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科学家创造了世界上第一个3D细胞模型,以帮助开发治疗唇部损伤的方法
我们用嘴唇说话、吃饭、喝水和呼吸;它们象征着我们的情感、健康和美感。它需要一个复杂的结构来发挥如此多的作用,所以嘴唇问题很难有效地修复。基础研究对于改善这些治疗方法至关重要,但到目前为止,使用唇细胞的模型还没有出现,因为唇细胞的表现与其他皮肤细胞不同。在《细胞与发育生物学前沿》(Frontiers In Cell and Developmental Biology)发表的一项新研究中,科学家们报告了捐赠的唇细胞的成功永生化,这使得在实验室中开发临床相关的唇模型成为可能。这一概念验证一旦扩大,将使成千上万的患者受益。伯尔尼大学的马丁·德根博士说:“嘴唇是我们脸部的一个非常突出的特征。”“这种组织
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大脑蛋白质、功能连接与个体差异
神经科学的一个长期目标是了解微观尺度上的分子和细胞结构如何在宏观尺度上引起大脑区域之间的交流。发表在《Nature Neuroscience》杂志上的一项研究首次发现了数百种大脑蛋白质,这些蛋白质可以解释人类大脑中功能连接和结构共变的个体间差异。“神经科学的一个中心目标是发展对大脑的理解,最终描述人类认知和行为的机制基础,”Jeremy Herskowitz博士说,他是阿拉巴马大学伯明翰神经病学系的副教授,也是该研究的共同通讯作者,Jeremy Herskowitz博士,纽约锡拉丘兹纽约州立大学上州医科大学。“这项研究证明了整合来自不同生物物理尺度的数据以提供对人类大脑连接的分子理解的可行性。
来源:Nature Neuroscience
时间:2024-11-05
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线粒体遗传学揭示ALS的风险和保护
利用测序技术,研究人员将线粒体DNA中的51个突变与肌萎缩侧索硬化症(ALS)联系起来。肌萎缩侧索硬化症是一种无法治愈的退行性神经系统疾病,会导致肌肉萎缩和瘫痪。其中13个突变增加了患ALS的风险,38个具有保护作用。这项研究表明,这些突变可能对未来的ALS测试和研究很重要。关于这项研究的一篇文章发表在《Muscle & Nerve》杂志上。值得一提的是,为细胞提供能量的细胞器线粒体有自己的DNA (mtDNA),它完全遗传自母亲。mtDNA的突变可以引起几种疾病,几乎所有这些疾病都会影响神经肌肉过程。研究人员分析了1965名ALS患者和2547名非ALS对照组的基因组。ALS患者基因
来源:Muscle & Nerve
时间:2024-11-05
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创新注射填充剂将改变糖尿病伤口治疗方式
寺崎生物医学创新研究所(Terasaki Institute for Biomedical Innovation,简称TIBI)的研究人员开发出一种革命性的可注射颗粒填充物,可以改变糖尿病伤口的治疗方式,有可能改善患者的治疗效果。这项开创性的研究发表在ACS Nano杂志上,介绍了一种创新的方法,即使用专门的多孔真皮填充物来加速组织愈合和再生。来自TIBI和内布拉斯加州大学医学中心(UNMC)的研究小组开发了一种结合静电纺丝和电喷涂技术的新方法,以制造多孔、颗粒状的纳米纤维微球(NMs)。这些微球由生物相容性材料制成,包括聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)和明胶,可以很容易地注射到伤口部位,使治疗微
来源:ACS Nano
时间:2024-11-05
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多磷酸盐在神经退行性疾病中的潜在作用
密歇根大学(University of Michigan)领导的研究提供了令人信服的证据,可能会解开在阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和其他神经退行性疾病中起作用的原纤维组成的一个根本谜团。这项新研究的资深作者Ursula Jakob说:“我们已经看到病人的大脑中有这些纤维结构很长时间了。但问题是这些原纤维有什么作用?它们在疾病中的作用是什么?最重要的是,如果它们是这些毁灭性疾病的罪魁祸首,我们能做些什么来消灭它们吗?”尽管这项新发现并没有明确回答这些问题,但它可能为那些试图了解这些疾病在分子水平上如何起作用的研究人员提供了一块缺失的拼图。Jakob说,鉴于阿尔茨海默病治疗方案的缺乏,很明显,这种更
