低、过程控制复杂等特点,其生产化工产品的竞争力不如化学工业.为突破传... 详细信息

生物制造是利用生物体机能进行物质加工与合成的绿色生产方式.目前,传统的生物制造以模式微生物为主,具有发酵技术成熟,分子改造技术成熟,但易染菌、能耗高、产率低、过程控制复杂等特点,其生产化工产品的竞争力不如化学工业.为突破传统生物制造的瓶颈,嗜盐菌等极端微生物近10年快速发展成为底盘细胞,成为开放无灭菌以及可以连续发酵的“下一代工业生物技术”(next generation industrial biotechnology, NGIB).嗜盐微生物是在高渗透压环境中具备正常生长能力的极端微生物,近年来,嗜盐菌的分子生物学工具种类不断增加,使得其改造和工程化发展迅速,已经完成了多种聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHA)和小分子化合物的生物合成,包括形态学工程改造带来的下游产物回收的便利.基于嗜盐菌底盘细胞的“下一代工业生物技术”具有基因可编辑性、节能节水、无需灭菌、可连续发酵、设备和操作简单以及一个底盘,多种产物等优点,合成生物学武装的嗜盐菌打开了新型生物制造的一扇新窗口,必将引起生物制造的一场新的变革,我们将其命名为“生物制造2.0”.

关键词：嗜盐菌下一代工业生物技术合成生物学聚羟基脂肪酸酯聚羟基丁酸酯生物制造2.0

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RNA碱基编辑及其在疾病治疗中的研究进展

中国科学：生命科学 2024年第4期54卷 586-601页

作者：黄强罗楠庄元彭金英伊成器北京大学生命科学学院蛋白质与植物基因研究国家重点实验室北京100871 北京大学北大-清华生命科学联合中心北京100871 北京大学化学与分子工程学院化学生物系及合成与功能生物分子研究中心北京100871 核糖核酸北京研究中心北京100871

基于CRISPR的碱基编辑器是生物学研究的强大工具,并为遗传病的治疗带来新的希望.然而,DNA碱基编辑器的潜在脱靶效应却带来了治疗上的风险.相比之下,RNA水平的碱基编辑具有相对灵活、可逆且风险较低的特点,并在纠正疾病相关点突变方面取... 详细信息

基于CRISPR的碱基编辑器是生物学研究的强大工具,并为遗传病的治疗带来新的希望.然而,DNA碱基编辑器的潜在脱靶效应却带来了治疗上的风险.相比之下,RNA水平的碱基编辑具有相对灵活、可逆且风险较低的特点,并在纠正疾病相关点突变方面取得了重大进展,对生物学基础研究和治疗学的发展产生了深远的影响.本文总结了新兴的基于A-to-I、C-to-U、假尿嘧啶修饰等的RNA碱基编辑器,全面概述了其设计、效率和在疾病治疗中的应用.最后,本文深入讨论了RNA碱基编辑在疾病治疗上的局限性和可能的发展方向,以期对RNA基因编辑实践提供理论参考.

关键词： RNA编辑靶向修饰碱基编辑脱靶脱氨遗传病治疗

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TGF-β信号通路在发育和疾病中的调控

科学通报 2024年

作者：孙宏瑶魏思璇郗乔然清华大学生命科学学院教育部蛋白质科学重点实验室分子肿瘤学全国重点实验室清华大学生命联合中心

转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)信号通路在后生动物胚胎发育、组织稳态和疾病中扮演重要角色, TGF-β家族配体蛋白通过配体蛋白与细胞表面受体结合启动信号传导,进而通过调控细胞增殖、表型可塑性、迁移、代... 详细信息

转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)信号通路在后生动物胚胎发育、组织稳态和疾病中扮演重要角色, TGF-β家族配体蛋白通过配体蛋白与细胞表面受体结合启动信号传导,进而通过调控细胞增殖、表型可塑性、迁移、代谢和多种细胞类型的免疫反应等影响细胞生理过程. TGF-β信号通路对于细胞生物学过程的调控至关重要,其异常调节与多种疾病的发生发展密切相关.本综述回顾了TGF-β信号通路的组成和作用机制,并阐述了其在胚胎发育和疾病中的作用.不仅探讨了其在干细胞和三胚层发育中的功能,还总结了其对免疫、纤维化和癌症的影响.最后,我们讨论了如何精准靶向TGF-β信号通路来治疗疾病的新策略.

关键词： TGF-β信号通路发育免疫癌症纤维化

RNA修饰在mRNA疫苗中的关键应用和前景

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科学通报 2024年

作者：刘聪彭金英张美玲向卉芬伊成器核糖核酸北京研究中心北京大学合成与功能分子生物中心北京大学生命科学学院蛋白质与植物基因研究国家重点实验室安徽医科大学第一附属医院妇产科国家卫生健康委配子及生殖道异常研究重点实验室北大-清华生命科学联合中心

RNA修饰是指发生在RNA分子碱基或核糖上的各种化学修饰基团.这些修饰广泛存在于多种天然RNA中,能够改变RNA分子的化学和物理性质,从而影响RNA在细胞内的功能和命运.近年来, mRNA疫苗因其高效、快速设计、成本效益高和相对安全的管理方式... 详细信息

