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NEJM：体内CRISPR基因编辑疗法可有效治疗血管性水肿
遗传性血管性水肿是一种罕见的遗传疾病，会导致皮肤和黏膜反复发生水肿。这种疾病会影响日常生活，影响呼吸道，甚至致命。据估计，全球每5万人中就有一人患有遗传性血管性水肿，但由于疾病很罕见，往往得不到正确诊断。近日，奥克兰大学、阿姆斯特丹大学医学中心和剑桥大学医院的研究人员利用CRISPR-Cas9疗法成功治疗了十多名患者。这项1期试验的结果于2024年2月1日发表在《新英格兰医学杂志》（NEJM）上。主要研究者、奥克兰大学医学系的名誉副教授Hilary Longhurst博士称：“单剂量疗法似乎可以永久治愈遗传性血管性水肿患者的致残症状。当然，CRISPR-Cas9疗法在治疗其他遗传疾病方面也有巨
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Science：世界上第一张人类细胞内微管形成最早时刻的高分辨率图像
巴塞罗那基因组调控中心(CRG)和西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的研究人员捕获了世界上第一张人类细胞内微管形成最早时刻的高分辨率图像。今天发表在《科学》(Science)杂志上的这一发现，为治疗从癌症到神经发育障碍等许多不同类型疾病的潜在突破奠定了基础。“微管是细胞的关键组成部分，但我们在教科书中看到的所有描述它们最初形成的图像都是基于酵母结构的模型或漫画。在这里，我们捕捉到了人体细胞内发生作用的这一过程。现在我们知道了它的样子，我们可以探索它是如何被调节的。鉴于微管在细胞生物学中的基本作用，这可能最终导致针对各种疾病的新治疗方法，”ICREA研究教授Thomas Surrey解释说。细胞
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Nature最新发现，人类大脑中的神经元可以在我们说话之前预测我们要说什么
由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一项新研究通过使用先进的大脑记录技术，展示了人类大脑中的神经元如何协同工作，使人们能够思考自己想说的话，然后通过语言大声地表达出来。总之，这些发现提供了一张详细的图谱，说明诸如辅音和元音之类的语音在说话之前是如何在大脑中表现出来的，以及它们在语言生成过程中是如何串联在一起的。这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究揭示了大脑神经元在语言生成过程中的作用，这将有助于改善对语言障碍的理解和治疗。“虽然说话通常看起来很容易，但我们的大脑在产生自然语言的过程中执行了许多复杂的认知步骤——包括想出我们想说的单词，计划发音运动和产生我们想要的发音，我们的大脑以惊
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Science子刊：流感和COVID-19肺组织损伤后修复新技术
在人体中，肺和它们的血管系统可以被比作一座拥有复杂管道系统的建筑物。肺的血管是输送血液和营养物质、输送氧气和清除二氧化碳的重要管道。就像管道生锈或堵塞、破坏正常水流一样，呼吸道病毒(如SARS-CoV-2或流感)的损害也会干扰这种“管道系统”。在最近的一项研究中，研究人员观察了血管内皮细胞在肺修复中的关键作用。他们的研究成果发表在《Science Translational Medicine》杂志上，由宾夕法尼亚大学兽医学院的Andrew Vaughan领导，研究表明，通过脂质纳米颗粒(LNPs)输送血管内皮生长因子α (VEGFA)的技术，他们能够极大地增强这些受损血管的修复模式，就像水管工
来源：Science Translational Medicine
时间：2024-02-04
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张素春教授：首次3D打印出功能性人脑组织