来源:PLOS Biology
时间:2024-11-05
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《Nature》当危及生命,你的“心-脑轴”立即启动睡觉程序
心脏病发作后充足的睡眠可以抑制该器官的炎症,有助于康复。一项涉及小鼠和人类的新研究表明,心脏病发作后,免疫细胞会迅速进入大脑,促进深度睡眠。研究发现,这种重度睡眠可以缓解心脏炎症,从而有助于恢复健康。纽约西奈山伊坎医学院研究心血管和神经系统免疫功能的合著者Cameron McAlpine说,今天发表在《Nature》杂志上的研究结果可以帮助指导心脏病发作后的护理。“心脏病发作后获得充足的睡眠和休息对心脏的长期康复很重要,”他指出。科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)睡眠和炎症专家Rachel Rowe说,这项研究的意义超出了心脏病发作的范畴。她
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Nature:黑夜与白昼之间的适应能力
大多数植物和动物都暴露在各种各样的环境变化中。发表在Nature杂志上的这项研究是由洛桑大学生物与医学院整合基因组学中心的理查德·本顿教授带领的团队进行的,研究了果蝇适应白昼长度波动的能力。具有广泛地理分布的物种,如人类,面临着多种环境变化,它们通过其行为的灵活性或“可塑性”来应对这些变化。这种适应周围环境的能力对它们的生存至关重要。然而,其背后的分子机制仍然知之甚少。因此,破译行为可塑性是如何由基因和神经系统调节的是很重要的,以便了解物种是如何进化以应对环境变化的,以及它们将如何适应不断变化的气候。昼夜周期的核心昼长是一个根据季节和纬度而波动的因素。许多物种,如某些苍蝇,调整它们的昼夜节律(
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Science:耗时十年,人类剪接体图谱首次发表
西班牙基因组调控中心的科学家们近日首次绘制出人类剪接体(spliceosome)的图谱,这是每个细胞中最复杂的分子机器。这项工作耗费十多年时间才完成,研究成果于2024年10月31日发表在《Science》杂志上。剪接体对DNA转录而来的遗传信息进行编辑,让细胞能够从单个基因产生不同版本的蛋白质。绝大多数的人类基因(> 90%)都是由剪接体编辑的。这一过程中的错误与一系列疾病有关,包括大多数类型的癌症、神经退行性疾病和遗传性疾病。然而,剪接体涉及到大量组分,功能相当复杂,意味着它在人类生物学中仍是一个难以捉摸的未知领域。这份图谱显示,剪接体各个组分的功能远比之前想象的更专业。这一发现有望
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《自然》:突变的RAS开关在癌症中没有断裂,而只是有缺陷
每年,超过300万人被诊断患有由三种ras家族基因突变驱动的癌症:KRAS、NRAS和HRAS。ras家族突变与许多类型的癌症有关。KRAS突变存在于胰腺癌、结直肠癌、肺癌和某些类型的卵巢癌中。NRAS突变常见于黑色素瘤、急性髓性白血病和甲状腺癌。HRAS突变常见于膀胱癌、头颈癌和某些类型的皮肤癌。现在,MSK的一个研究小组已经确定了一种治疗方法,在临床前模型中显示出了希望。在一项新的研究中,来自皮罗·利托医学博士实验室的科学家们证明,某些抑制剂可以使由促进癌症生长的突变引起的失控信号短路。他们的研究结果发表在2024年10月30日的《自然》杂志上,这是世界领先的科学期刊之一。RAS是一种分解
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《自然方法》:这可能会彻底改变生物学家研究基因表达的方式
人们说一幅画胜过千言万语。密歇根大学(University of Michigan)的研究人员开发了一种新方法,可以创建价值千兆字节数据的图像,这可能会彻底改变生物学家研究基因表达的方式。Seq-Scope由Jun Hee Lee博士、Hyun Min Kang博士及其同事开发,于2021年首次在Cell上被描述为第一种在亚微米尺度空间分辨率下分析基因表达的方法。相比之下,人类一根头发的宽度在20到200微米之间。该团队已经改进了Seq-Scope,使其更加通用、可扩展和可访问,这一成果刚刚发表在《自然协议》上。此外,该小组还开发了一种算法,用于分析来自Seq-Scope和其他技术的高分辨率空
