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《Science》突破性发现：肠道细菌操控宿主免疫，科学家揭示IgA降解细菌
人体免疫系统的复杂性一直是科学研究的热点之一。最近，科学家们在《Science》杂志上发表的一项研究中，揭示了肠道细菌与宿主免疫系统之间一种前所未知的相互作用。研究指出，肠道细菌不仅能影响免疫系统的功能，而且某些细菌还能降解免疫球蛋白A（IgA），这种机制在肠道微生物研究中尚属首次发现。健康个体之间的免疫系统成分存在显著差异，这些差异通常被认为与遗传、年龄、微生物群落的组成和病原体识别有关。然而，微生物为了自身利益而改变这一系统的作用，此前一直未受到足够重视。在本期《Science》杂志的报道中，科学家们发现了一种名为Tomaskella immunophila的肠道细菌，这种细菌能够显著降低
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Science：设计新药对抗疟疾
2022年，全球有近61.9万人死于疟疾，死因是恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)，这是一种毒性最强、最普遍、最致命的人类疟疾寄生虫。几十年来，这种寄生虫对所有抗疟疾药物的耐药性给致力于阻止疟疾传播的研究人员带来了巨大挑战。由加州大学河滨分校、加州大学欧文分校和耶鲁大学医学院的科学家领导的一个研究小组现在设计了一种对抗疟疾的新药，并确定了其作用机制。研究人员发现，这种名为MED6-189的药物在体外和人源化小鼠模型(这些小鼠被改造成具有人类血液)中对药物敏感和耐药的恶性疟原虫菌株都有效。研究人员在本周的《科学》杂志上报告说，MED6-189不仅通过靶向和破坏在恶性疟原虫细
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Cell：第一次发现在人类发育的“暂停按钮”
在一些哺乳动物中，可以改变胚胎正常持续发育的时间，以提高胚胎和母亲的生存机会。这种暂时减缓发育的机制被称为胚胎滞育（embryonic diapause），通常发生在囊胚阶段，就在胚胎植入子宫之前。在滞育期间，胚胎保持自由漂浮，妊娠期延长。这种休眠状态可以维持数周或数月，直到条件有利时才恢复发育。虽然不是所有的哺乳动物都使用这种繁殖策略，但暂停发育的能力可以通过实验来触发。人类细胞是否能对滞育触发作出反应仍然是一个悬而未决的问题。现在，由柏林马克斯普朗克分子遗传学研究所的Aydan Bulut-Karslıoğlu实验室和维也纳奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的N
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Science：难以治疗的癌症有可能取得突破
KRAS是癌症中突变最多的基因，在所有癌症中有17%-25%发生突变，影响着全世界数百万患者。它在肿瘤生长中起着至关重要的作用，因为它对驱动肿瘤细胞不受控制的增殖很重要。靶向KRAS功能是癌症药物发现的主要焦点。然而，目前批准的治疗方法只能解决许多KRAS基因突变中的一种，称为G12C，这使得超过一半的KRAS驱动的癌症患者没有靶向治疗选择。ACBI3分子是由Alessio Ciulli教授和Boehringer Ingelheim实验室的多学科团队开发的，它基于一类被称为靶向嵌合体(PRoteolysis TArgeting Chimeras, PROTACs)的小分子。ACBI3已被证明能
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《Nature》斯坦福大学发现这个基因可以编码多种细菌特征
斯坦福大学医学院的科学家和他们的同事发现，导致DNA片段物理翻转并改变生物体遗传特性的倒位可以发生在单个基因中。想象一下，一个侧手翻就能改变你的外表。一翻，你的黑发就变成了金色。这与一些原核生物或单细胞生物(如细菌)发生的情况相差不远，这些生物会经历一种被称为倒置的过程。由斯坦福大学医学院的科学家领导的一项研究表明，导致DNA片段物理翻转并改变生物体遗传特性的倒位可以发生在单个基因中，这挑战了生物学的核心教条——一个基因只能编码一种蛋白质。血液学博士后学者Rachael Chanin博士说:“细菌比我原来想象的还要酷，我是一名微生物学家，所以我已经认为它们很酷了。”Chanin说，微生物学家几
