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Science：维生素A协调了干细胞的谱系选择
当你不小心擦破皮肤时，皮肤干细胞会第一时间赶来，长出新的表皮来覆盖伤口。不过，在这些干细胞中，只有一部分是表皮干细胞。另一些则是毛囊干细胞，它们的本职工作是促进头发生长，但在紧急关头，也会转变为表皮干细胞，以协助皮肤修复工作。为此，这些毛囊干细胞进入一种可塑状态，它们会暂时表达毛囊和表皮两种干细胞的转录因子。如今，一项新研究表明，一旦干细胞进入这种谱系可塑性状态，它们就不能在任一角色中有效发挥作用，直到它们选择了明确的命运。洛克菲勒大学的研究人员发现，维甲酸（维生素A的生物活性形式）是这一过程的关键调节因子。这项研究成果于3月8日发表在《Science》杂志上，深入探究了谱系可塑性，并具有潜在
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Science：下一个技术热点？这种病毒可以劫持并操控精子
一种广泛存在，名为沃尔巴克氏体 ( Wolbachia )的细菌及其携带的病毒可以劫持雄性昆虫的精子，阻止它们与没有相同细菌和病毒组合的雌性昆虫的卵子受精，从而导致雄性昆虫不育。宾夕法尼亚州立大学微生物组研究人员领导的这一项新研究揭示了这种微生物组合是如何操纵精子的，这可能会带来精确的技术，控制将寨卡病毒和登革热等疾病传播给人类的农业害虫和昆虫的数量。这项研究发表在3月8日的《科学》杂志上。宾夕法尼亚州立大学One Health Microbiome中心主任、生物学和昆虫学教授Seth Bordenstein说:“沃尔巴克氏体是动物体内分布最广的细菌，在大约50%的昆虫物种(包括一些蚊子和苍蝇
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大脑对说和听的句子结构的反应不同
当我们说话和听的时候，大脑是如何对句子结构做出反应的?在《PNAS》上发表的一项神经成像研究中，来自马克斯普朗克心理语言学研究所(MPI)和奈梅亨内梅亨大学的研究人员首次研究了自发讲话时的句子处理过程。当我们说话时，大脑活动在造句子的早期增加，预测结构的构建。相反，在听力过程中，大脑活动在短语结束时增加，反映了句子结构的整合。口语和听力都需要按照语法规则将单词组合成句子。然而，这种“句法处理”的确切时间仍不清楚。人们对句子生成的研究少于对句子理解的研究。此外，研究人员通常研究复杂任务下的句子生成，这与在自然情况下说话有很大不同。“句法处理使我们能够将单词组合起来创造新的含义，”高级研究员Pet
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《Nature Neuroscience》多巴胺在不同脑区的波动
先前的神经科学研究表明，大脑多巴胺的短暂增加是学习奖励和获得更多奖励的动机的关键信号。加州大学旧金山分校的研究人员进行了一项研究，探索纹状体特定亚区多巴胺的短暂增加，纹状体是大脑中支持基于奖励的学习和决策的一部分。他们的研究结果发表在《Nature Neuroscience》杂志上，表明纹状体的三个不同部分的多巴胺短暂波动反映了不同时间范围内的奖励预测(即，分别是几分之一秒，几十秒和几百秒后)。“多巴胺脉冲可能表明我们发现自己处于比预期更好的情况，因此我们之前对奖励的估计需要更新，”该论文的主要作者Josh Berke说。“这种‘奖励预测误差’理论非常有影响力，部分原因是它将大脑活动模式与机器
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-03-11
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Nature Genetics发现MYC另一种功能，这种功能对癌细胞的生长和分裂能力至关重要
癌细胞的特点是具有侵袭性:它们生长迅速并扩散到身体的其他部位。为了实现这一目标，有许多机制起作用，其中一种机制涉及一种名为MYC的蛋白质，它激活癌细胞DNA链上的某些基因，导致癌细胞生长和分裂。MYC蛋白也存在于健康个体中，它在调节许多细胞功能中起着至关重要的作用。当癌症发生时，是由于我们DNA中突变的积累，通常导致MYC蛋白的过度激活。因此，这种蛋白质在大多数癌症中起着至关重要的作用，南丹麦大学生物化学和分子生物学系主任Rasmus Siersbæk说。对癌细胞有双重作用现在，他和同事们在科学杂志《自然遗传学》(Nature Genetics)上发表报告称，他们发现了MYC蛋白的另
