摘要:《2021 年阿尔茨海默病事实和数据》（Alzheimer’s Association） 强调了阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD） 是最常见的痴呆症. 伴随人类老龄化的日益严重，AD已被列为美国的第六大死因，在我国已成为第五大死因，且死亡率呈逐年上升趋势. 《2019 年世界阿尔茨海默病报告：对痴呆症的态度》估计全球有超过5 000 万人患有痴呆症，预计到2050 年，这个数字可能增加到1.52 亿［1］ . 面对AD对老年人健康日益加重的危害，各国投入了大量的人力、财力、物力以推动不同学科，从不同角度开展对AD的基础和临床研究. 其研究热点出现了一系列的变化趋势，如重视突触可塑性与认知能力、脑的能量代谢与线粒体的结构、溶酶体与脑内蛋白质稳态等研究，包括神经元损伤与修复、自噬与神经元变性死亡、神经元与神经胶质细胞的协调、外泌体的结构与功能、慢性炎症等. 另一方面，大数据与影像、临床、组学等多模数据结合与分析，在AD的病理、诊断、干预和治疗方面的应用，促进了我们对AD的认识和理解.
本期《生物化学与生物物理进展》刊出了4 篇论文，从不同的角度探讨和研究了有关AD的发病机制和潜在的治疗方法. 过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activated receptor，PPAR） 属于核受体，在中枢神经系统中表达，具有调节能量代谢、神经传递、氧化还原稳态、线粒体等功能. 吕明媞等［2］综述了过氧化物酶体增殖物激活受体的一个亚型，PPARα，在控制突触可塑性和调节认知功能中的重要作用及其与AD的关系.高君妍等［3］介绍了诱导神经再生的方法及其在治疗AD的作用机制，展望了通过诱导神经再生，从而有效地改善AD的症状的前景. 金宇等［4］探讨了基于遗传数据的机器学习在AD研究中的应用，其主要内容包括：遗传数据与影像、临床、组学等多模数据结合的AD诊断和预后等. 通过AD患者数据库、脑片观察、小鼠模型的分析，路亚岚等［5］发现细胞凋亡抑制家族蛋白Survivin，可能通过NF-κB-Survivin 轴抑制细胞的凋亡，从而有望在延缓AD病理进程中发挥一定的作用. 上述4 篇论文选题和内容属于当前AD研究的前沿，基于作者的专业视野或研究结果为相关领域的研究提供了新的思路和线索. 在此集成《阿尔茨海默病研究专题》，以飨读者.

摘要:阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease， AD）是一种进行性、 破坏认知与记忆功能的持续性神经退行性疾病. 它的主要病理特征是以β淀粉样蛋白（β-amyloid protein，Aβ）沉积和Tau蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结（neurofibrillary tangle，NFT）为主，是一种日益严重的全球健康性问题. 过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activated receptor，PPAR）是在中枢神经系统（CNS）中表达，调节能量代谢、神经传递、氧化还原稳态、线粒体功能等生理过程的一种核受体. PPARα作为其中一个亚型，在AD控制突触可塑性和调节神经元认知功能中有重要作用，说明PPARα是治疗AD的一个很有前途的靶点. 这篇综述探讨了Aβ、氧化应激、神经炎症、脂质代谢在AD中的意义，以及PPARα的潜在价值及其在AD中的作用，揭示了未来PPARα作为AD治疗靶点的可能性.

摘要:阿尔茨海默病 （Alzheimer’s disease， AD）是一种以进行性认知障碍和记忆减退为主要特征的中枢神经退行性疾病， 已经成为老年医学中最棘手的、亟待解决的问题之一. AD的病理机制仍不清楚，尚无特效治疗药物. 目前，探索AD神经再生逐渐成为研究的热点领域，通过诱导神经再生可以有效地改善AD的症状. 研究表明，运用药物、物理刺激或干细胞移植方法，可以提高大脑成体神经再生，是延缓AD的病理症状和认知障碍的有效治疗策略. 本文综述诱导神经再生的方法及其治疗AD的作用机制，为神经再生治疗实施提供理论依据.