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《自然免疫学》：T细胞的代谢重编程可能增强检查点抑制剂治疗
根据威尔康奈尔医学院的研究人员领导的一项临床前研究，刺激T细胞中的关键代谢途径可以使它们在与免疫检查点抑制剂治疗相结合时更有效地对抗肿瘤。这一发现提出了一种增强抗癌免疫疗法效力的潜在策略。在9月26日发表在《自然免疫学》上的这项研究中，研究人员发现，激活一种被称为戊糖磷酸途径的代谢途径，使抗肿瘤CD8 T细胞更有可能保持在一种不成熟的、茎样的“前体”状态。他们表明，将T细胞的这种代谢重编程与标准的抗癌免疫检查点抑制剂治疗相结合，可以大大改善动物模型和从人类肿瘤样本中生长的肿瘤“类器官”的肿瘤控制。“我们的希望是，我们可以使用这种新的代谢重编程策略来显著提高患者对免疫检查点抑制剂治疗的反应率，”
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意想不到，2型免疫反应可能是癌症长期缓解的关键
瑞士洛桑联邦理工学院（EPEL）参与的两项研究表明，与寄生虫感染有关的2型免疫反应与癌症的长期缓解呈正相关。2012年，7岁的Emily Whitehead成为第一位接受嵌合抗原受体（CAR-T）细胞疗法的儿童患者，以对抗急性淋巴细胞白血病（ALL）的复发。12年后，Emily的病情得到缓解，并成为宾夕法尼亚大学的一名学生。尽管CAR-T细胞疗法治疗急性淋巴细胞白血病时的应答率很高，但大约有50%的患者在第一年内复发。为了研究CAR-T细胞长时间存在的分子决定因素，耶鲁大学、宾夕法尼亚大学、洛桑联邦理工学院等机构绘制了多名ALL患者的单细胞CAR T细胞图谱。这项研究成果于9月25日发表在《N
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结合谷氨酰胺酶和HuR阻断抑制乳腺癌生长的新方法
一项由巴西研究人员领导并发表在《Nature Communications》杂志上的研究表明，同时靶向谷氨酰胺酶和HuR蛋白可能有效治疗乳腺癌，这两种酶对肿瘤进展都是必不可少的。肿瘤细胞的代谢需求与产生能量的高水平谷氨酰胺消耗有关。第一步是由谷氨酰胺酶催化谷氨酰胺转化为谷氨酸，谷氨酰胺酶有三种异构体(GAC, KGA和LGA)，与肿瘤进展有不同的关系，是一个很好的治疗靶点，研究人员说。“谷氨酰胺酶很重要，因为它将谷氨酰胺转化为化合物，为能量和细胞输入生产周期提供燃料。这使得它对癌细胞至关重要，癌细胞有一个非常活跃的新陈代谢来维持快速生长，”Douglas Adamoski说，他是这篇文章的第一
来源：Nature Communications
时间：2024-09-29
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科学家揭示了肠道微生物组对小鼠激素水平的影响
弗朗西斯克里克研究所的研究人员已经证明，肠道细菌的平衡可以影响小鼠垂体功能减退症的症状。他们还表明，阿司匹林能够改善患有这种疾病的小鼠的激素缺乏症状。携带Sox3基因突变的人会患上垂体功能减退症，即脑下垂体分泌的激素不足。它会导致生长问题、不孕和身体对压力的反应不佳。在今天发表在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上的一项研究中，克里克研究所的科学家们从老鼠身上移除了Sox3，导致它们在断奶(开始吃固体食物)时出现垂体功能减退。他们发现，Sox3基因的突变在很大程度上影响了大脑中的下丘脑，下丘脑指示脑垂体释放激素。然而，该基因通常在几种脑细胞类型中活跃，因此第一个任务是询问哪些特定细胞受其缺失的影响
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《自然通讯》：精确计时DNA液滴分裂——迈向人造细胞的一步
人体的许多细胞功能是由称为液-液相分离(LLPS)液滴的生物液滴控制的。这些液滴由柔软的生物材料制成，存在于活细胞内，但不像大多数细胞结构那样被膜包围。因为它们没有膜，LLPS液滴可以迅速适应细胞的需要。它们可以移动、分裂、改变结构或内容。这种灵活性对于各种功能至关重要，例如核仁中核糖体RNA (rRNA)的转录，使材料在流体和凝胶状态之间转换的溶胶-凝胶转变，以及控制细胞内的化学反应。受到这些独特特性的启发，科学家们已经开发出合成的LLPS液滴来模仿它们的生物对应物。虽然在控制合成液滴的分裂和运动方面取得了重大进展，但对这些过程的精确控制仍然是一个挑战。2024年8月27日发表在《自然通讯》