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Nature：在睡眠中，神经元帮助大脑排出废物
睡眠中有一个悖论。它表面上的宁静与大脑的繁忙活动并存。夜是静的，但大脑远未休眠。在睡眠期间，脑细胞会产生电脉冲，这些脉冲会累积成有节奏的波——这是脑细胞功能增强的标志。但是为什么我们休息的时候大脑是活跃的呢?慢脑电波与宁静、清爽的睡眠有关。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们发现，脑电波有助于在睡眠时将大脑中的废物排出体外。单个神经细胞协调产生有节奏的波，推动液体通过致密的脑组织，在此过程中冲洗脑组织。“这些神经元是微型泵。同步的神经活动推动了流体流动和大脑碎片的清除，如果我们能在这一过程的基础上进一步发展，就有可能延缓甚至预防神经系统疾病，包括阿尔茨海默病和帕金森病。在这些疾病中，代谢废
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科学家发现肠道惊人的可塑性
肠道可塑性的一个最显著的例子可以在长期禁食的动物身上观察到，比如冬眠的动物或几个月不吃东西的植物蛇，它们的肠道收缩了50%，但在几天的重新喂食后又恢复了大小。重要的是，肠道进行大小调整的能力是广泛保守的。因此，在人类中，在怀孕期间观察到肠道大小的增加，这有助于营养的吸收，以支持胎儿的生长。哥本哈根大学生物系细胞与神经生物学分部的Colombani Andersen实验室利用果蝇来研究调节肠道可塑性的机制。研究结果刚刚发表在科学杂志《Nature Communications》上。“利用果蝇广泛的遗传工具箱，我们研究了营养依赖性肠道调整的机制，”Ditte S. Andersen博士说。肠道调整
来源：Nature CommunicationsNature Communications
时间：2024-03-11
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Science：颠覆认知！蝴蝶翅膀上的彩色图案并非基于蛋白质
2016年，遗传学家认为他们已经将翅膀模式的大部分变异归咎于一种名为皮层的蛋白质编码基因。但是现在有三个团队已经证明了一个不同的基因是关键，这个基因之前因为与大脑皮层重叠而被忽略了。它的最终产物不是蛋白质，而是RNA，这种RNA调节着负责翅膀上黑色和其他颜色色素沉着模式的基因。一个研究小组还发现，RNA被分解成更小的RNA，可以微调颜色的产生。波恩大学的发育生物学家Nicolas Gompel说:“他们解决了一个让社区里的每个人都想知道的难题。”这一发现在本月的三份预印本中有详细介绍，它也代表了长链非编码RNA (lncRNA)首次与动物的一种可见特征的进化联系起来。lncRNA之所以被称为长
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全身性脓疱性银屑病缺失疾病相关基因
两种基因变异的较高频率与一种称为广泛性脓疱性牛皮癣(GPP)的严重皮肤病有关。日本名古屋大学的一个研究小组发现了与广泛性脓疱性牛皮癣(GPP)发展相关的先前未被发现的基因变异。该团队的研究结果发表在《Journal of the American Academy of Dermatology》上，为改进诊断和治疗提供了希望。GPP是罕见的，但其影响往往是严重的。GPP患者可出现反复发作，包括全身多处红斑病变和无菌脓疱，通常伴有发烧和发冷。这可能导致紧急治疗甚至死亡。到目前为止，研究人员已经报道了六种与GPP相关的基因。尽管这些基因被广泛用于诊断和治疗，但仍有GPP患者没有这些基因的任何变体。这
来源：Journal of the American Academy of Dermatology
时间：2024-03-11
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PacBio：HiFi测序在揭示罕见疾病、癌症转录组学、农业基因组学复杂性中展示出不一样的力量
在这一期的PacBio博客系列中，重点介绍了2024年2月的科学论文。这些有趣的出版物突出了PacBio测序在揭示罕见疾病、癌症转录组学、农业基因组学等复杂性方面的力量。癌症转录组：全长同种异构体串联测序解决癌症转录组复杂性在这篇论文中，美国全国儿童医院和俄亥俄州立大学的研究人员介绍了他们在鉴别小儿弥漫性中线胶质瘤与邻近非恶性组织的全长异构体表达差异方面的工作。关键要点: 该团队使用了改良版的MAS-Seq，这是驱动PacBio Kinnex试剂盒的核心化学成分。PacBio全长RNA测序的使用导致发现了SPARC基因的一种异构体，其表达量比邻近的非恶性组织高10000倍。研究人员还
