生理科学进展

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学科前沿评述

神经免疫学基础研究的前沿与进展

张洪亮1,△,刘强2, 杨竞3, 王韵4, 祁海5, 段树民6

2023, 54(6): 451-464. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.10.1133

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神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用构成复杂网络。神经免疫学(neuroimmunology)是从分子、细胞、组织器官以及机体整体水平研究神经-内分泌-免疫调节网络的交叉学科。神经-免疫互作(neuro-immune interactions)贯穿机体生命周期的全过程,其功能紊乱导致多种疾病的发生发展。近年来我国在以中枢神经系统调控为主的神经-内分泌-免疫-代谢交叉领域前沿已取得了许多重大突破。一方面,揭示神经调控外周系统功能的新机制,首次发现“脑-脾”轴,明确了情绪通过中枢神经调节免疫的新机制;阐明神经元分泌的神经营养因子在调节脾脏免疫功能中的机制;完成了传统中医针刺治疗抗炎的神经机制解析,阐明了足三里穴位刺激通过脊髓特定神经元调节免疫功能。另一方面,在外周脏器反向调控神经功能方面也取得突破,在“肠-脑”轴参与动物呕吐、光调控血糖代谢等方面取得突破。这些成果夯实了我国在神经-内分泌-免疫-代谢交叉研究领域的研究基础。本文聚焦国内科学家在神经免疫学基础研究的最新进展,从“神经-免疫互作的基本单元”、“系统生理的神经-内分泌-免疫调控”、“神经-免疫互作与疾病”、“类淋巴系统(glymphatic system)的生理与病理功能”和“神经-免疫互作研究的技术手段和方法学”五个方面总结重要成果和凝练关键科学问题。

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题-编者按：自主神经系统与机体稳态

王立平1,Δ, 王韵2,Δ

2023, 54(6): 465-467. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.11.1178

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自主神经系统是外周神经系统的重要组成部分,包括交感神经系统、副交感神经系统和肠神经系统,它在机体的稳态维持中发挥着重要作用。随着交叉组学技术、细胞特异性标记与调控技术、全身神经系统精准成像技术等的综合应用,人们对自主神经系统的精细化结构与功能有了更深入的认识。自主神经系统在从整体观和系统论角度认识机体与环境的相互调控机制方面发挥着重要作用。经典的交感神经系统信息的输出对于维持血压、体温调节和应对外界环境压力至关重要。副交感神经反射控制着流泪、流涎、瞳孔对光的反应、心脏功能、胃肠蠕动、排尿和勃起等功能。肠神经系统是独立的,通过局部反射活动发挥作用,但通常从中枢神经系统和外周神经系统接收输入并向其提供反馈[3]。自主神经系统在众多生物体生理机能维持中的发挥着重要作用,它的结构和功能障碍与多种疾病密切相关。因此,深入认识自主神经系统在调节机体稳态中的作用与机制,对认识机体稳态失衡,疾病发生、发展与转归的机制,乃至疾病早诊优治新技术的开发至关重要。（全文点击PDF，链接至知网下载）

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题特约综述：中枢神经环路调节骨代谢

刘运辉△,王立平, 杨帆△

2023, 54(6): 468-475. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.11.1137

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骨重塑是维持骨稳态(bone homeostasis)的重要过程,人们通常认为骨重塑主要接受内分泌激素调节。近年来,越来越多的证据表明,中枢神经系统通过传出神经直接参与骨稳态调节。虽然,大脑和骨骼组织之间已被证实存在明确的神经连接,但这些神经联系在大脑调节骨稳态中的作用还不十分清楚。本文将关注骨与脑之间的神经联系,分别从中枢神经系统和神经环路(neural circuit)、自主神经系统以及感觉神经系统对骨稳态的调控等方面介绍大脑调控骨代谢(bone metabolism)领域的最新进展。

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题特约综述：应激相关中枢脑区和交感神经系统对肿瘤进展的作用

洪育川1,2,3,4,Δ, 隽诗芮1,2,3, 徐锡荣1,2,3,4

2023, 54(6): 476-484. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.10.1135

