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Nature突破性发现:大脑的内部时钟受到一种以前未被认识到的方式的影响
通过西奈山和纪念斯隆凯特琳癌症中心,以及清华大学等处的合作努力,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
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《Nature Microbiology》大规模宏基因组分析全球人群肠道微生物群动态
在最近发表于《Nature Microbiology》杂志的一项研究中,一组研究人员揭示了肠道内肠杆菌科定植的全球模式及微生物相互作用,对12238个肠道宏基因组的大规模分析确定了微生物共定植体和共排斥物,为感染耐药性与潜在的非抗生素治疗策略提供了信息。人类肠道菌群是一个多样化的群落,对健康至关重要,它支持消化、免疫调节以及预防病原体。然而,一些肠道微生物,特别是肠杆菌科中的大肠杆菌(E. coli)和肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)等物种,可引发严重感染,并与克罗恩病(Crohn's disease)等疾病以及更高的死亡率相关。它们的过度增长,加上多药耐药性的上升,构成了重
来源:Nature Microbiology
时间:2025-01-16
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《Nature Medicine》David Liu领导基因编辑延长了朊病毒病小鼠模型的寿命
麻省理工学院博德研究所和哈佛大学的研究人员已经开发出一种针对朊病毒疾病的基因编辑治疗方法,可以将致命的神经退行性疾病小鼠模型的寿命延长约50%。这种治疗方法使用碱基编辑来改变DNA中的一个字母,将大脑中引起疾病的朊病毒蛋白的水平降低了60%。目前还没有治愈朊病毒疾病的方法,而这种新方法可能是朝着预防疾病或减缓已经出现症状的患者的疾病进展迈出的重要一步。碱基编辑方法也可能是所有朊病毒疾病患者的一次性治疗方法,而不管导致他们疾病的基因突变是什么。这项工作是由Broad高级小组领导Sonia Vallabh和Eric Minikel以及Broad核心研究所成员David Liu领导的,这是第一次证明
来源:Nature Medicine
时间:2025-01-16
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Nature子刊:炎性体保护干细胞免于癌变
根据威尔康奈尔医学研究人员的临床前研究,一组被称为炎性体的免疫蛋白可以通过去除血液干细胞表面的某些受体和阻断癌症基因活性来帮助防止血液干细胞变成恶性细胞。这项研究发表在1月2日的《自然免疫学》杂志上,可能会导致针对癌症早期阶段的治疗方法。这一发现支持了炎症小体具有双重作用的观点——它在癌症晚期促进与预后不良相关的炎症,但在早期,它可以首先帮助防止细胞癌变。“令人惊讶的是,包括炎性体在内的先天免疫系统,除了感染之外还有其他作用。我们发现它的功能是维持组织内稳态,密切关注干细胞是否过度增殖。通过这样做,它可以防止细胞癌变,而且这种活动与炎症无关。”Julie Magarian Blander博士说
来源:news-medical
时间:2025-01-16
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Science子刊:慢性疾病治疗与癌症预防的新靶点——血管周围细胞
俄勒冈健康与科学大学的研究人员取得了一项重大突破,他们发现了小血管周围一种特殊细胞——血管周围细胞,是如何引发癌症、糖尿病和纤维化等慢性疾病的血管功能障碍的。这一研究成果于今日发表在《Science Advances》杂志上,有望彻底改变这些疾病的治疗方式。该研究由Luiz Bertassoni博士领导,他是奈特癌症精密生物制造中心的创始主任,同时也是OHSU奈特癌症研究所和OHSU牙科学院的教授。研究揭示,血管周围细胞能够敏锐地感知附近组织的微小变化,并发出干扰血管正常功能的信号,从而加剧疾病的恶化进程。大约十年前,Bertassoni博士及其团队在实验室中成功开发出一种3D打印血管的方法,