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一个世纪的谜团：破译遗传多样性背后的复杂机制
《x战警》(X-Men)、《神奇四侠》(Fantastic Four)和《守护者》(The Guardians)等电影展现了充满活力的变种英雄，吸引了全球观众。最近，对拟南芥减数分裂交叉率突变体的高通量遗传筛选引起了学术界的兴趣，解开了生命科学中一个世纪的谜团。 浦项工业大学生命科学系教授崔奎夏(音译)、博士金在一(音译)、博士候选人金熙珍(音译)等人组成的研究小组揭开了染色体减数分裂过程中交叉干扰的分子机制，取得了令人惊讶的成就。该研究结果发表在生命科学领域的国际期刊《自然植物》(Nature Plants) 20日的期刊上。 在有性繁殖的生物体中，个体与父母或兄弟姐妹相
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强大的iPSCs衍生的T淋巴细胞用于凶险的宫颈癌治疗
子宫颈癌是影响全世界妇女的最常见的恶性肿瘤之一。仅在2020年，就有大约60万名妇女被诊断患有这种疾病，31.4万多名妇女死于该病。在99%的病例中，宫颈癌细胞含有人乳头瘤病毒(HPV)，因此，HPV疫苗是降低患这种疾病风险的有效方法。不幸的是，这些预防措施对已经形成的癌症是无效的，这些癌症一旦转移或复发通常是无法治愈的。幸运的是，科学家们在开发一种有前景的宫颈癌治疗策略方面取得了实质性进展:恢复细胞毒性T淋巴细胞(rejTs)。这些淋巴细胞可以被改造成针对主要在宫颈癌细胞中表达的HPV特异性抗原，构成一种靶向免疫疗法。理想情况下，从患者身上收集的诱导多能干细胞(iPSCs)可以产生排斥细胞。
来源：Cell Reports Medicine
时间：2024-03-11
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Nature代谢相关遗传因素的研究揭示了血液生物标志物与疾病之间的新联系
由芬兰奥卢大学和英国剑桥大学领导的一项国际研究发现，血液生物标志物和疾病之间存在许多关联，并确定了400多个影响代谢调节的基因组区域。其中许多发现都是全新的。研究结果发表在2024年3月6日的《Nature》杂志上。研究发现，很大一部分与新陈代谢有关的基因组区域也与患各种疾病的风险有关。新的研究结果有助于详细说明血液标记物与疾病相关的生物学过程。例如，这些结果可用于开发新药物和澄清代谢生物标志物与疾病之间的因果关系。33个人口数据集的组合使这项研究在136,000名志愿者中得以进行。六个芬兰人口队列在研究中发挥了关键作用，包括位于奥卢大学的北芬兰出生队列。额外的数据来自英国生物银行，对12万名
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这是经常看到，但从未研究过的一个关键蛋白
在突触后蛋白质聚集中出现的一种蛋白质已被发现对其形成至关重要。神户大学的发现确定了突触功能的一个新的关键角色，并首次揭示了其迄今为止未被描述的细胞作用和进化。突触，两个神经元之间的连接，是大脑功能的一个关键因素。信号从突触前神经元传递到突触后神经元是由蛋白质介导的，蛋白质失衡会导致神经精神疾病，如严重抑郁症、自闭症或酒精依赖。然而，由于在这个连接处存在的蛋白质种类繁多，许多还没有被研究过，通常甚至不清楚以前发现的那些蛋白质是否真的属于那里，或者它们是否只是分析过程中产生的杂质。突触后膜正下方的一个特别明显的结构是所谓的“突触后密度”，可能是数千种不同蛋白质的聚集。为了阐明突触后密度，神户大学的
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精确药物靶向HIV的Nef蛋白
密歇根大学的一组研究人员在实验室中成功地修饰了一种天然化合物，从而产生了具有抗艾滋病毒活性的高级先导化合物。他们的研究结果发表在3月7日的《药物化学杂志》(Journal of Medicinal Chemistry)上，为开发可能有助于治愈而非治疗艾滋病毒的药物提供了一条新的途径。尽管有有效的治疗方法来控制艾滋病毒，但由于这种病毒能够隐藏在免疫系统中，潜伏在受感染的细胞库中，因此治愈方法仍然难以捉摸。“对于大多数病毒，当人们被感染时，他们会生病一段时间，然后免疫系统开始发挥作用，病毒被清除。但是，一旦患者感染了艾滋病病毒，这种病毒就会伴随他们的一生，这意味着他们必须无限期地接受治疗，”密歇根
来源：Journal of Medicinal Chemistry
时间：2024-03-11
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新技术：用光追踪血糖
