摘要: 蓝脑计划(Blue Brain Project)是由瑞士科学家亨利·马克拉姆(Henry Markram)于2005年发起的神经科学研究项目,旨在利用IBM超级计算机“蓝色基因”构建哺乳动物大脑的逆向工程与模拟。该项目采用多尺度建模方法,从神经元微电路到全局网络,逐步重建大脑的结构与功能。最终目标是实现人脑的完整模拟,以揭示神经疾病的机制和意识的本质。截至2009年,研究团队已成功模拟了新皮层部分神经元的活动,并绘制出3D神经元活动模拟图。计划分阶段进行:2008年啮齿动物大脑模拟、2011年猫[阅读全文]
摘要: 杨振业博士,中国科学技术大学生命科学学院教授、博士生导师。1999年毕业于上海交通大学生命科学学院获学士学位,2005年于中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所获细胞生物学博士学位,并获中科院院长奖优秀奖。2005年至2012年先后在美国纽约州Wadsworth Center和美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)从事博士后及研究科学家工作。2012年入选中组部“青年千人计划”并加入中国科学技术大学。长期从事肿瘤细胞生物学研究,主要关注非整倍体染色体的形成机制[阅读全文]
摘要: 张智,1979年7月生,中国科学技术大学教授、博士生导师,安徽医科大学学术副校长兼基础医学院院长。国家高层次海外引进人才(2012)、国家杰出青年科学基金获得者(2020)、973计划首席科学家(2014)及科技创新2030(中国脑计划)首席科学家(2021)。兼任中科院脑功能与脑疾病重点实验室主任、安徽省神经科学学会理事长。2001年本科毕业于安徽大学生物化学专业,2008年获中国科学技术大学神经生物学博士学位,2008-2012年在美国德克萨斯大学MD Anderson癌症中心从事博士后研究[阅读全文]
摘要: 兴奋性神经递质是中枢神经系统中促进神经元去极化并产生兴奋性突触后电位的化学物质,主要包括谷氨酸、天冬氨酸、儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺)、5-羟色胺、乙酰胆碱和组胺。谷氨酸是脑内含量最高、分布最广的兴奋性氨基酸,通过NMDA、AMPA和红藻氨酸受体介导兴奋传递,参与学习记忆、运动协调,并具有兴奋性毒性导致神经元死亡。儿茶酚胺类调节睡眠、觉醒、情绪和自主功能。5-羟色胺调控睡眠与情绪,水平异常与抑郁症相关。乙酰胆碱主要介导神经肌肉接头兴奋传递。组胺调节注意力与过敏反应。本文详述各类兴奋[阅读全文]
摘要: 抑制性神经递质是中枢神经系统中一类重要的化学信使,通过降低神经元兴奋性,维持神经网络稳定。主要包括γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸、5-羟色胺、多巴胺、乙酰胆碱及脑啡肽等。GABA是脑内主要抑制性递质,通过GABA-A和GABA-B受体介导突触前/后抑制,与癫痫、排尿反射等生理病理过程密切相关。甘氨酸是脊髓主要抑制性递质。此外,皮质激素释放因子(CRF)和神经肽Y等也参与调控反射。本文详细阐述了GABA的合成、分布、受体类型及功能,并探讨其与癫痫发作的关系,以及苯二氮卓类药物、巴氯芬等的作用机制[阅读全文]
摘要: 单因素方差分析(One-way ANOVA)是一种用于比较单个控制变量不同水平下观测变量均值是否存在显著差异的统计方法。它将观测变量的总离差平方和(SST)分解为组间离差平方和(SSA)和组内离差平方和(SSE),通过F检验判断控制变量的影响显著性。前提条件是各组方差齐性。分析步骤包括提出假设、计算F统计量、确定P值并做出决策。若控制变量显著影响观测变量,则需进一步进行多重比较(如LSD法、S-N-K法)或先验对比检验,以确定具体水平间的差异。趋势检验可用于分析控制变量水平变化时观测变量的变化趋[阅读全文]
摘要: NMDA受体(N-甲基-D-天冬氨酸受体)是离子型谷氨酸受体的一个亚型,在中枢神经系统中介导兴奋性突触传递。其分子结构为四聚体,通常由两个NR1亚基和两个NR2亚基组成,形成配体门控离子通道,对Ca²⁺、K⁺、Na⁺具有通透性。NMDA受体的激活需要谷氨酸与甘氨酸(或D-丝氨酸)同时结合,并依赖膜去极化解除Mg²⁺的电压依赖性阻断,这一特性使其在突触可塑性、学习与记忆中发挥关键作用。此外,NMDA受体参与神经元发育、树突和轴突结构调节,其功能失调与多种神经系统疾病相关。D-丝氨酸作为内源性神经调[阅读全文]
