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首次公布亨廷顿氏病原纤维的详细图像
亨廷顿氏病（HD）是一种遗传性疾病，大脑特定区域的神经细胞逐渐恶化并死亡。这种疾病是由一种突变的亨廷顿蛋白引起的，它会导致异常团块的形成。不像其他蛋白质聚集性疾病，如阿尔茨海默氏症或帕金森症，这些亨廷顿蛋白团块的确切结构直到现在还不为人所知。包括格罗宁根大学的Patrick van der Wel教授在内的一个国际科学家团队将计算模型与实验技术相结合，揭示了这些与疾病相关的团块的第一张详细图像。他们的研究揭示了覆盖在这些蛋白质聚集体表面的独特的“毛茸茸的外套”的新见解。诊断和治疗与阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的团块相似，亨廷顿氏症的团块是细长的形状，称为原纤维。然而，亨廷顿氏原纤维与其他原纤维引
来源：Nature Communications
时间：2025-01-14
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Science、Nature同期报道“哺乳动物耳朵”重大发现
狗可以通过竖起耳朵或竖起耳朵来表达自己的情绪。蝙蝠用它像触角一样的耳朵来捕捉美味的飞虫。在炎热的天气里，大象的大耳朵就像扇子一样。虽然其他脊椎动物也有耳朵，但只有哺乳动物的耳朵突出而精致，被称为外耳或外耳。今天发表的两项独立但互补的研究揭示了外耳组成及其进化的惊人细节。《科学》杂志上的一项研究表明，哺乳动物的外耳和其他身体部位富含一种不同寻常的软骨，这种软骨富含脂质，柔韧性增强。在进化方面，《自然》杂志上的一篇论文发现，形成哺乳动物外耳的遗传控制回路可能来自于鱼鳃中的类似回路。这一结果得到了几个领域科学家的热烈欢迎。斯坦福大学的干细胞生物学家和颅面外科医生Michael Longaker说，《
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《Science》肿瘤微环境新发现：胆汁酸如何影响肝癌治疗？
肝癌，这个让人闻之色变的疾病，一直是医学界研究的重点。最近，科学家们在肝癌的研究上取得了重大突破，发现肿瘤微环境（TME）中的胆汁酸竟然对肝癌的肿瘤进展和抗肿瘤免疫反应有着重要影响。胆汁酸在肝癌中的作用胆汁酸是肝脏中产生的一种消化脂质的必需物质。研究发现，肝癌患者体内胆汁酸偶联酶BAAT（胆汁酸辅酶A：氨基酸N-酰基转移酶）水平升高。在肝癌实验模型中，BAAT的缺失竟然提高了抗肿瘤免疫应答，这说明胆汁酸在肝癌的发生和发展中扮演了关键角色。胆汁酸如何影响免疫反应初级胆汁酸可在T细胞中积累并诱导DNA损伤，而某些次级胆汁酸可损害T细胞功能。这意味着胆汁酸不仅影响肿瘤细胞的生长，还会影响免疫细胞的功
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《Nature》单胺类神经递质对大脑结构不为人知的作用机制
西奈山和纪念斯隆凯特琳癌症中心之间的合作努力，揭示了单胺类神经递质（如血清素、多巴胺和组胺）如何通过这些单胺类神经递质与组蛋白（我们细胞的核心DNA包装蛋白）的化学结合，帮助调节大脑生理和行为。通过揭示这些组蛋白修饰如何影响大脑，研究小组已经确定了一种控制昼夜基因表达和行为节律的新机制。该团队的研究结果发表在1月8日星期三的《自然》杂志[https://doi.org/10.1038/s41586-024-08371-3]]上，最终可能指导针对昼夜节律紊乱的疾病（如失眠、抑郁、双相情感障碍和神经退行性疾病）的靶向治疗的发展。“我们的研究结果强调，大脑的内部时钟受到化学单胺类神经递质以一种以前未
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Science：黑猩猩在基因上适应了当地的栖息地和疟疾等传染病
根据伦敦大学学院研究人员领导的一个国际研究小组的一项研究，黑猩猩具有遗传适应性，有助于它们在不同的森林和大草原栖息地茁壮成长，其中一些可能可以预防疟疾。黑猩猩是人类的近亲，与人类有98%的DNA相同。科学家们表示，他们发表在《科学》杂志上的研究结果不仅可以告诉我们人类自己的进化史，还可以告诉我们人类感染疟疾的生物学原理。由于栖息地被破坏、偷猎和传染病，黑猩猩濒临灭绝。这项研究的结果也可以为保护提供信息，因为它们表明气候和土地利用的变化可能对不同的黑猩猩群体产生不同的影响。该研究报告的主要作者、伦敦大学学院遗传学研究所的阿依达·安德雷萨姆斯教授说：“现存的黑猩猩只有几十万只，但它们分布在从东非到
