PLOS Biology 刊訊 | 2026年6月最新一期，國人占3篇！

認知神經科學前沿文獻分享

基本信息

PLOS Biology 刊訊 | 2026年6月最新一期，共收錄 13 篇。其中有中國機構或國人單位參與發表的文獻 3 篇。

1. 跨學科聯盟中基于網絡的協作式模型開發：設計原則與實踐指南

Title：Web-based collaborative model development in interdisciplinary consortia: Design principles and practical guidance
Type：導讀文章
Time：2026-06-23
Abstracts：基于網絡的建模平臺可在模型開發早期促進建模人員與實驗研究者之間的協作。作者結合兩個跨學科案例研究，提出了構建交互式敏捷建模工具的指導原則。
Authors：Marvin van Aalst; Alienor Lahlou; ...; David Colliaux; Anna Matuszyńska
作者單位：第一作者單位：德國，亞琛，亞琛工業大學，生物學系，計算生命科學方向
Doi：10.1371/journal.pbio.3003825

2. 不只是相位：神經元放電的頻率依賴性調諧

Title：It’s not just the phase: Frequency-dependent tuning of neuronal firing
Type：導讀文章
Time：2026-06-24
Abstracts：PLOS Biology 的一項新研究顯示，在人類顱內記錄中，神經元放電會選擇性地調諧至特定振蕩頻率，并與相位調諧相互補充。這提示腦節律組織神經活動的方式可能還存在一個額外維度。
Authors：Ying Yao; Simon Hanslmayr
作者單位：第一作者單位：英國，格拉斯哥，格拉斯哥大學，心理學與神經科學學院
Doi：10.1371/journal.pbio.3003846

3. 人體血液中激素的總質量、拷貝數與分布

Title：The total mass, copy number, and distribution of hormones in the human bloodstream
Type：研究文章
Time：2026-06-22
Abstracts：人體內分泌系統協調關鍵生理過程，但此前缺乏對臨床相關循環激素的系統定量整合。本文基于主要內分泌亞系統中經臨床驗證的參考區間，并用已發表數據集進一步驗證，開展了循環人類激素的綜合分析。結果顯示，循環激素總質量約為40 ± 2毫克；在健康年輕成人中，脂聯素和DHEAS占總激素重量和拷貝數的90%以上。人體內每個細胞約對應百萬量級的激素分子，女性循環激素分子數量約為男性的一半。對56種具有整理后親和力數據的激素分析表明，游離濃度，即可被受體利用的濃度，與受體結合親和力相關，并呈現類別特異性尺度關系。生物可利用性機制按化學類別分化，符合化學結構限制可用緩沖策略的認識?？傮w而言，這些數據為人體內分泌系統提供了定量參考，并揭示了受體親和力、生物可利用性與化學類別之間的聯系。
Authors：Ron Sender; Tal Kedar; ...; Ron Milo; Shai Fuchs
作者單位：第一作者單位：以色列，雷霍沃特，魏茨曼科學研究所，植物與環境科學系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003864

4. 人類神經元放電隨局部場電位振蕩頻率而變化

Title：Human neuronal firing varies with the frequency of local field potential oscillations
Type：研究文章
Time：2026-06-23
Abstracts：神經振蕩在塑造神經元放電模式中具有關鍵作用。雖然相位鎖定放電，即相位調諧，已在動物模型和人類侵入性記錄中得到廣泛研究，但神經元是否偏好在特定振蕩頻率下放電，即頻率調諧，仍知之較少。作者利用來自海馬、內嗅皮層、前扣帶皮層、后扣帶皮層和眶額皮層等多個腦區的人類顱內記錄，檢驗神經元是否存在頻率特異性放電。研究分析了19名神經外科患者清醒靜息狀態下與局部場電位同步記錄的357個單神經元，采用自適應譜分解估計局部場電位瞬時頻率，并在控制與頻率變化無關的放電率變化后評估每個神經元的頻率調諧。結果發現，27%的神經元在特定頻率范圍內放電增加或減少，最常見于低頻范圍，即10 Hz以下。表現出頻率調諧的神經元不同于表現出相位調諧的神經元，兩類調諧均見于多個腦區，且無明顯解剖偏好。結果表明，神經振蕩的瞬時頻率會調節神經元放電，可能是人腦信息處理的另一種機制，并為面向頻率的神經刺激開辟了新方向。
Authors：Zahra Jourahmad; Raissa K Mathura; ...; Eleonora Bartoli; Andrew J Watrous
作者單位：第一作者單位：美國，得克薩斯州，休斯敦，貝勒醫學院，神經外科系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003818

