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Cell为一个长期存在的难题提供了新见解：基因如何在早期胚胎发育中起作用
尽管人类基因组计划早在20多年前就宣布完成了2万个人类基因的测序，但科学家们仍在努力了解完全形成的人类是如何从基本的遗传指令中产生的。研究疾病如何在发育的早期阶段形成的生物医学努力，将受益于具体了解复杂生物体是如何从单个受精卵细胞中产生的。加州大学圣地亚哥分校的研究人员通过一个简单的模式生物的镜头，对胚胎发育如何展开有了新的认识。由生物科学学院科学家Rebecca Green和Karen Oegema教授领导的综合报告详细介绍了秀丽隐杆线虫(C. elegans)的胚胎发育过程中基因的功能。秀丽隐杆线虫是一种一毫米长的蛔虫，生物学家称之为“C. elegans”。尽管秀丽隐杆线虫体积很小，但它
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蛋白质组学研究发现重症COVID-19的血浆标志物
COVID-19（新冠肺炎）是一种症状非常多样的疾病，大多数感染者表现出轻微的症状，包括咳嗽、发烧和喉咙痛。然而，SARS-CoV-2病毒也会造成严重的症状，如急性呼吸窘迫综合征、血栓形成和多器官功能障碍，对人类生命造成严重威胁。近日，波士顿儿童医院、哈佛大学医学院等机构的研究人员在血浆中发现了一些蛋白标志物，可预测日益严重或致命的COVID-19。这项研究成果于5月24日发表在《Science Advances》杂志上。作为“COVID-19队列的免疫分型评估（IMPACC）”项目的一部分，研究人员重点分析了每周采集的1117名SARS-CoV-2感染者的血浆样本，这些患者在美国15家医院接
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治疗代谢紊乱开辟新途径——抑制食欲蛋白
萨斯喀彻温大学(USask)的一个研究小组发现了一种抑制食欲的蛋白质对健康的额外好处，这使科学家们找到治疗动物和人类肥胖和代谢紊乱的新途径的可能性增加了一倍。研究人员的研究结果最近发表在《Nature Communications Biology》上，强调了他们发现的nesfatin-1样肽(NLP)的降脂作用。这种新发现的肽或小蛋白是调节采食量和体重的NESF-1 (NESF-1)的近亲。2006年，日本的一组研究人员发现了nesfatin-1，它最初被认为具有抑制食物摄入的能力。USask团队比以前的研究更进了一步，成功地证实了NLP的遗传破坏会导致小鼠脂质代谢相关基因的变化。“我们发现N
来源：Nature Communications Biology
时间：2024-05-30
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Nature子刊：强调生物钟在加强检查点抑制剂癌症治疗中的关键作用
加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的一个多学科研究小组发现，生物钟——控制包括免疫功能在内的生理过程中的日常节奏的生物起搏器——可以用来提高检查点抑制剂癌症治疗的疗效。检查点抑制剂阻止不同的蛋白质与肿瘤细胞结合，使免疫系统的T细胞杀死肿瘤。这项研究发表在今天的《自然免疫学》(Nature Immunology)杂志在线版上，为生物钟、免疫调节和肿瘤发展之间的复杂关系提供了更深入的见解，并发现一种基于个体独特的昼夜节律模式优化一天中的时间递送的治疗方法为预防和治疗提供了新的途径。通讯作者，加州大学欧文分校生物化学副教授Selma Masri说:“
来源：Nature Immunology
时间：2024-05-30
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延缓大脑衰老让时光倒流的一种物质
科学家们一直在广泛研究大脑，以促进更健康的衰老。尽管我们对加速大脑衰老的风险因素有相当多的了解，但对如何预防认知能力下降的了解却很少。有证据表明，营养很重要。5月21日，内布拉斯加大学林肯分校大脑、生物学和行为研究中心和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校发表在《npj Aging》杂志上的一项新研究进一步表明，特定的营养物质可能在大脑健康衰老中发挥关键作用。由大脑、生物学和行为中心主任Aron Barbey领导的科学家团队，内布拉斯加州大学的博士生Jisheng Wu和伊利诺伊大学加州分校的研究科学家Christopher Zwilling进行了多模式研究，结合了神经科学和营养科学的最新创新，并确定
