对伴随着皮质内微电极植入的受伤引起的生理反应的转录组分析
Johnathan R T Huff1, Jaime Wang1, Yue Gao2
1Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleveland, OH, 44106, United States; Advanced Platform Technology Center, Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs Medical Center, 10901 East Blvd., Cleveland, OH, 44106, United States.
Biomaterials
|September 20, 2025
概括
皮层内微电极 (IME) 引起的神经炎症会影响设备的功能. 转录组分析显示,手术创伤和植入物会导致大脑广泛,持续的炎症,即使在遥远的区域.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 神经炎症是皮层内微电极 (IME) 性能恶化的关键因素.
- 外科手术和IMEs的慢性植入诱导了一种依赖时间的炎症反应.
- 转录组分析提供了一种敏感的方法来表征神经炎症.
研究的目的:
- 为了区分手术与与IME植入有关的神经炎症与设备相关的神经炎症,使用转录学.
- 为提供对神经植入物神经炎症反应的最新特征.
- 为了研究超出植入部位的神经炎症的空间范围.
主要方法:
- 在老鼠身上创建了四个损伤概况 (无伤,仅进行切术,刺伤,植入).
- 在手术后2,8周和16周对脑组织进行了批量转录组分析.
- 使用了一个专注于神经炎症和神经元健康的定制基因小组.
主要成果:
- 在所有损伤组和时间点中观察到与神经炎症相关的显著差异性基因表达.
- 在仅进行切术,刺伤和植入组中发现了类似的基因和通路配置文件.
- 即使在未受伤的组织区域中,神经炎症标志物也会升高,这表明远程影响.
结论:
- 对皮层内植入物的神经炎症反应广泛,可以影响远端大脑区域.
- 手术创伤对整体的神经炎症概况有显著的贡献.
- 需要新的策略来减轻神经植入物的阳性效应,并避免通过多个装置加剧炎症.
