PLOS Biology 刊讯 | 2026年6月最新一期，国人占3篇！

认知神经科学前沿文献分享

基本信息

PLOS Biology 刊讯 | 2026年6月最新一期，共收录 13 篇。其中有中国机构或国人单位参与发表的文献 3 篇。

1. 跨学科联盟中基于网络的协作式模型开发：设计原则与实践指南

Title：Web-based collaborative model development in interdisciplinary consortia: Design principles and practical guidance
Type：导读文章
Time：2026-06-23
Abstracts：基于网络的建模平台可在模型开发早期促进建模人员与实验研究者之间的协作。作者结合两个跨学科案例研究，提出了构建交互式敏捷建模工具的指导原则。
Authors：Marvin van Aalst; Alienor Lahlou; ...; David Colliaux; Anna Matuszyńska
作者单位：第一作者单位：德国，亚琛，亚琛工业大学，生物学系，计算生命科学方向
Doi：10.1371/journal.pbio.3003825

2. 不只是相位：神经元放电的频率依赖性调谐

Title：It’s not just the phase: Frequency-dependent tuning of neuronal firing
Type：导读文章
Time：2026-06-24
Abstracts：PLOS Biology 的一项新研究显示，在人类颅内记录中，神经元放电会选择性地调谐至特定振荡频率，并与相位调谐相互补充。这提示脑节律组织神经活动的方式可能还存在一个额外维度。
Authors：Ying Yao; Simon Hanslmayr
作者单位：第一作者单位：英国，格拉斯哥，格拉斯哥大学，心理学与神经科学学院
Doi：10.1371/journal.pbio.3003846

3. 人体血液中激素的总质量、拷贝数与分布

Title：The total mass, copy number, and distribution of hormones in the human bloodstream
Type：研究文章
Time：2026-06-22
Abstracts：人体内分泌系统协调关键生理过程，但此前缺乏对临床相关循环激素的系统定量整合。本文基于主要内分泌亚系统中经临床验证的参考区间，并用已发表数据集进一步验证，开展了循环人类激素的综合分析。结果显示，循环激素总质量约为40 ± 2毫克；在健康年轻成人中，脂联素和DHEAS占总激素重量和拷贝数的90%以上。人体内每个细胞约对应百万量级的激素分子，女性循环激素分子数量约为男性的一半。对56种具有整理后亲和力数据的激素分析表明，游离浓度，即可被受体利用的浓度，与受体结合亲和力相关，并呈现类别特异性尺度关系。生物可利用性机制按化学类别分化，符合化学结构限制可用缓冲策略的认识。总体而言，这些数据为人体内分泌系统提供了定量参考，并揭示了受体亲和力、生物可利用性与化学类别之间的联系。
Authors：Ron Sender; Tal Kedar; ...; Ron Milo; Shai Fuchs
作者单位：第一作者单位：以色列，雷霍沃特，魏茨曼科学研究所，植物与环境科学系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003864

4. 人类神经元放电随局部场电位振荡频率而变化

Title：Human neuronal firing varies with the frequency of local field potential oscillations
Type：研究文章
Time：2026-06-23
Abstracts：神经振荡在塑造神经元放电模式中具有关键作用。虽然相位锁定放电，即相位调谐，已在动物模型和人类侵入性记录中得到广泛研究，但神经元是否偏好在特定振荡频率下放电，即频率调谐，仍知之较少。作者利用来自海马、内嗅皮层、前扣带皮层、后扣带皮层和眶额皮层等多个脑区的人类颅内记录，检验神经元是否存在频率特异性放电。研究分析了19名神经外科患者清醒静息状态下与局部场电位同步记录的357个单神经元，采用自适应谱分解估计局部场电位瞬时频率，并在控制与频率变化无关的放电率变化后评估每个神经元的频率调谐。结果发现，27%的神经元在特定频率范围内放电增加或减少，最常见于低频范围，即10 Hz以下。表现出频率调谐的神经元不同于表现出相位调谐的神经元，两类调谐均见于多个脑区，且无明显解剖偏好。结果表明，神经振荡的瞬时频率会调节神经元放电，可能是人脑信息处理的另一种机制，并为面向频率的神经刺激开辟了新方向。
Authors：Zahra Jourahmad; Raissa K Mathura; ...; Eleonora Bartoli; Andrew J Watrous
作者单位：第一作者单位：美国，得克萨斯州，休斯敦，贝勒医学院，神经外科系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003818