糖尿病是一种非常普遍的疾病，不幸的是，仍然没有治疗方法。糖尿病患者需要定期监测他们的血糖水平(BGLs)，并使用胰岛素来控制血糖水平。在几乎所有情况下，BGL测量都需要通过手指刺破从指尖抽血。由于这个过程是痛苦的，利用现代电子设备的侵入性更小的替代品正在世界范围内积极研究。目前，已经提出了几种测量BGL的方法;利用红外光是一个突出的例子，中红外光基器件已经显示出合理的性能。然而，所需的光源、探测器和光学元件价格昂贵，难以集成到便携式设备中。相比之下，近红外光(NIR)可以很容易地产生和检测使用廉价的组件。许多智能手机和智能手表已经使用近红外传感器来测量心率和血氧水平。不幸的是，葡萄糖在近红外区
来源：Journal of Biomedical Optics
时间：2024-03-11
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雅鲁藏布江大峡谷科学考察取得一系列重要成果
第二次青藏高原科学考察与研究计划(STEP)在青藏高原东南部建立了雅鲁藏布大峡谷水汽通道科学考察队。5年来，考察队在雅鲁藏布江大峡谷周围进行了水汽输送和强降水观测研究。 考察队利用观测数据取得了一系列重要的科学成果。近日，《大气与海洋科学快报》发表了一篇关于雅鲁藏布江大峡谷水汽通道研究进展的综述文章。具体来说，本文报道了与大峡谷水汽输送有关的强降雨过程的研究进展。 文章的第一作者，中国科学院青藏高原研究所的陈学龙教授解释说，他的团队在大峡谷建立的降雨观测网可以代表地形对该地区逐时降水的空间影响。青藏高原东南部降水的微物理特征与低海拔地区存在显著差异，进一步证实了当前降水数值
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“DNA饮食”有助于降低与高血糖相关的健康风险吗?
英国的一项试验发现，针对DNA的饮食有助于控制血糖，降低高风险人群发展为2型糖尿病的风险。这一发现来自伦敦帝国理工学院和德纳吉大学的一项小型试点研究，该研究涉及148名血糖水平较高、有发展为2型糖尿病(T2D)风险的人。研究发现，遵循基于遗传信息的个性化饮食建议，结合卫生保健专业人员的面对面饮食指导，在降低血糖水平方面比基于国家健康与护理卓越研究所(NICE)指南的标准饮食指导更有效，后者是英国目前的护理标准虽然这项工作还处于早期阶段，但研究人员表示，这是基因数据如何帮助预防长期疾病和改善健康的一个有希望的例子。他们指出，需要更大规模的试验来验证他们的发现，并确保该方法适用于临床实践，适用于一
来源：Scientific Reports
时间：2024-03-11
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Science：又要说话，又要呼吸，大脑怎么顾得上的？
麻省理工学院的研究人员发现了一种大脑回路，它可以驱动发声，并确保你只在呼气时说话，在吸气时停止说话。新发现的回路控制着发声所需的两个动作：喉咙变窄和从肺部呼出空气。研究人员还发现，这种发声回路受脑干区域的控制，该区域负责调节呼吸节奏，确保呼吸比说话更重要。“当你需要吸气时，就必须停止发声。我们发现控制发声的神经元接收到来自呼吸节奏发生器的直接抑制输入，”麻省理工学院脑与认知科学教授、麻省理工学院麦戈文脑研究所成员、该研究的资深作者Fan Wang说。该研究发表在今天的《科学》杂志上，杜克大学研究生Jaehong Park是这项研究的一作，其他作者包括麻省理工学院的技术助理Seonmi Choi
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实时超声监控体内深层组织稳态和pH变化：设计创新的生物可吸收的pH响应材料
如果诊断得太晚，术后胃肠道渗漏可能是致命的，并且在手术后3至7天发生率很高。这种并发症需要持续监测，但早期发现仍然是一个挑战。美国西北大学的研究人员描述了一类生物可吸收的pH响应材料，用于实时超声测量pH变化，可用于胃肠道手术后手术连接处泄漏的早期评估。设备在两种动物模型中进行了测试，其中包括猪，它们的胃肠道尺寸与人类相似。监测手术部位的体内平衡提供了必要的生理和病理信息，对于在外部可观察到的症状出现之前进行早期诊断至关重要。准确、及时地评估深层组织内稳态失调通常需要昂贵的成像技术或侵入性活检。先进的超声成像方法越来越引起人们的兴趣，因为它们易于使用，广泛可用，没有辐射暴露，并且能够在高空间分
来源：sciencemag
时间：2024-03-09
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