麦迪逊-威斯康星大学麦迪逊分校的科学家团队已经开发出第一个3d打印的脑组织，可以像典型的脑组织一样生长和功能。这一成就对研究大脑的科学家以及致力于治疗广泛的神经和神经发育障碍(如阿尔茨海默氏症和帕金森病)的科学家具有重要意义。威斯康星大学麦迪逊分校魏斯曼中心的神经科学和神经学教授张素春（Su-Chun Zhang）说:“这将是一个非常强大的模型，可以帮助我们了解人类脑细胞和大脑部分是如何交流的。这可能会改变我们对干细胞生物学、神经科学以及许多神经和精神疾病发病机制的看法。”Zhang实验室的Yuanwei Yan指出，之前的打印方法限制了打印脑组织的成功。为此他们开发这种新型3D打印技术，相关
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Science：绘制小鼠大脑海马神经元的结构和组织
根据一项新的研究，单细胞项目组分析揭示了以前未知的全脑结构的空间组织原理，以及小鼠大脑中10,000多个海马神经元的连接。被称为轴突的特殊突起允许神经元向大脑中的其他神经元传递信号。海马体(HIP)是研究最广泛的大脑区域之一，在许多重要的大脑功能中起着至关重要的作用，包括学习、记忆和情感行为。髋部的核心回路通过轴突突起与大脑的其他区域相连。然而，hip内和hip外轴突投射的空间组织在很大程度上仍然未知。绘制后脑区神经元的连通性对于理解该区域的神经回路和潜在的大脑功能至关重要。一组研究人员将稀疏标记方法与荧光显微切片断层扫描(fMOST)相结合，系统地绘制了10,100个单神经元轴突投影及其树突
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里程碑研究：首次使用患者来源的肿瘤类器官来预先测试现有治疗方案的有效性
研究人员在实验室培养肿瘤，以便在肠癌患者开始治疗之前准确预测哪些药物对他们有效。由WEHI(位于澳大利亚墨尔本)领导的世界上第一个研究发现，对肿瘤类器官(从患者自身组织中生长的3D癌症模型)进行的药物测试可以显示它们对特定癌症治疗的反应。一项基于结果的临床试验正在进行，这将是第一个验证类器官药物测试作为指导肠癌患者治疗选择的准确方法的临床试验。肠癌是澳大利亚第二大致命癌症。摘要研究证明，类器官药物测试可以预测晚期肠癌患者对治疗的反应，准确率为90%。这项研究是世界上首次使用患者来源的肿瘤类器官来预先测试现有治疗方案的有效性，并确定肠癌患者潜在的新疗法。一项基于这些发现的临床试验将于今年启动，以
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一类microRNA可以帮助皮肤伤口更好更快愈合，减少疤痕
发表在《美国病理学杂志》上的一项新发现报告称，一类小RNA (microrna)， microRNA-29，可以恢复正常的皮肤结构，而不是通过结缔组织(疤痕)产生伤口愈合。任何正常皮肤修复的改善都将使许多容易产生功能失调瘢痕的大面积或深度伤口患者受益。由于无法愈合的伤口负担如此沉重，它有时被称为“无声的流行病”。在世界范围内，到2024年，与伤口护理相关的费用预计将达到每年150亿至220亿美元，超过世界某些地区管理肥胖相关健康问题的费用。曼彻斯特大学FBMH细胞基质生物学和再生医学部门首席研究员Svitlana Kurinna博士解释说:“我们有数据显示，microrna可以调节皮肤生长。m
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蝎子令人惊讶的两个“性感”特征
来自南澳大利亚弗林德斯大学、西澳大利亚大学和西澳大利亚博物馆的陆地生物学家仔细观察了澳大利亚特有的神秘穴居蝎子乌洛达克斯属的两个新物种，结果发现它们的尾巴与其他物种有很大的不同。乌洛达克斯蝎子的独特特征弗林德斯大学进化生物学家Bruno Buzatto博士是《Australian Journal of Zoology》上一篇新文章的主要作者，他说:“通过观察它们的内部生殖器，而不仅仅是外部形态，我们发现了我们最初认为的一个奇怪的物种——与其他已知的乌达克斯物种非常不同——实际上是两个新的不寻常的物种。”“这两个新物种，乌罗达库斯(Urodacus uncinus)和月爪库斯(Urodacus
来源：Australian Journal of Zoology.