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《自然》:原来健康的大脑会抑制不适当的免疫反应
大脑不断地与身体的免疫系统进行对话。这种交流似乎旨在确保在防御损伤和感染与保护健康组织之间的微妙平衡。现在,圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们揭示了这两者是如何达到健康平衡的。这项在小鼠身上进行的研究发现,大脑和中枢神经系统的脊髓产生了免疫刺激蛋白片段——被称为保护肽——以维持大脑的免疫平衡,并允许与免疫系统进行健康的信息交换。这项研究发表在10月30日的《自然》杂志上,有可能改善多发性硬化症(MS)和阿尔茨海默病等疾病的治疗。“我们已经发现了积极参与免疫系统的守护者脑肽,以控制它,可能防止破坏性的免疫反应,我们认为这种肽有助于免疫系统维持一种‘免疫特权’状态。我们对从健康大脑中开发这种蛋白质
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按细胞类型组装大脑接线图——START法
一项新技术可以同时识别小鼠大脑中的神经元类型并绘制出它们之间的连接图。研究人员说,该工具结合了神经元追踪和单细胞测序,可以帮助揭示细胞的身份如何影响皮质功能。这种方法被称为START,即“狂犬病毒辅助单转录组追踪(single transcriptome assisted rabies tracing)”,它根据细胞的基因表达将细胞分组,并追踪它们之间的联系。研究表明,如果一个群体表现出不同的连接模式,那么它很可能代表了一个不同的亚型。通过将该工具应用于小鼠视觉皮层,研究小组确定了抑制神经元的几个亚组之间的联系,并发现了可能在人类中保守的相互作用。斯克里普斯研究所(Scripps Resear
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Nature Methods:更小的基因组编辑核酸酶
当厨师开发出一种新食谱时,他们会有条不紊地添加和删除各种食材,看看每一种食材如何改变最终的菜肴。当科学家试图了解基因在体内的作用时,他们采用了类似的策略,即基因组编辑。目前,他们工具箱中最流行的工具是CRISPR,其应用范围从癌症治疗到镰状细胞性贫血和β-地中海贫血等遗传性疾病的治疗然而,这种基因组编辑主食仍有其局限性。维尔纽斯大学的基因组生物学家Tautvydas Karvelis说:“将编码这些蛋白质的基因装入病毒中,用于将其传递到细胞中,这真的很难。”即使CRISPR核酸酶直接进入细胞,它们的大蛋白质尺寸也存在局限性。例如,常用的Cas9大约有1400个氨基酸残基长。在最近发表在《Nat
来源:Nature Methods
时间:2024-11-04
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阿尔茨海默氏症的神经细胞死亡可以通过停止坏死来预防
阿尔茨海默病的特点是神经细胞的逐渐丧失,导致记忆和认知能力下降。现在,鲁汶大学和VIB的一组研究人员进行了一项新的研究,探索了这种细胞死亡事件的分子序列,并在不同的疾病小鼠模型中确定了可以防止神经细胞损失的特异性抑制剂。该研究结果发表在《Science Translational Medicine》杂志上,题为“Inhibition of an Alzheimer’s disease-associated form of necroptosis rescues neuronal death in a mouse model”,由Dietmar Thal博士、Bart De Strooper博士
来源:Science Translational Medicine
时间:2024-11-04
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人类蛋白质解释大脑功能连接的个体间差异
神经科学的一个长期目标是了解微观尺度上的分子和细胞结构如何在宏观尺度上引起大脑区域之间的交流。现在,发表在《Nature Neuroscience》杂志上的一项研究“跨生物物理尺度的整合识别了人类大脑连接中人与人差异的分子和细胞相关性”,首次确定了数百种大脑蛋白质,这些蛋白质解释了人类大脑中功能连接和结构共变的个体间差异。“神经科学的一个中心目标是发展对大脑的理解,最终描述人类认知和行为的机制基础,”Jeremy Herskowitz博士说。“这项研究证明了整合来自不同生物物理尺度的数据以提供对人类大脑连接的分子理解的可行性。”弥合差距芝加哥拉什大学的宗教秩序研究和拉什记忆与衰老项目(ROSM
来源:Nature Neuroscience
