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40多篇Nature及其子刊文章：人类细胞图谱实现了对人体认识的飞跃
全球人类细胞图谱（HCA）联盟的研究人员11月20日在《自然》和其他《自然》组合期刊上发表了40多篇同行评议论文，报告了他们在更好地了解人体细胞在健康和疾病中的作用方面取得的重大进展。该合集重点介绍了HCA的许多大规模数据集、人工智能算法和生物医学发现，这些发现已经改变了我们对人体的理解。研究包括揭示胎盘和骨骼的形成方式、大脑成熟过程中的变化、新的肠道和血管细胞状态、肺部对COVID-19的反应、研究遗传变异如何影响疾病等等。文集中的论文来自世界各地的研究人员。它们提供了基本的工具和例子，说明如何大规模地构建细胞图谱。总之，这些研究为HCA捕捉人类多样性的所有方面（包括基因、地理
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大脑转录组发现大脑萎缩和再生的基因组变化
随着冬天的临近，生活在高纬度地区的人们可能会蜷缩在一堆毯子下，或者在阳光明媚的佛罗里达预订分时度假房来抵御寒冷。类似地，一些动物通过减缓新陈代谢进入冬眠状态或长途迁徙到更适宜居住的地方来应对季节变化。但是鼩鼱，似乎无法对其异常快速的新陈代谢进行刹车——它的基础代谢率是哺乳动物中最高的之一——而且它矮小的身材使得长距离迁徙非常不现实相反，鼩鼱进化出了一种奇特的策略：收缩。科学家们观察到，鼩鼱不仅整体体重减少，而且肝脏、脾脏、头骨和大脑的大小也有所减少。研究人员推测，减少消耗代谢的组织的质量有助于鼩鼱保存能量，使它们在冬天的几个月里以更少的食物生存，因为它们的猎物——虫子、鼻涕虫和蠕虫——更难以获
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基于CRISPR系统的细胞外小泡进行条形码识别
由于一种涉及CRISPR基因编辑技术的新方法，作为信使和载体的纳米粒子现在可以用一种全新的方式来分析细胞间的通信。这些被称为小细胞外囊泡（sEV）的颗粒在疾病传播和潜在的药物载体中发挥着重要作用。新开发的系统名为CIBER，通过给sEV贴上一种RNA“条形码”，可以同时研究数千个基因。有了这个，研究人员希望找到哪些因素参与了宿主细胞的sEV释放。这将有助于提高我们对sEV基本生物学的理解，并可能有助于开发治疗癌症等疾病的新疗法。你的身体以不止一种方式“说话”。你的细胞相互沟通，使你的不同部分作为一个团队运作。然而，围绕这一过程仍有许多谜团。细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的小颗粒，以前被认为是无
来源：University of Tokyo
时间：2024-11-22
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两篇Nature Medicine：早期胎盘发育分子蓝图、人体血管细胞的器官型图谱
研究团队通过先进测序技术，为早期胎盘发展和妊娠研究提供新视角一项发表在《Nature Medicine》突破性研究为理解胎盘在妊娠早期的复杂功能提供了新的分子层面见解。这项研究由一支国际科研团队完成，他们利用先进的单核（sn）ATAC测序和RNA测序（RNA-seq）技术，对人类第一孕期胎盘的分子结构进行了全面解析。胎盘是妊娠成功的关键，其复杂的基因调控网络直接关系到胎儿的健康发育。研究指出，这些基因调控网络的任何干扰都可能导致妊娠并发症和发育缺陷。为了深入探究这一复杂网络，科研人员生成了一个全面的、空间分辨率高的多模态细胞普查，揭示了第一孕期人类胎盘的分子架构。该研究采用了空间snATAC-
来源：Nature Medicine
时间：2024-11-22
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Nature Neuroscience：一呼一吸，为何呼吸能调节大脑焦虑？
深吸一口气，慢呼一口气……我们可以通过放慢呼吸来自我舒缓，这不是很奇怪吗？长期以来，人类一直用缓慢的呼吸来调节自己的情绪，瑜伽和正念等练习甚至普及了像盒子呼吸这样的正式技巧。然而，对于大脑如何有意识地控制我们的呼吸，以及这是否真的对我们的焦虑和情绪状态有直接影响，科学上的理解仍然很少。索尔克研究所（Salk Institute）的神经科学家们现在首次发现了一种能够自主调节呼吸的特定大脑回路。研究人员在小鼠的额叶皮层中找到了一组与脑干相连的脑细胞，脑干是控制呼吸等重要活动的地方。他们的发现表明，大脑更复杂的部分与脑干下部呼吸中心之间的这种联系，使我们能够将呼吸与我们当前的行为和情绪状态协调起来。