来源：npj Aging
时间：2024-05-30
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Neuron：神经科学家使用人工智能来模拟大脑如何理解视觉世界
斯坦福大学吴蔡神经科学研究所的一个研究小组在利用人工智能复制大脑如何组织感官信息以理解世界方面取得了重大进展，为虚拟神经科学开辟了新的领域。看着时钟上一秒一秒地过去，在你大脑的视觉区域，当秒针扫过钟面时，相邻的角度选择神经元群会依次放电。这些细胞形成了美丽的“风车”地图，每个部分代表了不同角度的视觉感知。大脑的其他视觉区域包含更复杂和抽象的视觉特征的地图，比如熟悉的面孔和地方的图像之间的区别，这激活了不同的神经“街区”。这样的功能图可以在整个大脑中找到，这让神经科学家既高兴又困惑，他们长期以来一直想知道为什么大脑应该进化出一种只有现代科学才能观察到的类似地图的布局。为了解决这个问题，斯坦福大学
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探索DNA修复机制：XPD解旋酶如何检测和修复DNA损伤
遗传信息的保存不断受到内源性和外源性因素的挑战。保护遗传信息的重要性不言而喻。通用转录因子IIH (TFIIH)对转录和核苷酸切除DNA修复(NER)至关重要，是我们身体自身“DNA修复团队”之一；XPD解旋酶是TFIIH的核心组成成分，XPD的解旋酶功能是核苷酸切除DNA修复的关键步骤，与转录起始无关，XPD仅作为其他因子的支架。像嗅探犬一样，NER检测出受损的标记区域，追踪受损的DNA，并招募其他修复蛋白来切除和替换有缺陷的部分。例如，XPD通过检测和修复紫外线损伤的DNA可预防皮肤癌的发展。维尔茨堡大学(University of Würzburg)的Caroline Kisker和Cl
来源：news-medical
时间：2024-05-30
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《自然微生物学》：选择性多发性硬化症治疗策略的机制
Wistar研究所的Paul M. Lieberman博士和由资深科学家和第一作者Samantha Soldan博士领导的实验室团队已经证明了感染eb病毒(EBV)的B细胞如何导致致病性炎症表型，从而导致多发性硬化症(MS);该小组还展示了如何选择性地靶向这些有问题的B细胞，从而减少多发性硬化症的破坏性自身免疫反应。该实验室的研究结果发表在《自然微生物学》杂志上，“多发性硬化症患者衍生的自发B细胞在活动性疾病中具有独特的EBV和宿主基因表达谱。”EBV是一种通常不活跃或潜伏的疱疹病毒，影响大多数人群;超过90%的人携带这种病毒是被动的，通常是无症状的感染。然而，EBV感染与几种疾病
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解码大脑：PsychENCODE三篇文章 绘制大脑的基因调控迷宫
遗传研究对神经发育和神经精神疾病的分子诊断做出了巨大贡献。然而，由于临床表现的范围和人类大脑的大小和复杂性，这些疾病的确切分子机制仍然知之甚少。由于缺乏对生物学的了解，很难破译这些疾病的遗传变异与环境原因、生物学过程的关联从而确定最有效的治疗方法。上一期《Science》发表的3篇文章作为PsychENCODE2论文合集的一部分，对1000多个不同年龄和种族的人类大脑样本进行了广泛的分子分析。这个数据集提供了一个广泛有用的资源，将遗传变异映射到基因和生物功能，这有利于分子诊断以及对人类大脑生物学的基础研究。包括微阵列和测序在内的分子分析，已经确定了许多对大脑发育和发展神经精神疾病风险有强烈影响
来源：sciencemag
时间：2024-05-30
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PNAS发现了一种基因，这种基因能带来有弹性的“小精灵”玉米
一种在植物中广泛发现的基因最近被确定为一种影响玉米大小的激素的关键转运体。这一发现为植物育种者提供了一种新的工具，可以开发出令人满意的矮品种，从而提高作物的适应力和盈利能力。由爱荷华州立大学领导的一组科学家花了数年时间来确定ZmPILS6基因的功能。现在，他们已经能够将其描述为植物大小和结构的重要驱动因素，一种生长素激素的载体，帮助控制地下的根和地上的芽或茎的生长。他们的发现发表在本周的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。“当前科学时代的一个标志是，我们拥有所有这些高质量的基因组数据，无论是玉米、人类还是其他生物，现在我们的任务是弄清楚这些基因到底有什么作用，”迪奥·凯利(Dior Kell