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应激无处不在,而感知应激并调节身体机能以应对危险,是生命体生存的重要机制。然而过度或长期的应激则会发展成焦虑(anxiety),损害生物体的健康。近年来大量研究表明,应激和焦虑会促进肿瘤的发生发展。它们主要通过激活交感神经系统(sympathetic nervous system)释放相关的激素或外周神经递质,激活肿瘤细胞及微环境上的相关受体促进肿瘤的增殖、生存及血管生成,导致肿瘤进展的加速,同时也损害机体的免疫反应,使肿瘤细胞逃脱免疫系统的“监控”。然而应激感知和焦虑反应相关的神经环路如何通过交感神经系统与肿瘤关联并影响肿瘤发生发展的确切机制尚不清楚。本文就焦虑相关神经系统网络与交感神经系统的连接及交感系统对肿瘤的影响途径进行总结综述,为未来癌症的治疗奠定理论依据。

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题特约综述：内脏反射的神经调控基础

王萌, 孙俊龙, 田嘉禾, 董舜, 柳申滨△

2023, 54(6): 485-492. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.11.1138

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内脏反射(visceromotor reflex)是自主神经调控的一个重要组成部分,它控制着许多内脏器官的自主运动,包括胃肠道、膀胱和心血管等。这些器官的精细运动受到交感神经和副交感神经的双重控制,以维持它们的正常功能。在不同的状态下,交感/副交感神经系统会相应地进行调控,以适应不同的生理和环境需求。当支配内脏的自主神经反射环路调控出现问题时,可能引发多种相关疾病,严重影响身心健康。因此,深入了解参与内脏反射的神经结构、功能和调控对于科学研究和临床治疗都具有重要的意义。

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题特约综述：脂肪组织的神经支配与调控

万永文1, 曾文文1,2,3,△

2023, 54(6): 493-500. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.11.1136

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脂肪组织是重要的代谢和内分泌器官,分布于皮下、内脏器官周围等部位,依据形态和功能可以分为棕色、白色和米色脂肪组织,对糖脂代谢、胰岛素敏感性等发挥关键调控作用,影响机体能量稳态。脂肪组织内分布交感和感觉神经纤维,前者通过释放去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)促进白色脂肪细胞脂解与棕色脂肪细胞产热,具有较强可塑性,受到脂肪组织内不同基质细胞、免疫细胞等调控;感觉神经纤维则将脂肪组织中的信号传递到中枢神经系统。脂肪组织内神经支配失常会影响肥胖、糖尿病和心脑血管疾病等一系列健康问题。

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特约综述

“自主神经与神经生物学”专题特约综述：肠道感知与生物适应性

贾艺聪1, 刘欣安1,2,3,△

2023, 54(6): 501-508. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.10.1134

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肠道(gut)是机体与外界交流的重要器官,吸收营养并排出废物,在维持机体稳态和生理功能方面起着至关重要的作用。肠道中存在丰富的细胞类型和神经信号分子,研究表明,肠道细胞上的特定受体能够被食物激活,从而感知味道和营养成分,并将信息直接或间接向大脑传递。肠道感知(intestinal perception)是自然界多种生物中普遍存在的感觉系统,具有物种保守性。因此,肠道感知相关的研究,对理解物种的进化和生物在自然界中的适应性机制具有重要意义。本文对肠道不同物质感知的分子及环路机制的研究现状进行了简要综述,为进一步研究肠-脑轴神经环路在生物个体进化中的作用及生物的物种-环境共生进化的理论提供依据。

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生理科学与临床

LF、HF与LF/HF在心率变异性分析中的应用与争议

董雪1, 许晓丹1, 谭静仪1, 何震2, 王庭槐1,3,△

2023, 54(6): 509-516. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.09.1025

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心率变异性(heart rate variability,HRV)指连续正常心动周期的微小差异,是评估自主神经调节功能的重要指标。尽管HRV 的LF(low frequency)、HF(high frequency)、LF/HF等频域指标被广泛用于评估交感神经系统与副交感神经系统的活性及其两者的相互调节作用,然而它们作为衡量自主神经系统功能指标的有效性一直受到质疑。本研究剖析了有关LF、HF与LF/HF等频域指标意义的不同观点,探讨了其作为评估自主神经系统功能的合理性与有效性。本研究认为,LF虽然受到交感神经活动的控制,但由于同时受迷走神经活动等其他因素的影响,且此影响程度较大,不建议单独使用LF以反映交感神经系统的活动;HF主要受心脏迷走神经的控制,能够较准确的反映迷走神经系统活动;LF/HF在一定程度上能够反映自主神经系统的调节作用,但由于存在非线性关系和其他因素的影响,LF/HF这一指标并不精准。