5. 纵向谱系追踪揭示果蝇中肠衰老早期的克隆流失

Title：Longitudinal lineage tracing reveals early clonal attrition during Drosophila midgut aging
Type：研究文章
Time：2026-06-24
Abstracts：干细胞维持动态和增殖模式是决定多细胞生物组织衰老的重要因素。作者利用此前开发并增强测序兼容性的SMALT系统，对黑腹果蝇成体中肠在不同发育阶段进行纵向谱系追踪。首先通过泛表达Tubulin-GAL4驱动标记，分析羽化后3至33天早期成体阶段的全中肠克隆动态。系统发育重建显示，克隆多样性在羽化后立即达到峰值，并比预期更早开始下降，同时有效群体大小减少。为进一步研究晚期成体阶段的干细胞特异性动态，作者使用肠道干细胞特异性Dl-GAL4驱动标记羽化后33至63天的细胞，观察到后中肠持续发生克隆流失。这种多样性逐步丧失与年龄相关的有效增殖行为变化和谱系维持能力下降一致，表现为由谱系拓扑推断出的净增殖输出降低。值得注意的是，羽化后最初10天内出现的肠道干细胞谱系在衰老群体中保持克隆优势，到第63天时单一谱系占采样细胞的63%以上。贝叶斯生存模型证实，这些早期来源谱系具有最高的长期存续概率，图神经网络模型也能准确预测其跨连续阶段的结构演变。总体而言，研究勾勒出克隆流失的时间线，并提供了基于拓扑的克隆存活和结构变化预测指标，可用于前瞻性识别衰老过程中的优势克隆和衰退克隆。
Authors：Han Gong; Kehui Liu; ...; Xionglei He; Li Liu
作者单位：第一作者单位：中国，广州，中山大学，生命科学学院，生物防治国家重点实验室，教育部基因功能与调控重点实验室，进化合成生物学创新中心；中国，新乡，河南科技学院，生命科学学院也参与了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003866

6. Angptl5通过促进视黄酸信号限制斑马鱼原始造血

Title：Angptl5 restricts primitive hematopoiesis by promoting retinoic acid signaling in zebrafish
Type：研究文章
Time：2026-06-25
Abstracts：稳态对造血至关重要，其失调可导致严重病理状态。视黄酸是关键调控因子，对胚胎和成体造血均具有浓度依赖性作用，但造血过程中调节视黄酸信号的机制仍不清楚。作者以斑马鱼为模型，鉴定出血管生成素样蛋白5，即Angptl5，是造血稳态的重要调控因子。Angptl5功能缺失导致前侧板中胚层髓系细胞增生，并使后侧板中胚层红系祖细胞向前扩展，这些表型与视黄酸信号减弱一致。分子分析证实angptl5Δ10/Δ10突变体中视黄酸信号受损，外源补充视黄酸可完全挽救造血缺陷。机制上，Angptl5通过与Integrin α6lβ5相互作用，在转录水平激活视黄醇脱氢酶dhrs9。研究确定Angptl5是胚胎造血新的必要调控因子，并揭示了一种此前未被认识的造血稳态控制机制。这些发现提示Angptl5可能成为血液系统疾病的治疗靶点。
Authors：Jing Mo; Ding-Hao Zhuo; ...; Li-Ping Shu; Peng-Fei Xu
作者单位：第一作者单位：中国，贵州，贵阳，贵州医科大学，基础医学院，免疫学系；中国，义乌，浙江大学，医学院第四附属医院遗传医学中心、国际医学院、中国，浙江，杭州，浙江大学医学院，遗传学研究所、中国，浙江，杭州，浙江大学医学院，妇产科医院、中国，贵州，贵阳，贵州医科大学，国家与贵州省细胞工程与生物医学技术联合工程实验室，贵州省再生医学重点实验室也参与了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003858