RNA修饰是指发生在RNA分子碱基或核糖上的各种化学修饰基团.这些修饰广泛存在于多种天然RNA中,能够改变RNA分子的化学和物理性质,从而影响RNA在细胞内的功能和命运.近年来, mRNA疫苗因其高效、快速设计、成本效益高和相对安全的管理方式,逐渐成为传统疫苗可靠的替代方案.目前, mRNA疫苗的应用范围涵盖了传染病、癌症、免疫性疾病和罕见病治疗等多个领域,展示了mRNA疫苗在不同治疗领域的多功能性和潜力.除了脂质纳米粒子递送技术的进步, RNA修饰在mRNA疫苗的研发过程中也扮演着不可或缺的角色. RNA修饰,如Ψ、m1Ψ和m5C的应用不仅可以极大地降低m RNA疫苗的免疫原性,还有助于提高mRNA疫苗的稳定性和翻译效率. RNA修饰的mRNA疫苗在传染病如寨卡病毒、流感病毒和SARS-CoV-2等方面的重要应用,极大地推动了该领域疫苗的发展.同时, RNA修饰的mRNA疫苗在癌症免疫治疗中也发挥着关键作用.此外, RNA修饰和佐剂在mRNA疫苗中的联合应用在肿瘤mRNA疫苗的开发中显示出显著的效果,为开发既能激发充分免疫反应又具备安全性和有效性的mRNA疫苗提供了有前景的新途径.因此,本文重点分析和总结mRNA疫苗相关RNA修饰的发生、发展及重要性质,介绍它们在mRNA疫苗发展中的关键作用和重要应用,并阐述mRNA疫苗在传染病与癌症等疾病预防和治疗中的应用及最新进展.最后,我们针对RNA修饰的mRNA疫苗目前的研究和应用的局限性,及未来发展的前景与挑战展开详细的讨论.

关键词： RNA修饰 mRNA疫苗传染病癌症

代谢物衍生型损伤相关分子模式与自身免疫相关疾病

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科学通报 2024年

作者：康娜刘思辰段庆辉刘万里清华大学生命科学学院膜生物学全国重点实验室蛋白质科学教育部重点实验室清华大学免疫学研究所清华大学长庚医院北京市慢性病免疫学研究重点实验室清华北大生命科学联合中心

损伤相关分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs)通常起源于受损细胞的内源性成分,并且通过激活机体细胞上的DAMPs感受器来引发细胞活化和后续炎症反应等.未能被及时清除的DAMPs可能会导致持续的炎症,从而促进免疫相关... 详细信息

损伤相关分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs)通常起源于受损细胞的内源性成分,并且通过激活机体细胞上的DAMPs感受器来引发细胞活化和后续炎症反应等.未能被及时清除的DAMPs可能会导致持续的炎症,从而促进免疫相关疾病的发生和进展,目前,关于DAMPs的研究论述已全面深入.本文综述了一类基于代谢物衍生分子的DAMPs(metabolism associated molecular patterns, MAMPs),即源自脂质、葡萄糖、核苷酸和氨基酸的代谢衍生分子来源的DAMPs.本文总结这类MAMPs在促进炎症反应中的分子机制,同时也对其参与的自身免疫相关疾病进行初步的探讨.此外,本综述以系统性红斑狼疮,类风湿关节炎,炎症性肠病等自身免疫相关疾病为例,对以MAMPs为靶点的潜在新型治疗策略进行深入剖析.综上所述,本文总结MAMPs的研究现状,同时提出以MAMPs为靶点针对免疫相关疾病的靶向治疗措施和药物提供新的见解.

关键词：代谢物衍生型损伤相关分子模式脂质代谢葡萄糖代谢核苷酸代谢氨基酸代谢免疫相关疾病

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中医土形人之亚型内涵解析

中华中医药杂志 2024年第1期39卷 410-412页

作者：李佳佳贾竑晓 Jing-Dong J.Han 杨心宇崔静雯首都医科大学附属安定医院国家精神心理疾病临床研究中心精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京100088 人脑保护高精尖创新中心首都医科大学北京100069 北京大学前沿交叉学科研究院北大-清华生命科学联合中心定量生物学中心北京100871 北京大学生命科学学院北京100871

《灵枢·阴阳二十五人》根据五行理论,构建了包含25种亚型的形神分类模型。亚型是中医五形人理论模型的具体演绎与表达,是打开中医五形人理论模型的钥匙,具有重要的研究意义。根据中医五形人理论,中医土形人可再分为5种亚型,分别为敦敦... 详细信息

《灵枢·阴阳二十五人》根据五行理论,构建了包含25种亚型的形神分类模型。亚型是中医五形人理论模型的具体演绎与表达,是打开中医五形人理论模型的钥匙,具有重要的研究意义。根据中医五形人理论,中医土形人可再分为5种亚型,分别为敦敦然、婉婉然、坎坎然、枢枢然、兀兀然。原文行文简练,内涵丰富,但是目前相关研究较少。本研究试图基于文字学、文献学、理论推导及对3D人脸的样本观察,解析中医土形人亚型的内涵,以更好地了解中医土形人及亚型的形神特征,更好地指导中医土行人及亚型的临床辨证。

关键词：中医五形人中医土形人阴阳二十五人亚型土行特质能量五行互藏经脉气血盛衰特征

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