时间：2024-02-04
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将肝细胞移植入眼的新研究方法
眼睛中的植入物不会像身体其他部位那样被免疫系统排斥，因为眼睛是所谓的免疫特权器官。卡罗林斯卡学院的研究人员已经开发出一种无需侵入性手术就能研究肝功能和疾病的方法。将肝细胞移植到小鼠的眼睛后，角膜可以作为进入体内的窗口，长期监测肝脏健康状况。这项研究发表在《Nature Communications》杂志上。想象一下，如果有可能在不需要侵入性手术的情况下研究活的生物体中的肝细胞。研究人员现在已经证明，通过将肝细胞的小3D细胞培养物(称为球体细胞)移植到小鼠的眼睛前房，这是可能的。然后，眼睛的角膜被用作观察身体的窗口，以获得小鼠一生中肝脏变化的线索。脂肪肝疾病的标志研究人员能够证明肝细胞附着在眼睛
来源：Nature Communications
时间：2024-02-04
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基于纳米技术的CRISPR/Cas9基因编辑系统在癌症治疗中的应用
本文由Changyang Gong教授和博士生Shiyao Zhou撰写。首先，他们阐述了CRISPR/Cas9系统的机制。CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和单链定向RNA (sgRNA)组成。在原间隔邻近基序(PAM)的存在下，sgRNA准确地将Cas9内切酶引导到靶区，在那里它引起DNA双链断裂(DSBs)，导致位点特异性基因组变化。内源性DNA修复可以在DSB产生后通过两种主要的基因组编辑途径进行:非同源末端连接(NHEJ)或同源定向修复(HDR)。科学家利用Cas9在sgRNA的指导下靶向特定DNA序列的生物学特性，进一步开发了基于dCas9的基因靶向激活和基因靶向抑制工具，分
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以色列正在淹没加沙的隧道网络:科学家评估风险
以色列军方已经开始向加沙地带下方哈马斯修建的隧道注入“高流量”海水，作为其“消除恐怖分子基础设施”的一部分。1月30日，以色列国防军(国防军)证实，自12月以来一直谣传的在加沙地带地下泄洪隧道的计划正在一些未公开地点实施。以色列国防军的声明补充说，此举是一项“重大的工程和技术突破”，选择的地点是为了“该地区的地下水不会受到损害”。然而，一些水资源研究人员警告说，用海水淹没隧道可能会对加沙已经稀缺的淡水供应造成毁灭性影响，并可能破坏建筑物的稳定。还令人关切的是，淹没隧道可能危及哈马斯在2023年10月7日袭击中绑架的约130名以色列人质中的许多人。人质的位置仍然未知。但是《自然》杂志采访的一位研
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《Nature Neuroscience》大脑神经如何实现按需供能？
大脑功能取决于电信号沿轴突的快速移动，轴突是连接数十亿脑细胞的神经细胞的长延伸。神经纤维被一层叫做髓磷脂的脂肪层隔离，髓磷脂是由一种叫做少突胶质细胞的特殊细胞产生的。这些细胞包裹并隔离神经纤维，确保对大脑功能至关重要的信号的快速有效传递。现在，苏黎世大学(UZH)药理学和毒理学研究所的Aiman Saab领导的一组神经科学家发现了这些髓磷脂形成细胞在小鼠大脑中的一种新的中心功能。Saab说:“我们发现，少突胶质细胞不仅能探测到来自活跃神经纤维的信号，而且还能通过立即加速葡萄糖(一种主要的能量来源)的消耗来做出反应。”通过这种方式，少突胶质细胞将富含能量的分子传递给快速放电的轴突，以支持它们的动
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-02-02
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《PNAS》2型糖尿病肥胖背后的细胞功能紊乱
体内“清洁细胞”功能的破坏可能有助于解释为什么有些肥胖者会患上2型糖尿病，而另一些人则不会。哥德堡大学的一项研究描述了这种新发现的机制。众所周知，肥胖会增加胰岛素抵抗和2型糖尿病的风险。众所周知，一些体重增加的人患有这种疾病，而另一些人则没有。造成这些差异的原因尚不清楚，但它们与脂肪组织的功能有关，而不是身体脂肪的数量。目前发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的这项研究主要是基于对鼠的实验，但研究表明，新发现的机制也适用于人类。体重增加会增加结构蛋白胶原蛋白的分解，为脂肪组织中生长的脂肪细胞腾出空间。胶原蛋白是人体的天然组成部分，为软骨、肌肉和皮肤提供力量。胶原蛋白的分解是由巨噬细胞处理
来源：Proceedings of the National Academy of Sciences
时间：2024-02-02
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破解了持续一个世纪的精子之谜