5. 縱向譜系追蹤揭示果蠅中腸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：干細胞維持動態和增殖模式是決定多細胞生物組織衰老的重要因素。作者利用此前開發并增強測序兼容性的SMALT系統，對黑腹果蠅成體中腸在不同發育階段進行縱向譜系追蹤。首先通過泛表達Tubulin-GAL4驅動標記，分析羽化后3至33天早期成體階段的全中腸克隆動態。系統發育重建顯示，克隆多樣性在羽化后立即達到峰值，并比預期更早開始下降，同時有效群體大小減少。為進一步研究晚期成體階段的干細胞特異性動態，作者使用腸道干細胞特異性Dl-GAL4驅動標記羽化后33至63天的細胞，觀察到后中腸持續發生克隆流失。這種多樣性逐步喪失與年齡相關的有效增殖行為變化和譜系維持能力下降一致，表現為由譜系拓撲推斷出的凈增殖輸出降低。值得注意的是，羽化后最初10天內出現的腸道干細胞譜系在衰老群體中保持克隆優勢，到第63天時單一譜系占采樣細胞的63%以上。貝葉斯生存模型證實，這些早期來源譜系具有最高的長期存續概率，圖神經網絡模型也能準確預測其跨連續階段的結構演變。總體而言，研究勾勒出克隆流失的時間線，并提供了基于拓撲的克隆存活和結構變化預測指標，可用于前瞻性識別衰老過程中的優勢克隆和衰退克隆。
Authors：Han Gong; Kehui Liu; ...; Xionglei He; Li Liu
作者單位：第一作者單位：中國，廣州，中山大學，生命科學學院，生物防治國家重點實驗室，教育部基因功能與調控重點實驗室，進化合成生物學創新中心；中國，新鄉，河南科技學院，生命科學學院也參與了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003866

6. Angptl5通過促進視黃酸信號限制斑馬魚原始造血

Title：Angptl5 restricts primitive hematopoiesis by promoting retinoic acid signaling in zebrafish
Type：研究文章
Time：2026-06-25
Abstracts：穩態對造血至關重要，其失調可導致嚴重病理狀態。視黃酸是關鍵調控因子，對胚胎和成體造血均具有濃度依賴性作用，但造血過程中調節視黃酸信號的機制仍不清楚。作者以斑馬魚為模型，鑒定出血管生成素樣蛋白5，即Angptl5，是造血穩態的重要調控因子。Angptl5功能缺失導致前側板中胚層髓系細胞增生，并使后側板中胚層紅系祖細胞向前擴展，這些表型與視黃酸信號減弱一致。分子分析證實angptl5Δ10/Δ10突變體中視黃酸信號受損，外源補充視黃酸可完全挽救造血缺陷。機制上，Angptl5通過與Integrin α6lβ5相互作用，在轉錄水平激活視黃醇脫氫酶dhrs9。研究確定Angptl5是胚胎造血新的必要調控因子，并揭示了一種此前未被認識的造血穩態控制機制。這些發現提示Angptl5可能成為血液系統疾病的治療靶點。
Authors：Jing Mo; Ding-Hao Zhuo; ...; Li-Ping Shu; Peng-Fei Xu
作者單位：第一作者單位：中國，貴州，貴陽，貴州醫科大學，基礎醫學院，免疫學系；中國，義烏，浙江大學，醫學院第四附屬醫院遺傳醫學中心、國際醫學院、中國，浙江，杭州，浙江大學醫學院，遺傳學研究所、中國，浙江，杭州，浙江大學醫學院，婦產科醫院、中國，貴州，貴陽，貴州醫科大學，國家與貴州省細胞工程與生物醫學技術聯合工程實驗室，貴州省再生醫學重點實驗室也參與了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003858