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Nature发现重氮营养物“固定”氮的关键步骤
氮是产生氨基酸和核酸的重要成分，而氨基酸和核酸是细胞生长和功能所必需的。虽然大气中近80%的氮是由氮组成的，但这些氮是以二氮（N2）的形式存在的，大多数生物都不能对其进行处理。大气中的氮必须首先被转化或“固定”成一种可以被植物利用的形式，通常是氨。固定氮的方法只有两种，一种是工业的，一种是生物的。为了更好地理解生物过程的一个关键组成部分，加州大学圣地亚哥分校化学和生物化学教授Akif Tezcan和化学和生物化学助理教授Mark Herzik采取了多管齐下的方法。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。在不友好的环境中茁壮成长工业方法是通过哈伯-博世方法，该方法在20世纪初出现，使合成肥料的大规模
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Nature：为什么新的记忆不会覆盖旧的记忆？
关于大脑如何避免“灾难性遗忘”——即在产生新记忆时扭曲和覆盖先前建立的记忆——的神秘面纱出现了新的线索。一个研究小组发现，至少在小鼠身上，大脑在不同的睡眠阶段处理新记忆和旧记忆，这可能会防止两者混淆。假设这一发现在其他动物身上得到证实，“我赌上我所有的钱，这种分离也会发生在人类身上，”纽约市纽约大学的系统神经科学家Gyrgy Buzsáki说。Buzsáki说，这是因为记忆在进化上是一个古老的系统，他不是研究小组的成员，但曾经监督过一些成员的工作。这项研究发表在周三的《自然》杂志上。大脑之窗科学家们早就知道，在睡眠期间，大脑会“重放”最近的经历：与经历相关的相同神经元以相同的顺序激活。这种机制
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个性化癌症治疗的鱼类模型示范研究
斑马鱼“神预测”！肿瘤学家的新“军师”肿瘤学家们，是不是在为癌症治疗方案绞尽脑汁？别急，说不定一条小小的斑马鱼就能帮上大忙！葡萄牙即将开启一项超酷的临床试验，让肿瘤学家与斑马鱼携手，一起向癌症“宣战”。斑马鱼“变身”肿瘤“预言家”一项定于本月在葡萄牙开始的临床试验旨在找到答案。Champalimaud基金会的发育生物学家Rita Fior，带领团队搞了个大动作。他们把所有参与实验的患者的癌细胞植入斑马鱼胚胎，然后给这些小鱼用抗癌药或辐射，观察荧光肿瘤细胞反应，以此判断患者对治疗是否敏感。这项为期5年的研究是第一个随机试验，哈佛医学院的干细胞生物学家Leonard Zon，虽然没参与试验，但也对
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Nature子刊：触发细胞自噬的“开关”
我们的细胞随时都在进行回收：在一个被称为自噬的过程中，不再需要的细胞成分被膜包裹起来，分解成它们的基本组成部分。这一至关重要的过程防止了有害聚集体的形成，并使营养物质再次可用。由弗莱堡大学CIBSS卓越集群的Claudine Kraft教授和法兰克福马克斯普朗克生物物理研究所的Florian Wilfling博士共同领导的研究小组现在已经发现了自噬开始所需的条件。他们还能够人为地创造这些条件，从而触发酵母细胞中不可降解分子的降解。以这种方式靶向自噬是一种很有希望的方法，可以促进聚集体的降解，否则会在阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病中形成斑块，并提高癌症治疗的疗效。这项研究发表在科学杂志《Natu
来源：Nature Cell Biology
时间：2025-01-13
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张锋领导设计的新CRISPR酶蛋白能逃避免疫系统
基于CRISPR的基因组编辑疗法的核心成分是被称为核酸酶的细菌蛋白质，它可以刺激人体不必要的免疫反应，增加副作用的机会，并使这些疗法的效果可能降低。麻省理工学院Broad研究所、哈佛大学和赛勒斯生物技术公司的研究人员现在已经设计了两种CRISPR核酸酶，Cas9和Cas12，以掩盖它们对免疫系统的影响。该团队确定了每个核酸酶上触发免疫系统的蛋白质序列，并使用计算建模来设计逃避免疫识别的新版本。与小鼠的标准核酸酶相比，工程酶具有相似的基因编辑效率和降低的免疫反应。今天发表在《Nature Communications》上的这一发现可能有助于为更安全、更有效的基因疗法铺平道路。该研究由Broad研