摘要: AMPA受体(AMPA receptor)是离子型谷氨酸受体,在中枢神经系统中介导快速兴奋性突触传递。它由GluA1-4四个亚基组成四聚体,每个亚基含N端、配体结合和跨膜结构域。GluA2亚基的RNA编辑(Q/R位点)决定钙离子通透性。AMPA受体在突触可塑性(长时程增强和长时程抑制)、学习与记忆中起关键作用。其功能受磷酸化、泛素化及辅助蛋白调控。药理学上,激动剂如AMPA,拮抗剂如CNQX和NBQX。临床异常与癫痫、阿尔茨海默病、自闭症等神经疾病相关。研究技术包括膜片钳、基因敲除、荧光成像等。[阅读全文]
摘要: 免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)是一种利用抗原-抗体特异性结合原理,结合显色标记(如荧光素、酶、金属离子、同位素等)对组织或细胞中的抗原(多肽、蛋白质等)进行定位、定性和定量研究的技术。它通过标记抗体与抗原反应,借助显色剂(如DAB)显示复合物,从而在显微镜下观察细胞内特定分子的分布。该技术广泛应用于病理诊断、基础研究和临床检测,可检测蛋白质、多肽、氨基酸、多糖、磷脂、受体、酶、激素、核酸及病原体等。主要方法包括免疫荧光法、免疫酶法、免疫铁蛋白法、免疫金法和放射免疫自[阅读全文]
摘要: 转基因技术(Transgene technology)是将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组,引起可遗传性状修饰的技术,与基因工程同义。经修饰的生物体称为遗传修饰生物体(GMO)。转基因技术包括外源基因克隆、表达载体构建、受体细胞选择及转化途径,广泛应用于农业、医药和食品领域。植物转基因常用方法包括农杆菌介导法(利用Ti或Ri质粒的T-DNA插入)、基因枪法(高速微弹直接导入DNA)和花粉管通道法(授粉后注射DNA至受精卵)。动物转基因常用方法包括核显微注射法(注射至受精卵原核)、精子介导法[阅读全文]
摘要: 谷氨酸(Glutamic acid)是一种酸性氨基酸,化学名为α-氨基戊二酸,分子式C5H9NO4,分子量147.13。作为蛋白质的基本构成单位,它广泛存在于谷类、动物脑等生物体内,在氮代谢中起关键作用。L-谷氨酸具有鲜味,其钠盐即味精,是重要的食品增鲜剂。工业上以糖质为原料通过微生物发酵生产,采用等电点提取和离子交换树脂分离。医学上用于治疗肝昏迷,改善儿童智力发育;在化妆品中作为营养成分,N-酰基谷氨酸钠是优良的表面活性剂;聚谷氨酸作为可降解环保塑料有广泛应用前景。谷氨酸安全无毒,过量摄入或高[阅读全文]
摘要: 糖酵解(Glycolysis)是细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程,伴随少量ATP生成,无需氧气。该途径包含10个连续酶促反应,分为三个阶段:引发阶段(葡萄糖磷酸化生成1,6-果糖二磷酸)、裂解阶段(果糖二磷酸裂解为磷酸丙糖)和氧化还原阶段(生成ATP和NADH)。总反应为:葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+ → 2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H++2H₂O。糖酵解是机体缺氧时的主要能量来源,也为某些组织(如红细胞、视网膜)提供能量,其中间产物参与脂类、氨基酸等合成,并与其[阅读全文]
摘要: 组蛋白乙酰化转移酶(Histone Acetyltransferases, HATs)是一类催化组蛋白乙酰化的酶,通过将乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白赖氨酸残基上,中和正电荷,减弱组蛋白与DNA的结合,使染色质结构松弛,从而促进基因转录。HATs根据亚细胞定位分为A类(核内,如CBP/p300、PCAF、GNAT家族)和B类(胞质,如HAT1)。它们不仅调控基因表达,还参与细胞周期、DNA修复、细胞分化和发育等过程。HATs功能异常与癌症、神经退行性疾病及心血管疾病密切相关。研究HATs的方法包[阅读全文]