7. 工程化雙父源小鼠揭示缺乏母源基因組貢獻的生命后果

Title：Engineered bipaternal mice reveal the consequences of life without a maternal genomic contribution
Type：研究文章
Time：2026-06-25
Abstracts：哺乳動物成功發育通常需要母源和父源基因組共同貢獻，但兩類親本組分如何共同塑造個體發育仍未完全明了。作者利用攜帶大量印記區域修飾的雄核胚胎干細胞，并通過四倍體補償生成工程化雙父源小鼠，研究完全由父源基因組支持的發育所帶來的發育和生理后果。胎盤分析顯示，胎盤生長部分正?；?，但不同妊娠產物之間仍存在持續差異。胚胎和出生后組織的轉錄組分析同樣顯示，印記基因和非印記基因均涉及廣泛的基因表達狀態改變。盡管發育過程中存在這些差異，成體生理卻呈現較一致的終點：整合轉錄組和代謝組分析顯示，成體肝臟趨向一種改變后的代謝構型，其特征為三羧酸循環及相關脂質代謝發生協調性擾動，并伴隨肝臟脂質積累和全身脂肪量增加。這些發現表明，僅有父源基因組的哺乳動物發育可跨越多個階段，但會沿著改變后的發育軌跡推進，最終形成不同的生理狀態，為理解母源和父源基因組貢獻如何相互作用并塑造哺乳動物發育和生理提供了線索。
Authors：Si-Nan Ma; Fan Li; ...; Qi Zhou; Wei Li
作者單位：第一作者單位：中國，哈爾濱，東北農業大學，生命科學學院；中國，北京，中國科學院動物研究所，器官再生與重建全國重點實驗室、中國，北京，中國科學院大學、中國，北京，北京干細胞與再生醫學研究院、中國，廣州，中山大學，生命科學學院，生物防治國家重點實驗室也參與了本研究
Doi：10.1371/journal.pbio.3003871

8. 酸性環境中結核分枝桿菌生長停滯增強其抗生素治療存活能力

Title：Growth arrest of Mycobacterium tuberculosis in acidic environments enhances their survival of antibiotic treatment
Type：發現報告
Time：2026-06-22
Abstracts：結核分枝桿菌能夠根據宿主環境動態調整生長行為，這對其在免疫和藥物壓力下存活至關重要，但這些行為在單細胞層面如何變化仍不清楚。作者利用高分辨率單細胞分析顯示，結核分枝桿菌適應酸性條件的方式并不是整個群體統一降低生長速率，而是增加處于生長停滯狀態的細菌比例。這個不生長亞群對乙胺丁醇具有更強耐受性，提示其在藥物存活中發揮作用。臨床菌株在中性和酸性條件下均表現出更高比例的生長停滯細胞，說明生長停滯可能是感染期間持續存在的策略之一。PhoPR雙組分系統部分調控這一狀態，而RNA測序分析還發現，酸性適應后有其他轉錄調控因子上調，可能促進細菌進入生長停滯狀態并增強對乙胺丁醇的耐受性。研究表明，增加不生長亞群比例是一種主動適應策略，可在酸性條件下影響抗生素敏感性，為靶向結核病治療中的細菌異質性提供了新視角。
Authors：Eun Seon Chung; William C Johnson; ...; Shumin Tan; Bree B Aldridge
作者單位：第一作者單位：美國，馬薩諸塞州，波士頓，塔夫茨大學醫學院，分子生物學與微生物學系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003857