7. 工程化双父源小鼠揭示缺乏母源基因组贡献的生命后果

Title：Engineered bipaternal mice reveal the consequences of life without a maternal genomic contribution
Type：研究文章
Time：2026-06-25
Abstracts：哺乳动物成功发育通常需要母源和父源基因组共同贡献，但两类亲本组分如何共同塑造个体发育仍未完全明了。作者利用携带大量印记区域修饰的雄核胚胎干细胞，并通过四倍体补偿生成工程化双父源小鼠，研究完全由父源基因组支持的发育所带来的发育和生理后果。胎盘分析显示，胎盘生长部分正常化，但不同妊娠产物之间仍存在持续差异。胚胎和出生后组织的转录组分析同样显示，印记基因和非印记基因均涉及广泛的基因表达状态改变。尽管发育过程中存在这些差异，成体生理却呈现较一致的终点：整合转录组和代谢组分析显示，成体肝脏趋向一种改变后的代谢构型，其特征为三羧酸循环及相关脂质代谢发生协调性扰动，并伴随肝脏脂质积累和全身脂肪量增加。这些发现表明，仅有父源基因组的哺乳动物发育可跨越多个阶段，但会沿着改变后的发育轨迹推进，最终形成不同的生理状态，为理解母源和父源基因组贡献如何相互作用并塑造哺乳动物发育和生理提供了线索。
Authors：Si-Nan Ma; Fan Li; ...; Qi Zhou; Wei Li
作者单位：第一作者单位：中国，哈尔滨，东北农业大学，生命科学学院；中国，北京，中国科学院动物研究所，器官再生与重建全国重点实验室、中国，北京，中国科学院大学、中国，北京，北京干细胞与再生医学研究院、中国，广州，中山大学，生命科学学院，生物防治国家重点实验室也参与了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003871

8. 酸性环境中结核分枝杆菌生长停滞增强其抗生素治疗存活能力

Title：Growth arrest of Mycobacterium tuberculosis in acidic environments enhances their survival of antibiotic treatment
Type：发现报告
Time：2026-06-22
Abstracts：结核分枝杆菌能够根据宿主环境动态调整生长行为，这对其在免疫和药物压力下存活至关重要，但这些行为在单细胞层面如何变化仍不清楚。作者利用高分辨率单细胞分析显示，结核分枝杆菌适应酸性条件的方式并不是整个群体统一降低生长速率，而是增加处于生长停滞状态的细菌比例。这个不生长亚群对乙胺丁醇具有更强耐受性，提示其在药物存活中发挥作用。临床菌株在中性和酸性条件下均表现出更高比例的生长停滞细胞，说明生长停滞可能是感染期间持续存在的策略之一。PhoPR双组分系统部分调控这一状态，而RNA测序分析还发现，酸性适应后有其他转录调控因子上调，可能促进细菌进入生长停滞状态并增强对乙胺丁醇的耐受性。研究表明，增加不生长亚群比例是一种主动适应策略，可在酸性条件下影响抗生素敏感性，为靶向结核病治疗中的细菌异质性提供了新视角。
Authors：Eun Seon Chung; William C Johnson; ...; Shumin Tan; Bree B Aldridge
作者单位：第一作者单位：美国，马萨诸塞州，波士顿，塔夫茨大学医学院，分子生物学与微生物学系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003857