摘要: 组蛋白去乙酰化酶(HDAC)是一类从组蛋白上移除乙酰基、调控染色质结构和基因表达的酶。根据结构和功能分为四类:I类(HDAC1、2、3、8)、II类(IIa:HDAC4、5、7、9;IIb:HDAC6、10)、III类(SIRT1-7,依赖NAD+)和IV类(HDAC11)。HDAC通过去乙酰化组蛋白促进染色质紧缩,抑制基因转录,并参与细胞周期、信号转导等过程。临床中,HDAC在癌症、神经退行性疾病和心血管疾病中异常表达,HDAC抑制剂(如伏立诺他、帕比司他)已用于治疗T细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤[阅读全文]
摘要: 性染色体病是由性染色体数目或结构异常引起的疾病,包括Turner综合征(45,XO)、Klinefelter综合征(47,XXY)和XYY综合征(47,XYY)等。患者多能生存,但常伴有性发育异常、智力障碍及行为问题。现代分子细胞遗传学技术如FISH和CMA提高了诊断精准度,生长激素、雌激素替代及显微取精等治疗改善了患者预后。XYY综合征与犯罪行为的关联存在争议,但纵向研究表明早期干预可减少攻击性。产前筛查如NIPT可检测性染色体数目异常,为遗传咨询提供依据。[阅读全文]
摘要: XYY综合征,又称超雄综合征,是一种性染色体异常疾病,由精子形成过程中减数分裂II期Y染色体不分离导致,核型多为47,XYY,发病率约1/1000。患者通常身材高大(平均身高>180cm),智力正常或轻度低下,部分伴有语言发育迟缓、行为暴躁或攻击性倾向,但多数表型轻微,常未被诊断。诊断依赖染色体核型分析(G显带、FISH等),产前诊断可通过绒毛取样或羊膜穿刺进行。目前无特效治疗,仅对症处理;患者生育力多正常,但后代染色体异常风险略有增加,需产前咨询。[阅读全文]
摘要: 组蛋白是真核生物染色体中与DNA结合的碱性蛋白质,分子量约10000-20000,富含精氨酸和赖氨酸。包括H1、H2A、H2B、H3、H4五种类型,其中H2A、H2B、H3、H4为核心组蛋白,形成核小体核心八聚体,DNA缠绕其上;H1为连接组蛋白,锁定核小体结构。组蛋白在进化上高度保守,尤其H3和H4。组蛋白可发生甲基化、乙酰化、磷酸化等翻译后修饰,这些修饰参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活、转录调控等表观遗传过程,与肿瘤发生、生物钟调控等密切相关。组蛋白修饰模式可作为癌症诊断和预后指标。[阅读全文]
摘要: 贾怡昌博士,清华大学医学院长聘教授,博士生导师,北大-清华生命科学联合中心、清华-IDG麦戈文脑科学联合研究院及清华脑与智能实验室研究员。2006年于中科院神经科学研究所获博士学位,师从王以政院士;2007年至2012年在美国杰克逊研究所Susan Ackerman院士实验室从事博士后研究,利用小鼠遗传学探索神经退行性疾病机制。2012年获美国NIH独立科学研究人奖(K99/R00),2013年入选国家人才计划。贾教授团队主要关注:(1)RNA代谢异常和内质网稳态失调导致的神经退行性与神经发育障[阅读全文]
摘要: 肖百龙,清华大学医学院研究员、博士生导师,主要研究方向为离子通道的结构与功能,尤其是温度激活型TRP通道、钙释放激活钙通道及机械力激活型Piezo通道的机制与生理病理意义。其在Piezo通道的成孔亚基鉴定、STIM1温度依赖性激活、TRPA1薄荷醇敏感性分子决定簇等前沿领域取得重要突破。研究成果发表于Nature、Nature Chemical Biology、Journal of Neuroscience等顶级期刊,被Faculty of 1000、Science Signaling等多次推荐[阅读全文]
摘要: 周宇博士是青岛大学基础医学院生理和病理生理学系教授、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者、山东省泰山学者海外特聘专家。他主要从事学习记忆及其相关神经精神疾病的神经生物学研究,重点探索记忆获取、储存和提取的分子、细胞及神经环路机制,特别是场景记忆的定位、共定位和连接机制,以及焦虑抑郁情绪的神经通路。他在CREB调控记忆分配、DNA甲基化与突触可塑性、小胶质细胞调控记忆连接等方向取得系列创新成果,在《Nature Neuroscience》《Molecular Psychiatry》《PNAS》等[阅读全文]