9. 視覺皮層中不同局部場電位頻段表征不同來源的決策相關信號

Title：Distinct sources of decision-related signals in visual cortex are represented in different local field potential bands
Type：發現報告
Time：2026-06-22
Abstracts：感覺皮層中單神經元活動的波動常與知覺決策相關。這類相關性通常被假設反映感覺信號對決策的因果影響，但也可能來自多種非因果因素。為區分這些可能性，作者研究了非人靈長類動物恒河猴在執行兩種不同知覺決策任務時，中顳區MT和V4區記錄到的局部場電位。與單神經元放電相比，局部場電位可分解為與不同解剖輸入來源相關的頻段，更重要的是，在放電活動被滅活后仍可持續存在，從而排除了相應神經活動對行為的因果影響。研究發現，高伽馬頻段，即70至150 Hz的局部場電位功率與知覺決策相關，且這種相關性在放電被滅活后消失，符合該頻段在決策中具有因果作用的解釋。這些信號在時間上與低伽馬頻段，即30至70 Hz的決策信號重疊，而后者在放電滅活后仍存在，提示其為非因果輸入。有趣的是，較低頻率的局部場電位信號，即5至30 Hz，既反映即將發生的知覺決策，也反映前一試次的結果，提示近期經驗可能對神經動力學產生調節作用。因此，結果表明神經活動會多路復用有關知覺決策的不同來源信息，且這些信息類型可從不同局部場電位頻率中可靠估計。
Authors：Yueyue Sapphire Hou; Pooya Laamerad; Liu D Liu; Christopher C Pack
作者單位：第一作者單位：加拿大，魁北克省，蒙特利爾，麥吉爾大學，蒙特利爾神經學研究所，神經病學與神經外科學系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003873

10. 睡眠剝奪提高人腦突觸密度標志物SV2A水平

Title：Sleep deprivation increases levels of the synaptic density marker SV2A in the human brain
Type：發現報告
Time：2026-06-23
Abstracts：睡眠對突觸穩態至關重要。突觸穩態假說認為，覺醒會導致突觸增強，而睡眠促進突觸下調。突觸囊泡糖蛋白2A，即SV2A，可通過[1?F]SynVesT-1正電子發射斷層成像定量評估，通常被視為突觸密度的替代指標。在這項隨機研究中，作者納入40名健康成人，平均年齡27.5 ± 6.5歲，并在連續兩天接受兩次[1?F]SynVesT-1 PET掃描。一半參與者分配至正常睡眠對照條件，另一半分配至睡眠剝奪條件。掃描在相同晝夜節律時間點進行：對照組約為醒后4小時，睡眠剝奪組則在基線階段或約28小時連續覺醒后進行。睡眠剝奪使多個腦區SV2A結合顯著增加，包括丘腦增加4.6%、海馬增加5.6%、頂葉皮層增加3.2%，而對照組未觀察到變化。SV2A增加程度與恢復睡眠期間慢波活動升高呈正相關，后者是睡眠壓力的生理標志。結果為人類突觸穩態假說提供了體內支持，并提示SV2A PET成像對睡眠-覺醒依賴性突觸可塑性敏感。該研究于2022年1月19日在德國臨床試驗注冊中心前瞻性注冊，編號DRKS00027867?？傮w而言，這項PET成像研究提供了新的證據，表明睡眠剝奪會增加人腦范圍內的突觸密度。
Authors：David Elmenhorst; Anna L Foerges; ...; Alexander Drzezga; Andreas Bauer
作者單位：第一作者單位：德國，于利希，于利希研究中心，神經科學與醫學研究所INM-2
Doi：10.1371/journal.pbio.3003816

11. 規范性組裝規則揭示微生物群落中的公平性

Title：Normative assembly rule reveals fairness in microbial communities
Type：發現報告
Time：2026-06-24
Abstracts：理解和預測群落如何組裝是生態學中的重要挑戰。作者從規范性角度處理這些問題，將觀察到的物種豐度分布與基于各物種Shapley值的博弈論公平分布進行比較。通過總計分析56種不同群落結果，研究評估了在不同生長條件下表現出競爭和合作相互作用的微生物群落中，生物量分配的公平程度。作者發現了一些公平群落，其豐度在所有環境中都與Shapley值高度一致；也發現了一些反例，其中真實豐度偏離了物種對群落生物量的客觀貢獻。隨后，作者基于Shapley值的遞歸定義提出公平組裝規則，并顯示在已知較低層級競爭結果后，不公平的群落組成也符合公平組裝原則。研究為生態動力學的分配功能提供了獨特的實證見解，并奠定了規范性群落組裝理論的理論基礎。
Authors：Teemu Kuosmanen; Juhani Rantanen; ...; Teppo Hiltunen; Ville Mustonen
作者單位：第一作者單位：芬蘭，赫爾辛基，赫爾辛基大學，計算機科學系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003872