来源：Nature Communications
时间：2025-01-13
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《自然-癌症》：一种长期以来被认为是导致食管癌的基因缺陷实际上发挥了保护作用
根据发表在《自然-癌症》杂志上的一项新研究，一种长期以来被认为是导致食管癌发展的基因缺陷，实际上可能在疾病早期发挥保护作用。这一意想不到的发现可以帮助医生确定哪些人患癌症的风险更大，从而有可能制定出更个性化、更有效的预防策略。首席研究员Francesca Ciccarelli说：“我们通常认为癌症基因的突变是坏消息，但这并不是全部。”Francesca Ciccarelli是伦敦玛丽皇后大学巴特癌症研究所的癌症基因组学教授，也是弗朗西斯克里克研究所的主要组长，这项研究的实验工作就是在那里进行的。“背景至关重要。这些结果支持了我们对癌症突变影响的看法的范式转变。”这项研究由英国癌症研究中心资助，
来源：news-medical
时间：2025-01-13
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Cell子刊：舌癌类器官揭示化疗耐药性的秘密
口腔癌在世界范围内日益流行，每年新诊断病例超过30万例。在口腔癌中，舌癌（TC）是最常见的类型，通常预后较差。手术联合放化疗是高危TC的主要治疗方法之一。然而，复发率很高，因为肿瘤只能从少数存活的细胞中重建。少数存活的细胞被称为微小残留病（MRD）。了解MRD形成背后的机制对于改善TC和许多其他形式的癌症的治疗效果至关重要。为了研究它，科学家们经常依靠癌细胞系作为临床前模型，作为测试药物和分析基因和蛋白质作用的方便工具。然而，从原发癌组织中建立癌细胞系相当困难，并且不能准确反映癌症特征。这使得比较患者之间的肿瘤特征具有挑战性。在这种背景下，由日本东京科学研究所Toshiaki Ohteki教授
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Nature子刊发现作为命运决定者的物理信号：机械力量如何从组织中挤出细胞
上皮组织不断地与其环境相互作用。维持它们的功能需要动态平衡（体内平衡），并且它们的细胞数量受到严格调节。这是通过细胞挤压程序实现的，这是一种消除不需要或有害细胞的检查点机制。马克斯-普朗克物理与医学中心（MPZPM）、雅克·莫诺研究所和尼尔斯·玻尔研究所（丹麦）的研究人员现在已经证明，物理信号如何影响挤压细胞的命运，决定它们的死亡或生存。研究结果最近发表在《自然物理》，这可能为理解正常和病理条件下的组织特性建立新的途径。上皮是动态的，必须不断处理细胞更新。因此，从组织中取出细胞，称为细胞凋亡挤压，是有规律发生的。它的平衡是维持上皮稳态的关键。除了在组织稳态中的作用外，细胞挤压是组织形状改变和肿
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新技术 | 科学家们设计了生物发光RNA
RNA是读取存储在DNA中的遗传信息的分子。这对细胞的正常运作至关重要，在一项发表在《自然通讯》上的新研究中，加州大学欧文分校的科学家们发现了一种用发光的生物发光分子标记RNA的方法，这种分子可以实时跟踪RNA在体内的运动。这项工作有望帮助科学家更好地理解从病毒传播方式到记忆如何在大脑中形成的一切。 该研究的主要通讯作者之一、加州大学欧文分校（UC Irvine）的制药科学教授Andrej Lupták说：“要说细胞中会发生什么事情——细胞会生长、适应、改变或诸如此类——的第一步是RNA。”到目前为止，人们对RNA如何以及何时在细胞内发挥作用知之甚少。Lupták说：“事实证明，在活
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来自世界上最大的前瞻性人工智能研究的结果：人工智能增强了乳腺癌检测
吕贝克大学和石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心（UKSH）、吕贝克校园与Vara公司合作进行的一项开创性研究表明，人工智能（AI）可以将德国乳房x线摄影筛查计划（MSP）的乳腺癌检出率提高近18%。值得注意的是，这种改善不会导致假阳性或不必要的后续检查的增加。这项研究结果发表在著名的《自然医学》杂志上，也强调了人工智能在不影响诊断质量的情况下减少放射科医生工作量的潜力。PRAIM研究：人工智能在乳腺癌筛查中的综合评价这项名为PRAIM的研究评估了2021年至2023年期间在德国12个筛查点参加MSP的46万多名女性的数据。大约一半的乳房x光片使用人工智能进行分析，而另一半则通过放射科医生的传统