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组织合成新工具——synNotch
基因并不是指导细胞构建多细胞结构、组织和器官的唯一驱动因素。在《Nature Communications》上发表的一篇新论文中，南加州大学干细胞科学家Leonardo Morsut和加州理工学院计算生物学家Matt Thomson描述了另一个重要的发育驱动因素的影响：细胞密度，或细胞在给定空间内的松散或紧密程度。在计算模型和实验室实验中，科学家团队使用细胞密度作为控制小鼠细胞如何形成复杂结构的有效工具。南加州大学凯克医学院干细胞生物学、再生医学和生物医学工程助理教授Leonardo Morsut说：“这篇论文代表了我们在工程合成组织的大目标方面取得的进展。合成组织可以有无限的医疗应用，从测试
来源：Nature Communications
时间：2024-11-22
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《Current Biology》有待探索的病毒隐藏基因——辅助基因
病毒是精瘦、卑劣的感染机器。它们的基因组很小，通常只有少数几个绝对必要的基因，而且它们以极快的速度减少额外的基因组重量。冠状病毒，包括SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒），乍一看似乎是个例外。除了通常的最小病毒集外，它们还有一些额外的“附属”基因，科学家们不知道它们中的大多数是做什么的。科学家们相信这些额外的基因一定起到了重要的作用，否则它们会随着病毒的进化而迅速消失。现在，犹他大学健康研究人员发现，尽管这些病毒基因不产生工作蛋白，但其中一些病毒基因仍然存在，而工作蛋白是绝大多数基因的功能。他们研究这些神秘基因如何以及为什么进化的工作可以帮助研究人员更好地预测哪些病毒变体可能更危
来源：Current Biology
时间：2024-11-22
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Science子刊：神经刺激如何缓解炎症性肠病
杜克大学医学院的研究人员发现，利用神经系统可以帮助减少导致炎症性肠病（IBD）的肠道炎症。由Luis Ulloa博士和Wei Yang博士领导的一项新研究揭示了电刺激迷走神经（连接大脑和肠道的主要神经）如何对抗恶化IBD症状的压力相关炎症。发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上的这项研究表明，对患有结肠炎（IBD的一种形式）的应激小鼠进行迷走神经刺激，可以减少炎症，改善症状，提高存活率。通过参与副交感神经系统，研究小组观察到炎症可以通过抑制SUMOylation来缓解，SUMOylation是一种形成免疫反应的细胞过程。通过迷走神经刺激或S
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《科学进展》突破性研究揭示了与遗传性自闭症有关的大脑机制
特拉维夫大学的一项突破性研究扩大了对基于基因的自闭症的生物学机制的理解，特别是SHANK3基因的突变，导致全球近100万例自闭症病例。基于这些发现，研究小组应用了一种基因治疗方法，改善了受突变影响的细胞的功能，为未来治疗shank3相关自闭症奠定了基础。该研究由特拉维夫大学Sagol神经科学学院和心理科学学院的Boaz Barak教授和博士生Inbar Fischer实验室领导，并与特拉维夫大学Fleischman工程学院生物医学工程系Ben Maoz教授和海法大学神经生物系Shani Stern教授的实验室合作。这篇文章发表在著名的《科学进展》杂志上。Barak教授：“自闭症是一种相对常见的
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益生菌癌症治疗方法！益生菌将抗癌药物输送到肠道
免疫疗法是一种很有前景的治疗方法，可以利用免疫系统来帮助对抗癌症，但它在胃肠道癌症方面的成功有限。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院（Washington University School of Medicine）的研究人员设计了一种益生菌，可以直接向小鼠肠道提供免疫疗法，使肿瘤缩小，这为治疗难以触及的癌症提供了一种有潜力的口服药物。11月20日发表在《细胞化学生物学》（Cell Chemical Biology）杂志上的益生菌癌症治疗方法，建立了一种可定制的药物输送系统，可以对其进行修改，以潜在地治疗其他肠道疾病。“胃肠道癌症很难治疗，部分原因在于它们的位置，”该研究的资深作者、华盛顿大学医学