摘要:阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）是一种神经退行性疾病，其发病与遗传和环境因素相关，约70%由遗传因素引起，但其发病机制尚不清楚. 随着高通量测序技术的出现，利用机器学习（machine learning，ML）技术处理遗传数据的研究成为了当前热点. 本文综述ML在AD中的应用研究，主要包括：遗传数据与影像、临床、组学等多模数据结合的AD诊断和预后；对单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）数据挖掘发现与AD风险相关基因的遗传变异分析；与AD发病机制密切相关的基因表达谱分析. 最后，应用高质量、综合性、大样本量数据，建立多层次ML模型探究AD的发病机制将是未来研究的重点.

摘要:随着全球老龄化日益严重， 阿尔茨海默病 （Alzheimer’s disease，AD）作为神经退行性疾病的最常见类型，以进行性认知障碍为主要临床表现，以老年斑、神经纤维缠结和神经元及突触的凋亡缺失为主要病理特征. 细胞凋亡抑制家族蛋白 （inhibitor of apoptosis family protein，IAP）是一类内源性细胞凋亡抑制蛋白，它们在AD病理进程中的功能尚未十分明确. 本研究从AD患者数据库、动物模型和诱导的脑片模型分析IAPs蛋白表达，并通过EMSA和免疫印迹实验初步探索了NFκB信号通路的活化. 结果表明：存活蛋白（Survivin）在AD患者、小鼠模型以及Aβ、冈田酸和LPS诱导脑片中共同上调，同时NFκB通路被显著激活，两者变化趋势相似，可能通过NFκB-Survivin轴抵抗神经元凋亡. Survivin蛋白在AD中的进一步深入研究将成为AD治疗和预防的重要靶标.

摘要:海马（HPC）和前额叶皮层（PFC）的协同作用是记忆加工过程的关键，其相互作用对学习和记忆功能至关重要. 大量证据表明，情景记忆的形成、巩固与检索依赖于特征神经节律在PFC和HPC脑区间的同步作用，这些节律包括theta节律、gamma节律和sharp wave ripples（SWRs）节律等. 在精神类疾病中患者往往伴随出现学习记忆功能障碍，基于人类和动物的脑电研究均发现以上3种神经节律在HPC和PFC之间的同步性下降，可能作为反映精神病理下认知功能障碍的重要指标. 本文从HPC-PFC网络中的神经节律研究出发，总结了theta节律、gamma节律和SWRs节律在两脑区间的协调交互模式在情景记忆中的作用，以及精神分裂症和抑郁症状态下HPC-PFC通路上神经节律的异常表现及其潜在损伤机制，为今后精神疾病的快速诊断提供客观依据.

摘要:激光散斑衬比成像（laser speckle contrast imaging，LSCI）是一种非扫描式实时血流动力学成像技术，具有高分辨率、快速实时成像、非接触、仪器结构较简单等优势. 尽管由于深度分辨率的限制，LSCI主要用于浅表组织测量，但其在神经疾病、皮肤病等领域的基础研究及临床应用中展现出良好的应用潜力. 本文简要介绍了激光散斑衬比成像技术的基本原理与技术进展，综述其在脑卒中、吸毒成瘾、阿尔茨海默病等脑疾病及其他脑科学应用中的研究进展，并展望其发展前景.

摘要:生物样本为转化医学研究提供了宝贵的临床资源. 高效的生物样本质量检测技术对于临床样本分析结果的准确性和可靠性具有重要意义. 将有效的质控检测方法和特定的生物学标志物作为血液质量指标，能够评估血液离体后的质量变化情况，进而在样本分析前剔除低质量样本，提升被分析样本和数据的总体质量和可靠性. 血液样本由血细胞和血浆组成，包含核酸水平、蛋白质水平、代谢物水平等多个分子层面信息. 因此在分析样本前，应根据样本类型和目标分子做出相应的质量评估. 目前血细胞中的核酸质量可利用多种检测技术对其浓度、纯度和片段完整性进行检测. 对于血浆和血清中的游离DNA以及结构不稳定的RNA小分子，可利用对应的靶标分子作为整体质量检测指标. 但血细胞中mRNA离体表达水平的变化暂无明确的评估方法. 此外，对于结构更为复杂的代谢小分子、蛋白质以及多肽片段，目前的研究多利用核磁共振技术或各种分离纯化手段（包括色谱、免疫亲和分离、磁分离等）与质谱联用技术来寻找目标质控靶标分子. 这些分子作为标志物的可靠性、稳定性和准确性仍需验证. 目前对于代谢小分子、蛋白质及多肽的质谱鉴定技术的成本高，无法满足大部分实验室对于样本质量检测的需求，因此需要寻找可靠的质量标志物、开发新的检测手段来降低血液样本质量评估的成本，顺利完成代谢小分子、蛋白质以及多肽片段的质量检测.