时间:2024-11-04
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Nature:为癌症发展建立一条精确的时间轴
对于癌症研究来说,鉴定细胞起源是一项重要的工作。许多癌症尽管可以治疗甚至治愈,但其起源却不一定清楚。了解细胞从正常状态转变为癌症状态的精确时间,也许能够为诊断或治疗方法的开发提供线索。近日,范德比尔特大学医学中心领导的研究团队利用多组学分析、单细胞基因组学和单细胞CRISPR编辑技术,对400多个散发性人类息肉样本和小鼠肠道肿瘤模型中的肿瘤发展和克隆动态进行了回溯。他们的研究表明,结直肠癌可能来源于肠上皮中的多个正常细胞,而不仅仅是单个细胞。这项研究成果于10月30日发表在《Nature》杂志上。共同通讯作者、范德比尔特大学医学中心的细胞和发育生物学教授Ken Lau表示:“我们希望通过添加时
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Science:化学家们打破了一条延续了100年的规则,他们说,是时候重写教科书了
摘要:根据布列特规则,如果有机分子的几何形状与我们在课本上学到的偏离太远,双键就不能存在于有机分子的某些位置上。这条规则约束了化学家一个世纪。一篇新论文科学展示了如何制造违反布列特定律的分子,使化学家能够找到制造和在反应中使用它们的实用方法。加州大学洛杉矶分校的化学家们发现了一个存在了大约100年的有机化学基本规则的大问题——它就是不正确。他们说:是时候重写教科书了。主要由碳构成的有机分子,其特点是具有特定的形状和原子排列。被称为烯烃的分子在两个碳原子之间有双键,或称烯烃。原子和附着在原子上的原子通常位于同一个三维平面上。偏离这种几何形状的分子并不常见。这条规则在教科书中被称为布雷特规则,于1
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Nature子刊发现细胞在分裂过程中如何重组
活细胞是一个熙熙攘攘的大都市,无数的分子和蛋白质在各个方向的拥挤空间中穿行。细胞分裂是一件大事,它彻底改变了整个世界。这个细胞开始表现得像一个国际竞赛的东道主,重新配置整条街道,重新安置建筑物,重新规划交通系统。几十年来,研究人员一直着迷于细胞组织这种戏剧性转变的能力。这个过程的核心是微管细胞骨架,这是一种纤维网络,提供结构支持,促进细胞内的运动,确保染色体正确分离。细胞分裂错误可导致多种疾病和失调,包括癌症或遗传失调。然而,尽管它至关重要,但在细胞分裂过程中控制细胞内部重组的确切机制仍然是一个谜。细胞如何知道何时以及如何重新排列其内部支架?控制这些变化的分子信号是什么?谁是指挥这一切的关键人
来源:news-medical
时间:2024-11-04
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新的抗癌剂无氧工作
为什么肿瘤会缩小而不会消失“由于肿瘤生长非常快,消耗了大量的氧气,它们的血管生长不一定能跟上,它们通常包含氧气供应不足的区域,”Johannes Karges解释说。这些区域,通常位于肿瘤的中心,通常在常规药物治疗下存活,因此肿瘤最初会缩小,但不会完全消失。这是因为治疗剂需要氧气才能有效。Karges团队开发的作用机制在没有氧气的情况下也能起作用。“这是一种基于钌元素的催化剂,它可以氧化癌细胞中天然存在的谷胱甘肽并将其关闭,”Karges解释说。谷胱甘肽对细胞的存活至关重要,并保护细胞免受各种不同因素的影响。如果它不再有效,细胞就会恶化。化合物在肿瘤组织中积聚身体的所有细胞都需要并含有谷胱甘肽
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关于基因、肠道微生物群和心理健康之间关系的新见解
研究表明肠道相关微生物组炎症性肠病患者的多样性和遗传变异与精神健康障碍风险增加有关,揭示了潜在的生物标志物和治疗靶点。在《npj Genomic Medicine》上发表的一项队列研究中,研究人员调查了炎症性肠病(IBD)和共病性精神障碍(CMDs)之间的潜在关系。他们发现,患有IBD和CMDs的患者表现出较低的微生物组多样性和与IBD相关的特定微生物模式。他们认为遗传变异可能会影响与IBD和CMD相关的肠道细菌。背景包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)在内的IBD涉及肠道慢性炎症,严重影响生活质量。IBD的危险因素包括遗传变异、免疫细胞因子、肠道生态失调和环境触发因素。与一般人群相比,
来源:npj Genomic Medicine
时间:2024-11-04