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用条形码标记细胞颗粒：一个新的CRISPR-gRNA高通量筛选平台
由于一种涉及CRISPR基因编辑技术的新方法，作为信使和载体的纳米粒子现在可以用一种全新的方式来分析细胞间的通信。这些被称为小细胞外囊泡（sev）的颗粒在疾病传播和潜在的药物载体中发挥着重要作用。新开发的系统名为CIBER，通过给sev贴上一种RNA“条形码”，可以同时研究数千个基因。有了这个，研究人员希望找到哪些因素参与了宿主细胞的sEV释放。这将有助于提高我们对sEV基本生物学的理解，并可能有助于开发治疗癌症等疾病的新疗法。你的身体以不止一种方式“说话”。你的细胞相互沟通，使你的不同部分作为一个团队运作。然而，围绕这一过程仍有许多谜团。细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的小颗粒，以前被认为是无
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Science Advances：一项关于疼痛信号的新发现可能有助于更好地治疗慢性疼痛
当疼痛信号传递神经系统,称为钙通道发挥关键作用的蛋白质。瑞典林雪平大学的研究人员现在已经确定了一个特定钙通道的确切位置，该通道可以微调疼痛信号的强度。这些知识可以用来开发治疗慢性疼痛的药物，这些药物更有效，副作用更少。痛觉和其他信息主要以电信号的形式通过我们的神经系统传导。然而，在关键时刻，这些信息以特定分子的形式转化为生化信号。为了开发未来的止痛药物，研究人员必须了解疼痛信号从一种形式转化为另一种形式时分子水平上发生的细节。当电信号到达一个神经细胞的末端时，它就以钙的形式转化为生化信号。反过来，钙的增加会触发被称为神经递质的信号分子的释放。这种生化信号被下一个神经细胞接收，并将信号转换回电。
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《自然》：人工智能模型在10秒内检测出手术中经常遗漏的恶性脑肿瘤
发表在《自然》杂志上的一项研究表明，研究人员开发了一种人工智能驱动的模型，该模型可以在10秒内确定手术中是否有任何可以切除的脑癌部分残留。密歇根大学（University of Michigan）和加州大学旧金山分校（University of California San Francisco）领导的研究小组表示，这项名为FastGlioma的技术在识别肿瘤残余方面比传统方法要好得多。“FastGlioma是一种基于人工智能的诊断系统，通过立即改善弥漫性胶质瘤患者的综合管理，有可能改变神经外科领域，”资深作者Todd Hollon医学博士说，他是密歇根大学健康大学的神经外科医生，也是密歇根大学
来源：University of Michigan
时间：2024-11-22
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在检测帕金森病方面，人工智能很有说服力
来自伊拉克和澳大利亚的研究人员表示，能够检测到人声音细微变化的算法正在成为帕金森病的潜在新诊断工具。语言障碍往往是世界上发展最快的神经系统疾病的第一个指标，影响着850多万人，但传统的诊断方法往往复杂而缓慢，延误了早期发现。来自巴格达中央技术大学（MTU）和南澳大利亚大学（UniSA）的研究人员最近发表了一篇会议论文，回顾了人工智能技术在检测帕金森病（PD）方面的进展。MTU副教授Ali Al-Naji是一名医疗仪器工程师和UniSA的兼职人员，他说所有的证据都表明，人工智能语音分析可以彻底改变PD的早期诊断和神经退行性疾病的远程监测。“声音变化是帕金森病的早期指标，包括音调、发音和节奏的微小
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从“大脑发炎”到“降火”需要多久？
明尼阿波利斯——根据美国神经病学学会医学杂志《神经学》（Neurology）在线版于2024年11月20日发表的一项研究，从大脑自身免疫性炎症中恢复可能需要三年或更长时间。抗N-甲基- D-天冬氨酸受体（anti-NMDAR）脑炎是免疫系统攻击大脑时引起的脑肿胀。2005年首次发现这种疾病的病人回忆录《着火的大脑》和根据这本书改编的电影提高了人们对这种疾病的认识。抗NMDAR脑炎是罕见的，主要影响年轻人。症状从头痛、疲劳和发烧开始，逐渐发展为思维混乱、记忆力减退、运动问题、行为和性格改变、思维或说话障碍、幻觉、癫痫发作甚至失去意识。它可能被误诊为精神分裂症或双相情感障碍。卵巢肿瘤和先前由单纯疱
来源：Neurology
时间：2024-11-22