9. 视觉皮层中不同局部场电位频段表征不同来源的决策相关信号

Title：Distinct sources of decision-related signals in visual cortex are represented in different local field potential bands
Type：发现报告
Time：2026-06-22
Abstracts：感觉皮层中单神经元活动的波动常与知觉决策相关。这类相关性通常被假设反映感觉信号对决策的因果影响，但也可能来自多种非因果因素。为区分这些可能性，作者研究了非人灵长类动物恒河猴在执行两种不同知觉决策任务时，中颞区MT和V4区记录到的局部场电位。与单神经元放电相比，局部场电位可分解为与不同解剖输入来源相关的频段，更重要的是，在放电活动被灭活后仍可持续存在，从而排除了相应神经活动对行为的因果影响。研究发现，高伽马频段，即70至150 Hz的局部场电位功率与知觉决策相关，且这种相关性在放电被灭活后消失，符合该频段在决策中具有因果作用的解释。这些信号在时间上与低伽马频段，即30至70 Hz的决策信号重叠，而后者在放电灭活后仍存在，提示其为非因果输入。有趣的是，较低频率的局部场电位信号，即5至30 Hz，既反映即将发生的知觉决策，也反映前一试次的结果，提示近期经验可能对神经动力学产生调节作用。因此，结果表明神经活动会多路复用有关知觉决策的不同来源信息，且这些信息类型可从不同局部场电位频率中可靠估计。
Authors：Yueyue Sapphire Hou; Pooya Laamerad; Liu D Liu; Christopher C Pack
作者单位：第一作者单位：加拿大，魁北克省，蒙特利尔，麦吉尔大学，蒙特利尔神经学研究所，神经病学与神经外科学系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003873

10. 睡眠剥夺提高人脑突触密度标志物SV2A水平

Title：Sleep deprivation increases levels of the synaptic density marker SV2A in the human brain
Type：发现报告
Time：2026-06-23
Abstracts：睡眠对突触稳态至关重要。突触稳态假说认为，觉醒会导致突触增强，而睡眠促进突触下调。突触囊泡糖蛋白2A，即SV2A，可通过[¹⁸F]SynVesT-1正电子发射断层成像定量评估，通常被视为突触密度的替代指标。在这项随机研究中，作者纳入40名健康成人，平均年龄27.5 ± 6.5岁，并在连续两天接受两次[¹⁸F]SynVesT-1 PET扫描。一半参与者分配至正常睡眠对照条件，另一半分配至睡眠剥夺条件。扫描在相同昼夜节律时间点进行：对照组约为醒后4小时，睡眠剥夺组则在基线阶段或约28小时连续觉醒后进行。睡眠剥夺使多个脑区SV2A结合显著增加，包括丘脑增加4.6%、海马增加5.6%、顶叶皮层增加3.2%，而对照组未观察到变化。SV2A增加程度与恢复睡眠期间慢波活动升高呈正相关，后者是睡眠压力的生理标志。结果为人类突触稳态假说提供了体内支持，并提示SV2A PET成像对睡眠-觉醒依赖性突触可塑性敏感。该研究于2022年1月19日在德国临床试验注册中心前瞻性注册，编号DRKS00027867。总体而言，这项PET成像研究提供了新的证据，表明睡眠剥夺会增加人脑范围内的突触密度。
Authors：David Elmenhorst; Anna L Foerges; ...; Alexander Drzezga; Andreas Bauer
作者单位：第一作者单位：德国，于利希，于利希研究中心，神经科学与医学研究所INM-2
Doi：10.1371/journal.pbio.3003816

11. 规范性组装规则揭示微生物群落中的公平性

Title：Normative assembly rule reveals fairness in microbial communities
Type：发现报告
Time：2026-06-24
Abstracts：理解和预测群落如何组装是生态学中的重要挑战。作者从规范性角度处理这些问题，将观察到的物种丰度分布与基于各物种Shapley值的博弈论公平分布进行比较。通过总计分析56种不同群落结果，研究评估了在不同生长条件下表现出竞争和合作相互作用的微生物群落中，生物量分配的公平程度。作者发现了一些公平群落，其丰度在所有环境中都与Shapley值高度一致；也发现了一些反例，其中真实丰度偏离了物种对群落生物量的客观贡献。随后，作者基于Shapley值的递归定义提出公平组装规则，并显示在已知较低层级竞争结果后，不公平的群落组成也符合公平组装原则。研究为生态动力学的分配功能提供了独特的实证见解，并奠定了规范性群落组装理论的理论基础。
Authors：Teemu Kuosmanen; Juhani Rantanen; ...; Teppo Hiltunen; Ville Mustonen
作者单位：第一作者单位：芬兰，赫尔辛基，赫尔辛基大学，计算机科学系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003872