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推翻口吃心理起源，任何原因导致的口吃都可能来自大脑
口吃是一种语言节奏障碍，其特征是说话时不自觉地重复、延长或停顿，从而阻碍了正常的语言表达。大约5-10%的幼儿口吃，估计有1%的人口吃到成年。严重的口吃会对患者的生活产生深远的负面影响。无论原因如何，口吃都局限于同一个大脑网络。由芬兰图尔库大学和图尔库大学医院的研究人员领导的一个国际研究小组成功地确定了大脑口吃的可能起源。图尔库大学神经学教授Juho Joutsa说：“口吃曾被认为是一种心理障碍。然而，随着进一步的研究，现在我们知道这是一种与语言产生调节有关的大脑疾病。”口吃也可能是某些神经系统疾病的结果，如帕金森病或中风。然而，口吃的神经生物学机制尚未被完全理解，它在大脑中的起源仍然不确定。
来源：University of Turku
时间：2024-05-30
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Nature子刊：间歇性禁食有助于肠道微生物群重塑和代谢组学特征得到改善
亚利桑那州立大学的研究人员和他们的同事进行的一项新研究强调了一种饮食策略，可以显著改善健康和控制体重。遵循间歇性禁食和蛋白质调节方案(全天均匀间隔摄入蛋白质)的参与者看到了更好的肠道健康、体重减轻和代谢反应。这些益处明显大于简单的卡路里限制。今天发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的这一发现，可以促进我们对肠道微生物群与新陈代谢之间关系的理解，并改善控制肥胖的策略。研究人员比较了两种低卡路里饮食干预的效果:一种是心脏健康的持续卡路里限制饮食(基于美国农业部的饮食建议)，另一种是结合间歇性禁食和蛋白质起搏的卡路里限制饮食。这项试验是在8周的时间里对41名超重或肥
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新的深度学习模型是衡量胚胎发育的“游戏规则改变者”
由普利茅斯大学领导的研究表明，一种新的深度学习人工智能模型可以从视频中识别胚胎发育过程中发生的事情和时间。今天(5月29日星期三)发表在《实验生物学杂志》上的这项研究强调了这个被称为Dev-ResNet的模型如何能够识别池塘蜗牛的关键功能发育事件的发生，包括心脏功能、爬行、孵化甚至死亡。这项研究的一个关键创新是使用3D模型，该模型使用视频帧之间发生的变化，并使人工智能能够从这些特征中学习，而不是更传统地使用静态图像。视频的使用意味着Dev-ResNet可以可靠地检测到从第一次心跳、爬行行为到外壳形成或孵化的特征，并揭示了不同特征对温度的敏感性，这是以前不知道的。虽然在这项研究中使用了池塘蜗牛胚
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免疫系统可以破坏基因疗法，但科学家们能控制它吗?
当多纳文·德克尔自愿参加一项基因疗法的试验时，并不是为了他自己的利益。德克尔患有遗传性肌肉疾病，但试验的目的只是评估这种疗法的安全性，而不是其有效性。而这种实验性治疗——一种将健康基因送入他细胞的病毒——将被注射到他脚部的肌肉中，预计不会传播太远。更重要的是，他对病毒的免疫反应可能会排除未来的治疗:他的免疫系统对病毒的攻击不仅会使治疗失效，还会伤害德克尔。德克尔想到了他的家人——他有四个姐妹和两个侄女也患有同样的病症——四肢带状肌肉萎缩症——他还是应征入伍了。他认为，科学家最终会找到一种方法来抑制对病毒的免疫反应，让像他这样的人有机会获得未来的基因治疗。近四分之一个世纪过去了，这种情况并未发生
来源：nature新闻
时间：2024-05-30
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“隐形”蛋白质将杀死癌症的治疗药物输送到细胞中
康奈尔大学的科学家们设计了一种方法，用一种通用的技术来“掩盖”蛋白质，这种技术可能会导致像抗体这样的东西被重新利用，用于生物研究和治疗应用。这些“隐形”的蛋白质可以被脂质纳米颗粒捕获，这种纳米颗粒类似于脂肪的微小气泡。这些气泡足够小，可以将隐藏的货物偷偷带入活细胞，蛋白质在活细胞中揭开外衣，发挥其治疗效果。该小组的论文发表在ACS中央科学杂志上。第一作者是博士生Azmain Alamgir，他在论文的共同资深作者Chris Alabi(化学和生物分子工程副教授)和Matt DeLisa(工程学教授)的实验室工作。对于一些影响细胞生物学并最终治疗疾病的药物来说，它们需要进入细胞内部并到达特定的空
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研究发现，改进人工智能大型语言模型有助于更好地与人类大脑活动保持一致