密歇根州立大学的研究人员已经解开了一个鲜为人知的精子结构之谜，即细胞质液滴(CD)。CD的特征是细胞质增大——一种被细胞膜包裹的粘稠的凝胶状物质——位于精子头部附近，特别是颈部。这种现象在包括人类在内的所有哺乳动物中都可以观察到。这种新的遗传模型是同类中的第一个。尽管在100年前首次发现CD，但由于缺乏分子和遗传工具来研究它，人们一直不清楚CD是如何形成的，以及它的功能是什么。科学家们经常忽视它，但它不能再被忽视了，密歇根州立大学农业和自然资源学院动物科学和生殖与发育科学项目副教授陈晨说。Chen说:“我们用小鼠进行的新研究表明，CD确实是一个积极形成的细胞器，旨在调节精子的成熟和生育能力，在
来源：Nature Communications
时间：2024-02-02
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癌症如何劫持神经系统生长和扩散？
石灰绿色的闪电在电脑屏幕上混乱地闪烁，这一景象令癌症神经科学家Humsa Venkatesh感到震惊。那是2017年底，她正在观察一种名为神经胶质瘤的人类脑肿瘤细胞的电活动风暴。文卡特什原以为癌变的脑细胞之间会有一点背景的交流，就像健康的脑细胞之间一样。但谈话是连续的，而且是快速的。Venkatesh当时是加州斯坦福大学医学院的博士后研究员，他说:“我可以看到这些肿瘤细胞亮了起来。它们明显是电活跃的。”她立刻开始思考这其中的含义。科学家们只是没有考虑到癌细胞——甚至是大脑中的癌细胞——可以相互交流到这种程度。也许肿瘤持续的电子交流帮助它生存，甚至生长。“我们研究的是癌症，不是神经元
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一种可视化脑癌的新方法
布里格姆和麻省理工学院的研究人员利用新的、廉价的显微镜技术发现了人类脑组织中从未见过的细节。研究人员已经开发出一种新的显微镜技术，称为拥挤扩张病理学(dExPath)来分析脑组织。通过用dExPath分离蛋白质，研究人员可以对组织中以前无法接触到的蛋白质进行染色，突出显示纳米大小的结构，甚至是以前隐藏的细胞群。这种“超分辨率成像”技术有可能为改善诊断策略和患者预后提供见解。来自布里格姆妇女医院和麻省理工学院(MIT)的研究人员通过使用一种新的显微镜技术(称为dExPath)公布了前所未有的详细脑癌组织图像。布里格姆妇女医院是麻省理工学院的创始成员之一。他们的研究结果发表在《Science Tr
来源：Science Translational Medicine
时间：2024-02-02
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《Nature》测量无序蛋白质，预测它们的功能
蛋白质分子是生物学的核心。我们对蛋白质的典型理解是，每种蛋白质都有特定的三维形状，使其能够发挥其功能。这种教条受到了内在无序蛋白质的挑战，这些蛋白质占所有蛋白质的三分之一，尽管它们的形状在不断变化，但它们具有核心的生物学功能。到目前为止，我们对这类有趣的蛋白质的结构特性的理解仅基于对少数例子的研究。在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，哥本哈根大学生物系的研究人员展示了人体内所有(约28000种)无序蛋白质的行为。“我一直对内在无序的蛋白质着迷，因为它们似乎违背了蛋白质应该如何表现的大多数规则。在过去的20年里，我们一直致力于弄清楚这些奇怪的蛋白质是什么样子的，以及是否需要应用新的规则来描述
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Plan A or Plan B？T细胞灵活形成免疫记忆
人们很早就知道，杀死病原体的淋巴细胞可以将自己变成持久的记忆性细胞，在最初的感染被清除后还能存活很长时间。它们时刻准备着，迅速识别并消除同类病原体的入侵。这也是人们在患上某些传染病后对其产生抵抗力的原因之一。接种疫苗也是这样起作用的，它教会免疫系统识别和攻击危险的病毒、寄生虫或细菌。然而，T细胞何时决定形成记忆，目前还不大清楚。华盛顿大学的研究人员希望准确解释细胞毒性T淋巴细胞在感染过程中何时决定形成记忆。他们利用实时的活体成像技术观察了这些细胞的整个谱系轨迹。这项题为“Reversible, tunable epigenetic silencing of TCF1 generates fle
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人类脑组织中的新细胞和结构
麻省理工学院和布里格姆妇女医院/哈佛医学院的研究人员使用一种新的显微镜技术，对人类脑组织进行了比以往更详细的成像，揭示了以前不可见的细胞和结构。在他们的发现中，研究人员发现一些“低级别”脑肿瘤含有比预期更多的推定侵袭性肿瘤细胞，这表明这些肿瘤中的一些可能比以前认为的更具侵袭性。研究人员希望这项技术最终可以用于诊断肿瘤，产生更准确的预后，并帮助医生选择治疗方法。“我们开始看到神经元和突触与周围大脑的相互作用对肿瘤的生长和进展有多重要。Pablo Valdes说:“很多东西是我们用传统工具无法看到的，但现在我们有了一种工具，可以在纳米尺度上观察这些组织，并试图理解这些相互作用。”Chiocca曾是
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