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炎症的中心机制已被破解
由一种特殊的蛋白质形成的毛孔，膜穿孔蛋白Gasdermin D（GSDMD），在炎症反应中起着关键作用。在其激活过程中，抑制部分被分离。剩余的30多个蛋白质片段结合在细胞膜上形成大孔隙，允许炎症信使的释放。由于目前在活细胞中研究这些过程的方法还不充分，寡聚化、孔形成和膜结合的顺序仍然不清楚。由波恩大学医院(UKB)和波恩大学领导的一个国际研究小组在抗体片段的帮助下成功地回答了这个问题，他们已经确定了抗体片段，即所谓的纳米体。他们希望这将导致潜在的治疗应用。他们的研究结果已经发表在《自然通讯》杂志上。炎性小体是先天免疫系统的大型多蛋白复合物，激活并控制我们体内的炎症反应。由它们触发的信号级联反应
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以脑肿瘤为目标进行细胞编程
胶质母细胞瘤是最常见和最具侵袭性的原发性脑肿瘤，诊断后的平均生存期不到两年，目前的治疗方法仍然无效。近年来，免疫疗法给患者带来了新的希望，尽管成功率相对较低。来自日内瓦大学(UNIGE)和日内瓦大学医院(HUG)的一个研究小组成功地识别了肿瘤细胞表面的一种特殊标记，并产生了携带抗体的免疫细胞来摧毁它们。此外，这些被称为CAR-T细胞的细胞似乎能够靶向肿瘤中不携带这种抗原的病变细胞，同时保留健康细胞。这些结果发表在《癌症免疫学研究》杂志上，是开展人体临床试验的第一步。胶质母细胞瘤的生物学特性使其特别难以治疗。它们能够诱导一个限制免疫系统攻击的微环境，从而逃避标准治疗并迅速复发。Denis Mig
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牛皮癣的治疗方法：皮肤中有缺陷的铁调素是关键吗?
科学家们可能已经发现了牛皮癣的根本原因，牛皮癣是一种慢性的、有时会使人衰弱的皮肤病，影响着全球2-3%的人口。这种疾病的特征是红色鳞状斑块，影响患者的生活质量，有时可能危及生命。新的研究有力地表明，激素hepcidin可能会引发这种情况的发生。这标志着hepcidin首次被认为是一个潜在的致病因素。在哺乳动物中，hepcidin负责调节体内的铁含量。这一发现背后的国际研究小组——包括来自英国巴斯大学生命科学系、治疗创新中心和生物工程与生物医学技术中心的Charareh Pourzand博士——希望他们的发现将导致能够阻断这种激素作用的新药的开发。最有可能从这种治疗中受益的是脓疱性牛皮癣(PP)
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孕妇的遗传背景会影响无创产前检查的结果
无创产前检查(nipt)日益成为世界各地怀孕期间筛查的一个组成部分。阿姆斯特丹联合大学的研究表明，孕妇的遗传背景会影响检测的有效性。在荷兰进行的超过14万次测试的数据显示，荷兰约7%的妇女携带一种特定的基因变异，这种变异增加了不确定结果的几率，并损害了NIPT的敏感性。这些结果发表在今天的《细胞报告》上。“NIPT的工作原理是利用胎盘细胞的残留物质，从而反映胎儿，可以在母亲的血液中找到。阿姆斯特丹UMC人类遗传学教授Erik Sistermans说:“然后我们测试这种材料的DNA，即无细胞DNA，以评估胎儿是否有染色体疾病的风险。”除了DNA序列，无细胞DNA还包含被称为“片段组学”的第二层信
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靶向巨噬细胞改善类风湿关节炎预后的潜力
目前尚无治疗类风湿性关节炎(RA)的方法，爱尔兰有4万人患有这种疾病。据估计，每名患者每年要花费2万欧元，卫生系统的总成本约为5.44亿欧元。只有1 / 4的患者获得缓解，相当大比例的患者对当前可用的治疗有次优反应或根本没有反应。由于无法预测谁会发展成严重的糜烂性疾病，以及谁会对治疗有反应，所以普遍采用试错方法，在患者接受正确治疗之前导致潜在的不可逆转的关节损伤。现在，都柏林圣三一学院和圣文森特大学医院的研究人员今天上午(2024年9月26日星期四)发表的一项研究提出了对RA炎症部位的更好理解，这将有助于开发新的治疗策略或预测性生物标志物，从而支持“个性化医疗”方法的潜力。这项研究发表在《Sc
来源：Science Advances
时间：2024-09-29
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一种普遍存在的细菌机制
