来源: 中国科学报 发布时间:2026-8-26
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《科学》

分层分布的微动脉网络实现模态特异性神经血管耦合

加拿大大脑与学习跨学科研究中心的Ravi L. Rungta团队通过分层分布的微动脉网络实现了模态特异性的神经血管耦合。近日,相关研究成果发表于《科学》。

大脑的血管系统通过神经血管耦合动态调节能量供应。研究人员发现,小鼠的神经血管耦合具有模态依赖性:不同的感觉输入会招募特定类型的微动脉,从而产生不同的层级血流模式。利用多尺度光学成像技术,研究人员比较了触觉、痛觉、运动-感觉反馈以及自发活动所引发的神经元和血管反应。随着浅层神经元活动的增加,浅层微动脉出现扩张,而深层微动脉则在多种输入条件下广泛整合信号。这种特定微动脉类型的扩张使局部神经元活动强度与毛细血管血流反应解耦,血流模式由血管拓扑结构决定,并可在计算机模拟中重现。

这些发现揭示了层级回路活动与血管网络结构之间的相互作用如何动态塑造皮层血流输送的空间分布特征。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1126/science.aeb5077

高血压的跨器官单细胞分析

美国亚利桑那大学的梁明宇(音)团队进行了高血压的跨器官单细胞分析。相关研究成果近日发表于《科学》。

该研究在血管紧张素Ⅱ处理的小鼠、Dahl盐敏感大鼠和自发性高血压大鼠中,对6个器官和组织进行了高血压及靶器官损伤的单细胞分析。研究人员发现了与血压和肾脏损伤相关的基因程序,包括共有的血管平滑肌细胞程序和跨肾小管组织的程序,以及特异性组织的内皮适应变化,并在特定器官不同细胞类型间出现协调性改变。

结合人类基因组数据,研究揭示了模型特异性和共享的细胞类型-表型关联。研究人员优先选择了一个非编码变异位点(rs28451064),并利用基因组编辑技术验证其在体内的血压影响及对局部基因的等位基因特异性调控作用。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1126/science.aea6187

《自然》

颅骨淋巴结构在中枢神经系统免疫监测中的作用

美国圣路易斯华盛顿大学的Jang Hyun Park等研究人员揭示了颅骨骨髓中的淋巴样结构在中枢神经系统(CNS)免疫监测中的作用。近日,相关研究成果发表于《自然》。

越来越多的证据表明,CNS与外周免疫系统并非隔绝。然而,适应性免疫系统究竟如何监视CNS仍是一个关键问题。近期研究发现,无论是在稳态还是在疾病状态下,颅骨与硬脑膜之间的通道都有利于小鼠CNS与颅骨骨髓间脑脊液及免疫细胞的交换。颅骨骨髓是CNS免疫细胞的来源之一,但它在CNS抗原特异性的适应性免疫反应中的作用尚不明确。

研究人员鉴定出颅骨骨髓内的淋巴组织结构,这些结构具有类似生发中心的形态,并含有特定类型的滤泡辅助样T细胞。它们通过CD40L、IL-21和IFNγ信号通路,促进B细胞激活和体液免疫。这些颅骨骨髓淋巴组织中的适应性免疫细胞可监测并响应来自CNS的抗原,并在小鼠脑肿瘤模型中参与抗肿瘤免疫反应。

研究结果表明,颅骨骨髓是CNS免疫监视的重要场所,可能影响多种神经系统疾病的免疫反应。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10951-4

《细胞》

肠道微生物群生成具有心脏代谢益处的复合物

瑞典卡罗林斯卡学院的Andrei L. Kleschyov团队发现,肠道菌群能够产生对心脏代谢有益的二亚硝酰铁复合物(DNIC)。近日,相关研究成果发表于《细胞》。

肠道细菌影响宿主生理功能,但其潜在机制尚未完全阐明。研究人员发现了一条通路,在该通路中,肠道微生物将无机硝酸盐和非血红素铁转化为可移动且具有生物活性的DNIC,这些复合物可分布至全身并影响宿主代谢。电子顺磁共振检测在常规小鼠组织中发现了DNIC,但在无菌小鼠中未检出。

小鼠和人类的粪便以及大肠杆菌能够利用硝酸盐和柠檬酸铁生成DNIC,而硝酸盐还原酶缺陷突变体则无法生成。在喂食西方饮食的小鼠中,膳食补充硝酸盐+柠檬酸铁或合成的DNIC可提高组织中DNIC水平,并改善心血管代谢功能障碍。此外,在HepG2细胞和人肝细胞球体中,DNIC减少了脂肪酸诱导的脂肪变性。DNIC的生物活性由Fe(NO)2实体而非游离一氧化氮介导,其作用机制包括激活可溶性鸟苷酸环化酶、抑制亮氨酸摄取以及调节mTORC1信号通路。

通过肠道微生物群调控DNIC的生成,可能成为支持心血管代谢健康的一种策略。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.07.055

《中国科学报》 (2026-08-26 第2版 国际)
 
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