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非人类灵长类动物对大脑衰老和阿尔茨海默氏症的新见解
2024年10月29日，《Aging》杂志第16卷第20期发表了一篇新的评论，题为“从非人类灵长类动物的角度来看，大脑衰老和阿尔茨海默病”。在这篇综述中，来自巴塞罗那大学和加泰罗尼亚皇家医学学院的Ferrer Isidro探讨了人类与黑猩猩、狒狒和猕猴等人类进化近亲在大脑衰老和阿尔茨海默氏症方面的差异。这项研究强调，虽然人类特别容易受到阿尔茨海默病引起的严重认知能力下降和记忆力丧失的影响，但非人类灵长类动物随着年龄的增长通常只会经历轻微的变化。阿尔茨海默氏症影响着全球超过5000万人，因此了解衰老如何影响大脑变得至关重要。这篇综述揭示了人类和非人类灵长类动物之间的差异，并揭示了尽管灵长类动物的
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探讨癌症治疗的新领域
全球每年有近1000万人死于癌症，但基因组测序、人工智能和其他技术的进步正在引领癌症治疗的新时代。之前曾在达纳-法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）工作，现在罗氏生物技术公司负责后期药物开发的校友Levi Garraway说，该领域已经取得了长足的进步。“虽然癌症在显微镜下看起来是一样的，但当你观察DNA时，它们可能会有很大的不同，这就是为什么癌症治疗的支柱——手术、放疗和化疗——在应用上如此有限的原因。转向基于患者基因的更个性化的治疗已经彻底改变了这一领域。（基因测序）是使癌症治疗开始变得更加个性化的首批突破之一。”哈佛医学院（Harvard Medic
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《Nature Neuroscience》发现自主呼吸控制的大脑回路
深吸一口气，慢呼一口气……我们可以通过放慢呼吸来自我舒缓，这不是很奇怪吗？长期以来，人类一直用缓慢的呼吸来调节自己的情绪，瑜伽和正念等练习甚至普及了像盒子呼吸这样的正式技巧。然而，对于大脑如何有意识地控制我们的呼吸，以及这是否真的对我们的焦虑和情绪状态有直接影响，科学上的理解仍然很少。索尔克研究所（Salk Institute）的神经科学家们现在首次发现了一种能够自主调节呼吸的特定大脑回路。研究人员在小鼠的额叶皮层中找到了一组与脑干相连的脑细胞，脑干是控制呼吸等重要活动的地方。他们的发现表明，大脑更复杂的部分与脑干下部呼吸中心之间的这种联系，使我们能够将呼吸与我们当前的行为和情绪状态协调起来。
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-11-21
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MIT诺奖团队解谜令人困惑的“杀手”蛋白
从早期发育到老年，细胞死亡是生命的一部分。没有足够的细胞凋亡这种关键的细胞死亡类型，动物最终会产生过多的细胞，这可能为癌症或自身免疫性疾病奠定基础。但谨慎的控制是必要的，因为当细胞凋亡消除错误的细胞时，其影响可能同样可怕，有助于引发多种神经退行性疾病。麻省理工学院麦戈文脑研究所的科学家们通过对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的研究，揭开了一个长期存在的谜团，即控制细胞凋亡的因素：一种能够防止程序性细胞死亡的蛋白质是如何促进细胞程序性死亡的。上个月，秀丽隐杆线虫第四次获得了诺贝尔奖。他们的研究由麻省理工学院David H. Koch生物学教授Robert Horvit
来源：Science Advances
时间：2024-11-21
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Nature ：为什么减肥很难，维持更难？因为肥胖有记忆
研究表明，即使在剧烈减肥后，身体的脂肪细胞仍会携带肥胖的“记忆”——这一发现可能有助于解释为什么在减肥计划后很难保持苗条。这种记忆的产生是因为肥胖的经历导致了表观基因组的变化——一组化学标签，可以从细胞的DNA和蛋白质中添加或移除，有助于调节基因活性的高低。对于脂肪细胞来说，基因活动的变化似乎使它们无法发挥正常功能。今天发表在《Nature》杂志上的一项研究报告称，这种损害以及基因活动的变化，在体重降至健康水平后很长一段时间内都会持续存在。研究报告的合著者、瑞士苏黎世联邦理工学院的生物学家Laura Hinte说，研究结果表明，试图减肥的人往往需要长期护理，以避免体重反弹。“这意味着你可能需要
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