来自瑞典尤梅夫大学和美国康奈尔大学的研究人员发现了细菌中一种普遍存在的机制，可以增强细菌对环境威胁的防御能力。这一发现可能对开发新疗法的研究很重要，它展示了肽聚糖细胞壁上的一种特定交联模式如何抑制某些细胞壁降解酶的活性，从而保护细菌。细菌受到肽聚糖细胞壁的保护，这有助于它们抵御内部膨胀压力和外部损害，例如来自其他细菌和病毒的攻击。为了生长和保持强壮，细菌需要平衡的酶来构建和分解细胞壁。分解肽聚糖链的一种重要类型的酶是水解转糖酵素。然而，迄今为止，管理它们的监管机制仍然难以捉摸。这项研究由Umeå大学Felipe Cava的实验室与纽约康奈尔大学的同事合作进行，揭示了细胞壁中一种特殊类
来源：Nature Communications
时间：2024-09-29
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自噬新发现可能会改善与年龄和癌症相关的肌肉退化
随着全球人口迅速老龄化，影响数百万老年人并严重降低其生活质量的肌肉减少症正在成为一个紧迫的公共卫生问题。现在，杜克大学-新加坡国立大学医学院的科学家们的一项新发现可能会改善这种疾病的治疗方法。在这项发表在《Autophagy》杂志上的研究中，科学家们发现，一种叫做DEAF1(变形表皮自调节因子-1)的蛋白质的水平需要维持在最佳水平，以维持肌肉的修复和再生——这一过程往往会随着年龄的增长或癌症等疾病而出现缺陷。这一发现可能会导致与肌肉退化有关的疾病，如肌肉减少症和恶病质的新治疗方法。这项研究强调了肌肉干细胞的作用，它对肌肉的修复和再生很重要。这些特化的细胞代替受伤或压力后受损或丢失的肌肉组织。随
来源：Autophagy
时间：2024-09-29
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某些鱼的腿不仅用来行走，还能品尝海底
一只锯鲂鮄(Prionotus carolinus)用它的六条腿在沙滩上奔跑，它的六条腿也被用作铲子和感觉器官。这条奇怪的鱼有腿——但它们不仅仅是用来走路的。科学家们发现，锯鲂鮄(Prionotus carolinus)既可以用四肢在海底漫步，也可以品尝海底埋藏的猎物。这项研究还揭示了卡罗林假蝇在进化过程中如何将其附属物作为感觉器官重新利用的线索。基因组分析揭示了更广泛的鲂鮄科家族(Triglidae)的腿的进化史。这一发现发表在今天的《Current Biology》杂志上的两篇论文中。与众不同的鱼锯鲂鮄的眼睛像青蛙一样凸出，鳍像鸟的翅膀，六条腿像螃蟹的腿。加州斯坦福大学研究这种动物的发育生
来源：Current Biology
时间：2024-09-29
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人工智能：谁在这里运输作用因子?
转运蛋白负责底物进出生物细胞的持续运动。然而，很难确定一个特定的蛋白质可以运输哪些底物。<s:1>塞尔多夫海因里希·海涅大学(HHU)的生物信息学家开发了一个名为SPOT的模型，该模型可以利用人工智能(AI)高度准确地预测这一点。他们现在在科学杂志上发表了他们的方法，这种方法可以用于任意运输蛋白质公共科学图书馆生物学》杂志上。生物细胞中的底物需要通过细胞膜不断地向内和向外运输，以确保细胞的存活并使其能够发挥其功能。然而，并不是所有通过身体的底物都应该被允许进入细胞。其中一些转运过程需要是可控的，以便它们只在特定的时间或特定的条件下发生，以触发细胞功能。这些活跃的和专门的运输通道的作
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出芽酵母配子体发生机制
有性生殖是许多物种中常见的一种繁殖方式，包括配子发生，通过受精、交配或交配产生后代。在植物和动物中，卵子和精子从生殖细胞分化形成配子。然而，在出芽酵母中，孢子是在二倍体细胞内产生的。在这个过程中，细胞质内形成新的膜结构，包裹减数分裂的单倍体核产生孢子。尽管有这些知识，这些新生膜结构形成的确切机制仍然知之甚少。为了深入了解这一过程，筑波大学的研究人员使用实时成像技术仔细观察出芽酵母的减数分裂和孢子形成，捕捉细胞内新生膜结构的发育。他们观察到，尽管内质网出口位点和高尔基体数量减少，但它们在孢子形成过程中重新组装。此外，他们确定了Gip1, 1型蛋白磷酸酶的减数分裂特异性亚基，作为影响这种调节机制的
来源：University of Tsukuba
时间：2024-09-29
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