近年来，随着生成式人工智能(GenAI)改变了社会互动格局，使用深度学习算法训练GenAI平台处理语言的大型语言模型(llm)成为人们关注的焦点。香港理工大学(PolyU)最近的一项研究发现，法学硕士在接受与人类处理语言更相似的训练时，表现得更像人类大脑，这为大脑研究和人工智能模型的开发带来了重要的见解。当前的大型语言模型(llm)主要依赖于一种类型的预训练-上下文词预测。这种简单的学习策略在与大量训练数据和模型参数相结合时取得了惊人的成功，正如ChatGPT等流行的llm所显示的那样。最近的研究还表明，法学硕士中的单词预测可以作为人类如何处理语言的合理模型。然而，人类并不是简单地预测下一个单
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COVID-19“突破性”感染如何改变你的免疫细胞
加州拉霍亚免疫学研究所(LJI)科学家的一项新研究表明，接种COVID-19疫苗然后经历“突破性”感染的人特别能抵御未来的SARS-CoV-2感染。通过分析研究志愿者的血液样本，LJI的研究人员发现，经历过症状性突破性感染的人会产生更好地识别和靶向SARS-CoV-2的T细胞，包括奥密克戎和德尔塔变体。研究人员将这种增强的保护称为“免疫墙”。“病毒在进化，但重要的是，免疫系统也在进化。T细胞不会闲着不动。相反，它们学会识别病毒变异的部分，”LJI教授 Alessandro Sette博士说。他与LJI教授Shane Crotty博士和LJI研究助理教授Alba Grifoni博士共同
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新型光敏药物无需基因改造即可诱导睡眠
伏隔核在动机行为和睡眠调节中起着关键作用，由腺苷A2A受体(A2AR)调节。因此，这一大脑区域的选择性A2AR调节可以控制睡眠和动机。然而，A2ARs分布在包括心脏在内的各种器官中，这给没有基因干预的精确脑特异性调节带来了挑战。由筑波大学医学研究所和国际综合睡眠医学研究所(WPI-IIIS)的Michael Lazarus教授和Tsuyoshi saiitoh副教授(TRiSTAR研究员)领导的研究小组深入研究了光化学。他们的目标是开发一种新型光敏药物，增强细胞外腺苷的活性。通过给鼠注射这种药物，并选择性地用光照射伏隔核，他们首次成功地在没有基因修饰的情况下人工诱导睡眠。由于紫外光引起的光毒性
来源：2024International Institute for Integrative Sleep Medicine
时间：2024-05-30
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《Cell》让人不爽的肠胃胀气竟然有用？
事实证明，肠胃胀气除了让人感到不舒服或有趣之外，还有其他的作用:根据哈佛医学院科学家的一项新研究，一些肠道细菌释放的气体会刺激其他肠道细菌产生一种激素，这种激素与怀孕和fda批准的产后抑郁症治疗有关。这项研究表明，肠道细菌如何从胆汁中的类固醇中产生新的激素，并在此过程中发挥内分泌器官的作用。这项研究增加了肠道微生物群可能影响人类生物学和健康的方式。这项研究还提供了新的证据，表明医生有一天可以通过控制肠道微生物群来治疗或预防某些类型的精神健康状况。研究结果发表在5月24日的《Cell》杂志上。“虽然肠道健康对我们的整体健康很重要这是众所周知的，但究竟存在于我们胃肠道中的细菌如何相互作用以及与我们
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《Nature Neuroscience》大脑如何调节情绪？
该研究确定了几种情绪调节系统，为治疗干预提供了目标。有没有在糟糕的一天想要尖叫，但又忍住了?感谢人类的大脑以及它如何调节情绪，这对日常生活至关重要。当我们感知周围发生的事情时，灵活应变和重新构建局面的能力不仅会影响我们的感受，还会影响我们的行为和决策。事实上，一些与心理健康相关的问题与个人缺乏灵活性有关，比如当持续的消极思想使人很难以不同的方式看待一种情况。为了帮助解决这些问题，达特茅斯大学领导的一项新研究是同类研究中首次将人类大脑中与情绪产生有关的活动与情绪调节分开。研究结果发表在《Nature Neuroscience》杂志上。发现一些大脑区域纯粹是调节情绪的独特区域，这是令人兴奋的，研究
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-05-29
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