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新的血糖监测方法不需要采集血液样本，彻底改变糖尿病的监测
数以百万计的糖尿病患者每天都使用手指棒式设备来监测他们的血糖水平，这些设备可以抽取并分析他们的血液。但如果他们能用一个汗液传感器来监测呢？这就是纽约州立大学宾厄姆顿大学的一项新研究背后的想法，该研究可以通过消除痛苦和麻烦来彻底改变糖尿病的治疗。这种新型纸质生物传感器系统利用了Seokheun “Sean” Choi’教授的生物电子和微系统实验室在过去15年里对生物电池的研究成果，利用了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）细菌孢子，这种细菌孢子在汗液等富含钾的体液中对葡萄糖产生反应。产生的能量将决定葡萄糖水平。来自Thomas J. Watson工程与应用科学学院电子与计算机工程系
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破解胚胎开始的秘密：卵细胞是如何为生命的产生做准备的
研究人员揭示了卵细胞是如何为生命的产生做准备的。他们的工作揭示了巴尔比亚尼体的秘密，巴尔比亚尼体是一种组织基本分子以指导早期胚胎发育的非凡结构。利用斑马鱼模型和尖端成像技术，研究小组发现了这种结构如何从液滴转变为稳定的核心，为生命本身奠定了基础。这一发现揭示了自然界生殖过程的非凡精确性。由希伯来大学医学院和以色列-加拿大医学研究所（IMRIC）的Yaniv Elkouby教授和他的团队（包括第一共同作者Swastik Kar和Rachael Deis）领导的一项新研究为细胞如何组织自己创造生命提供了有价值的见解。200多年来，科学家们已经观察到卵母细胞（未成熟的卵细胞）的独特极性，这是胚胎发育
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防止不受控制的核自噬引起细胞死亡的机制
自噬是细胞的基本“内务”过程，包括降解和回收受损的细胞器、蛋白质和其他成分，以防止混乱。这种重要的机制存在于从单细胞生物到植物和动物的所有生命形式中，是维持细胞内稳态的关键。它的破坏与许多已知的人类疾病有关，如阿尔茨海默病、帕金森病和癌症。虽然从医学和生物学的角度详细了解自噬是很重要的，但它不是一个放之四海而皆准的过程。自噬有几种形式，它们的不同之处在于被降解的成分如何被运送到溶酶体或液泡中，溶酶体或液泡是细胞废物处理和回收中心的细胞器。自噬作用的目标是一系列细胞内成分，包括储存重要染色体的细胞核的一部分。然而，细胞核自噬降解的生理意义尚不清楚。在此背景下，来自日本的一个研究小组最近关注了酿酒
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两篇论文：使用人工智能来预测侵袭性皮肤癌的结果
人工智能可以确定侵袭性皮肤癌的病程和严重程度，如默克尔细胞癌（MCC），通过为患者及其医生提供个性化的治疗结果预测，提高临床决策能力。由英国纽卡斯尔大学的研究人员领导的一个国际团队将机器学习与临床专业知识相结合，开发了一个名为“DeepMerkel”的基于网络的系统，该系统可以根据个人和肿瘤的具体特征预测MCC治疗的具体结果。他们提出，该系统可以应用于其他侵袭性皮肤癌的精确预测，增强知情的临床决策和改善患者的选择。MCCMCC是一种罕见但具有高度侵袭性的皮肤癌。它可能很难治疗——通常影响免疫系统较弱的老年人，他们的疾病已经发展到晚期，生存率很低。汤姆·安德鲁博士是纽卡斯尔大学的整形外科医生和C
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新方法跟踪人工智能的“学习曲线”来解码复杂的基因组数据
引入可注释性——一个强大的新框架，通过研究人工神经网络如何学习标记基因组数据来解决生物学研究中的主要挑战。基因组数据集通常包含大量注释样本，但其中许多样本的注释要么不正确，要么含糊不清。借鉴了自然语言处理和计算机视觉领域的最新进展，该团队以一种非常规的方式使用了人工神经网络（ann）：该团队不仅使用ann进行预测，还研究了他们学习标记不同生物样本的困难。有点类似于评估为什么学生发现一些例子比其他例子更难，研究小组利用这一独特的信息来源来识别细胞注释中的不匹配，改进数据解释，并揭示与发育和疾病相关的关键细胞途径。可注释性为分析单细胞基因组数据提供了一种更准确的方法，为推进生物学研究提供了巨大的潜
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