12. 非重组藻类交配型染色体中的基因组侵蚀驱动剪接缺陷

Title：Splicing deficiency is driven by genomic erosion in non-recombining algal mating-type chromosomes
Type：发现报告
Time：2026-06-25
Abstracts：剪接缺陷可能是非重组区域中一种关键但尚未充分研究的基因组侵蚀形式。在约3.33亿至6.39亿年前分化的四种浮游植物中，位于U型雌性和V型雄性“UV”交配型区域内的基因，相比其他基因组区域的基因，表现出显著升高的内含子滞留。这些UV区域是不发生重组并决定交配相容性的染色体区域。长读长数据揭示了大量异常且可能无功能的mRNA异构体，尽管其编码潜力仍被保留。这种保留提示剪接缺陷在UV区域演化早期即已出现，并在漫长演化时间中持续存在。作者提出，这些缺陷源于伴随重组抑制而发生的序列组成和染色质组织演化变化，例如GC含量降低、核小体占据改变和甲基化受扰，这些变化共同损害剪接保真度。不同于常通过基因丢失发生退化的性染色体，绿藻中具有剪接缺陷的UV区域仍保留数百个基因，说明转录本层面的功能障碍提供了另一条功能衰退路径。研究将染色质介导的剪接缺陷确定为基因组侵蚀的新轴线，并将藻类UV系统定位为研究重组抑制如何重塑必要非重组基因组RNA加工保真度的模型。
Authors：Chris Condon; Andrea Galvez; ...; Manuel Ares Jr.; Russell Corbett-Detig
作者单位：第一作者单位：美国，加利福尼亚州，圣克鲁兹，加利福尼亚大学圣克鲁兹分校，生物分子工程系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003823

13. 多种黏附分子共同参与少突胶质细胞介导的轴突选择和髓鞘形成

Title：Multiple adhesion molecules act together in oligodendrocyte-mediated axonal selection and myelin formation
Type：发现报告
Time：2026-06-25
Abstracts：复杂生物体的快速信息处理依赖髓鞘。髓鞘由多层膜构成，在节间段和旁结环处紧密附着于轴突表面，特异性黏附蛋白维持轴突-胶质接触。由于是否为轴突形成髓鞘会深刻影响神经传递，这一过程必须受到精确调控。然而，少突胶质细胞选择合适轴突底物进行髓鞘化所需的具体分子仍不清楚。此前已鉴定出若干关键髓鞘相关黏附系统，包括节间段的髓鞘相关糖蛋白Mag和细胞黏附分子4 Cadm4，以及旁结处的Contactin1 Cntn1，但这三种黏附分子此前尚未被组合删除。作者以斑马鱼为模型，系统性破坏这三种髓鞘相关黏附系统。结果发现，同时缺失Mag、Cadm4和Cntn1会严重损害髓鞘启动，并使少数形成的初生髓鞘鞘膜不稳定，导致少突胶质细胞出现膜性“短突”表型。髓鞘形成受阻引发早期髓鞘化少突胶质细胞死亡，并造成严重髓鞘形成不足。研究表明，轴突靶标选择和髓鞘形成依赖一组具有冗余功能的黏附分子，而这些分子同时缺失会在很大程度上消除髓鞘生成。
Authors：Swathi Radha; Martina Arends; ...; Minou Djannatian; Mikael Simons
作者单位：第一作者单位：德国，慕尼黑，慕尼黑工业大学，神经元细胞生物学研究所
Doi：10.1371/journal.pbio.3003854

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审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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