摘要:本文采用电极阵列检测技术，在大鼠海马脑切片上诱导出稳定的癫痫样放电，分析、研究130 Hz的高频电刺激（high-frequency stimulation，HFS）CA3区时，海马切片在癫痫发作间期放电（inter-ictal discharges，IID）和发作期放电（ictal discharges，ID）的各项参数、癫痫样放电地起始位点、传播方向和传输速率以及各频段的功率谱密度. 结果显示：高频电刺激可以有效地降低癫痫发作期的幅值、减少持续时间、增长潜伏时间、抑制癫痫样放电由IID向ID的转变等. 提示高频电刺激抑制癫痫的作用机制是通过促进神经元之间的抑制性传输系统，并且抑制海马神经元之间的兴奋性连接，从而达到抑制效果.

摘要:温度是生物体中重要的参数，准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息，从而促进癌症和其他疾病的研究. 本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温度波动的微芯片. 微芯片由捕获细胞的C形“微坝”结构、供液体流动的“微缝”和监测温度波动的电极结构组成. 可将细胞培养、温度监测在微芯片上完成. 将有细胞贴壁生长的微芯片放置在37℃恒温环境中，采用恒电流法实时在线连续监测细胞在代谢过程中的温度波动. 该芯片共有9个检测单元，每个单元的检测都是完全独立的，可同时检测多个结构上的细胞温度波动情况. 微芯片的准确度优于0.013℃，精度为±0.014℃，响应速度约0.1 s，不同厚度Ti/Pt温度传感器的温度-电阻之间的线性拟合参数R²大于0.999. 在（37±0.015）℃的恒温环境下监测细胞，发现人肺腺癌细胞系（human lung adenocarcinoma cell，H1975）在代谢过程中温度波动的极差（0.173℃）大于肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）的极差（0.127℃）. 癌细胞H1975的平均温度（37.001℃）高于正常细胞HSC的平均温度（36.989℃）. 该芯片为细胞代谢监测、药物筛选等方面提供了新的研究平台.

摘要:本文演示了四焦点开关傅里叶域光学相干断层扫描系统用于全眼段成像和体内视轴参数（VAP）测量的可行性. 使用包括不同厚度平行玻璃板的两个同步转盘来将探测光束的焦点位置从角膜以及晶状体的前部和后部切换到视网膜. 该过程同时增加了参考光束的深度范围. 这种多级聚焦的方法可以使探测光束完全聚焦在人眼的每个部分. 初步实验表明，该方法可以实现全眼段成像和包括中央角膜厚度、前房深度、晶状体厚度和轴长在内的VAP测量.

摘要:单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）是法医遗传学个体识别和族群推断常用的遗传标记. 本研究集合文献和公共库中祖先信息SNP位点（ancestry informative SNPs，AISNPs），应用softmax回归、支持向量机和随机森林3种算法，研究东亚北方的3个主体人群（中国北方汉族人、日本人和韩国人）的族群推断效果. 我们分析了来自千人基因组计划的103份中国北方汉族人样本、104份日本人样本和亚洲多样性计划的100份韩国人样本的428个AISNP位点分型，采用多元线性回归共线性诊断筛选出67个高信息量的AISNPs位点组合，构建了softmax回归和支持向量机算法的两种族群推断模型，采用随机森林平均降准分析筛选出42个高信息量的AISNPs位点组合，并构建了随机森林算法的族群推断模型，将softmax回归、支持向量机与随机森林3种模型用于北方汉族人、日本人、韩国人的族群推断，五次十折交叉验证（training∶testing=9∶1）测试3种模型的平均准确率分别为95.19%、95.77%、94.53%. 本研究建立的3种族群推断模型均可用于东亚北方三大人群的遗传推断，42 AISNPs组合的位点数目较少，更适于构建法医检测体系，具有较高的实际应用价值.