12. 非重組藻類交配型染色體中的基因組侵蝕驅動剪接缺陷

Title：Splicing deficiency is driven by genomic erosion in non-recombining algal mating-type chromosomes
Type：發現報告
Time：2026-06-25
Abstracts：剪接缺陷可能是非重組區域中一種關鍵但尚未充分研究的基因組侵蝕形式。在約3.33億至6.39億年前分化的四種浮游植物中，位于U型雌性和V型雄性“UV”交配型區域內的基因，相比其他基因組區域的基因，表現出顯著升高的內含子滯留。這些UV區域是不發生重組并決定交配相容性的染色體區域。長讀長數據揭示了大量異常且可能無功能的mRNA異構體，盡管其編碼潛力仍被保留。這種保留提示剪接缺陷在UV區域演化早期即已出現，并在漫長演化時間中持續存在。作者提出，這些缺陷源于伴隨重組抑制而發生的序列組成和染色質組織演化變化，例如GC含量降低、核小體占據改變和甲基化受擾，這些變化共同損害剪接保真度。不同于常通過基因丟失發生退化的性染色體，綠藻中具有剪接缺陷的UV區域仍保留數百個基因，說明轉錄本層面的功能障礙提供了另一條功能衰退路徑。研究將染色質介導的剪接缺陷確定為基因組侵蝕的新軸線，并將藻類UV系統定位為研究重組抑制如何重塑必要非重組基因組RNA加工保真度的模型。
Authors：Chris Condon; Andrea Galvez; ...; Manuel Ares Jr.; Russell Corbett-Detig
作者單位：第一作者單位：美國，加利福尼亞州，圣克魯茲，加利福尼亞大學圣克魯茲分校，生物分子工程系
Doi：10.1371/journal.pbio.3003823

13. 多種黏附分子共同參與少突膠質細胞介導的軸突選擇和髓鞘形成

Title：Multiple adhesion molecules act together in oligodendrocyte-mediated axonal selection and myelin formation
Type：發現報告
Time：2026-06-25
Abstracts：復雜生物體的快速信息處理依賴髓鞘。髓鞘由多層膜構成，在節間段和旁結環處緊密附著于軸突表面，特異性黏附蛋白維持軸突-膠質接觸。由于是否為軸突形成髓鞘會深刻影響神經傳遞，這一過程必須受到精確調控。然而，少突膠質細胞選擇合適軸突底物進行髓鞘化所需的具體分子仍不清楚。此前已鑒定出若干關鍵髓鞘相關黏附系統，包括節間段的髓鞘相關糖蛋白Mag和細胞黏附分子4 Cadm4，以及旁結處的Contactin1 Cntn1，但這三種黏附分子此前尚未被組合刪除。作者以斑馬魚為模型，系統性破壞這三種髓鞘相關黏附系統。結果發現，同時缺失Mag、Cadm4和Cntn1會嚴重損害髓鞘啟動，并使少數形成的初生髓鞘鞘膜不穩定，導致少突膠質細胞出現膜性“短突”表型。髓鞘形成受阻引發早期髓鞘化少突膠質細胞死亡，并造成嚴重髓鞘形成不足。研究表明，軸突靶標選擇和髓鞘形成依賴一組具有冗余功能的黏附分子，而這些分子同時缺失會在很大程度上消除髓鞘生成。
Authors：Swathi Radha; Martina Arends; ...; Minou Djannatian; Mikael Simons
作者單位：第一作者單位：德國，慕尼黑，慕尼黑工業大學，神經元細胞生物學研究所
Doi：10.1371/journal.pbio.3003854

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