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综述

肠道菌群代谢物对甲酚和对乙酚与孤独症谱系障碍的相关性及其潜在致病机制

张学超1, 窦婧菲2, 王娟3,△

2023, 54(6): 517-525. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.08.1011

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孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一类患病率高且病因复杂的神经发育障碍性疾病,患者主要特征为社会交往与交流障碍并表现出兴趣狭窄与重复刻板行为。临床证据表明肠道菌群失衡普遍存在于ASD患者群体中并参与ASD的发病,但其中机制还有待明确。近期研究发现肠道菌群可能间接通过其代谢产物影响ASD的发展。本综述将重点阐述两种肠道菌群代谢物———对甲酚和对乙酚与ASD 之间的相关性及其潜在致病机制,以期发掘肠道菌群在 ASD发病过程中的潜在作用与机理,并为ASD的诊断与治疗提供新思路。

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综述

PD-L1表达及其调控在肿瘤治疗中作用的研究进展

陈洪丞成1, 张宏权1,2, 魏潇凡1,2,△

2023, 54(6): 526-532. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.07.1056

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程序性死亡蛋白1(programmed cell death 1, PD-1)及其配体PD-L1(programmed death 1 ligand 1)是重要的免疫检查点,二者相互作用可负性调节效应T 细胞活化与增殖,也是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要途径。阻断PD-1与PD-L1的结合,可以解除肿瘤细胞或抗原提呈细胞对T细胞的抑制,恢复其对肿瘤细胞的识别和杀伤能力。然而,PD-L1的表达受到复杂的调控且在不同的肿瘤中呈现出差异,其主要发生在遗传、转录和转录后水平。本综述介绍PD-L1表达的调控过程及其在肿瘤免疫治疗中的作用,结合这些调控机制实现对不同特征肿瘤进行精准免疫治疗是下一步研究的重点,在肿瘤治疗中具有重要意义。

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综述

不同运动方式改善阿尔茨海默病的机制研究

李琳, 李思琦, 樊饶, 翟腾, 朱磊△

2023, 54(6): 533-540. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.05.1028

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阿尔茨海默病是一种慢性神经退行性疾病,目前临床尚无特效治疗药物,而运动被认为是一种有效且无害的非医疗干预手段。运动的方式多种多样,不同的运动方式对阿尔茨海默病的改善效果不尽相同。本研究以运动方式的多样性为出发点,综述有氧运动、抗阻运动、高强度间歇运动和多模式运动对阿尔茨海默病的改善作用,分析不同运动方式之间的区别与联系,探究不同运动方式改善阿尔茨海默病的相关机制。虽然不同运动方式改善阿尔茨海默病的机制存在不同,但是均会通过脑源性神经营养因子这一中介缓解疾病进展。本研究可为阿尔茨海默病患者确定最佳运动方式提供理论基础。

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专论

长非编码RNA 在2型糖尿病和妊娠糖尿病中的作用及研究进展

姚舒蔓, 向若兰△

2023, 54(6): 541-547. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2022.11.1091

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糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病,严重危害人们的健康。长非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是一种不编码蛋白质的RNA,广泛参与基因的表达调控过程,且与糖尿病发病机制密切相关。LncRNA 可调节胰岛素分泌导致胰岛素抵抗、调节糖脂代谢过程、促使胰岛β细胞功能障碍从而参与2型糖尿病的进展,也可在妊娠糖尿病中影响胎盘滋养层细胞的功能,同时还调控与糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、糖尿病心肌病等并发症有关的多种信号通路。本文主要对lncRNA 在2型糖尿病、妊娠糖尿病和糖尿病并发症发生发展过程中所起的作用进行简要陈述,为寻找可能的生物标记物和治疗靶点提供理论依据。

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科研新闻

《生理科学进展》2023年第54卷分类索引

2023, 54(6): 548-550.

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