来源:Science Advances
时间:2025-01-16
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体内碱基编辑延长朊病毒疾病人源化小鼠模型寿命
朊病毒病是一种由朊病毒蛋白(PrP)错误折叠引发的致命神经退行性疾病,目前尚无有效治愈方法。然而,最新研究开发出的基于腺相关病毒(AAV)的体内碱基编辑策略,为治疗这一疾病带来了新希望。David Liu领导的研究团队设计了13个单导向RNA(sgRNA),目标是将PRNP基因中的特定密码子转换为提前终止密码子,从而实现PrP的敲低。通过使用CBE(胞嘧啶碱基编辑器)将C•G转换为T•A,研究人员成功将Arg、Gln或Trp密码子转换为终止密码子。在HEK293T细胞中测试这些sgRNA的编辑效率时,发现针对Trp 57(W57X)、Arg 37(R37X)、Gln 8
来源:Nature Medicine
时间:2025-01-16
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SCP-Nano:一种可视化细胞和组织中纳米载体的新技术
纳米载体在现代医学中的作用纳米载体将在下一波救命药物中发挥核心作用。它们能够将药物、基因或蛋白质靶向递送到患者体内的细胞中。利用SCP-Nano,研究人员可以分析极低剂量纳米载体在整个小鼠体内的分布,并观察每个吸收它们的细胞。SCP-Nano结合了光学组织清理、薄片显微镜成像和深度学习算法。首先,整个小鼠的身体是透明的。在对整个小鼠身体进行三维成像后,透明组织内的纳米载体可以被识别到单细胞水平。通过整合基于人工智能的分析,研究人员可以量化哪些细胞和组织与纳米载体相互作用,并精确地确定这种相互作用发生的位置。慕尼黑亥姆霍兹大学智能生物技术研究所(iBIO)所长Ali Ertürk和他的团队使用S
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Nature子刊发现维持基因组稳定性的新机制
从遗传学上讲,这是细菌最糟糕的情况:在转录过程中,新生成的RNA粘在DNA模板上,形成一个被称为r环的3链结构。虽然这些结构在细胞中扮演着重要的角色,但在错误的时间出现在错误的位置上的r环可能是灾难性的,会导致DNA断裂、突变和细胞死亡。现在,《自然结构与分子生物学》杂志上的一项新研究描述了RapA酶如何阻止大肠杆菌中r环的形成,这对所有细胞如何保持基因组稳定性具有深远的意义。研究结果表明,在某些情况下,负责将DNA复制成RNA的RNA聚合酶(RNAP)可以产生猖獗的r -环——如果没有一种叫做RapA的蛋白质的干预的话。“r环通常是坏消息,所以细胞有许多多余的机制来阻止它们的形成,”分子生物
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Nature Medicine:一项新研究将糖尿病和心脏病与含糖饮料联系起来
塔夫茨大学营养科学与政策学院的研究人员1月6日发表在《自然医学》杂志上的一项新研究估计,由于饮用含糖饮料,全球每年新增220万例2型糖尿病病例和120万例心血管疾病病例。在发展中国家,病例数尤其令人警醒。该研究发现,在撒哈拉以南非洲地区,含糖饮料导致了超过21%的新糖尿病病例。在拉丁美洲和加勒比地区,他们造成了近24%的新发糖尿病病例和11%以上的新发心血管疾病病例。哥伦比亚、墨西哥和南非受到的冲击尤为严重。哥伦比亚超过48%的新发糖尿病病例可归因于饮用含糖饮料。墨西哥近三分之一的新糖尿病病例与饮用含糖饮料有关。在南非,27.6%的新发糖尿病病例和14.6%的心血管疾病病例可归因于饮用含糖饮料
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基因编辑奇迹:被遗忘的编辑器与争议科学家改写1岁男孩命运
一个鲜为人知的基因编辑器,在一位寻求救赎的名誉扫地的基因治疗师的帮助下,可能治愈了一名患有致命代谢紊乱的1岁男孩。上周,一家开发这种疗法的公司宣布,这一结果可能是首次成功地将治疗性基因拼接到一个“安全港”,一个特定的染色体位置,在那里它的整合不太可能破坏现有的DNA,从而引发癌症或其他问题。因为这个基因现在应该整合到婴儿的基因组中,在这个例子中是在男孩的肝脏细胞中,它应该随着器官和人的生长而持续存在。这种名为ARCUS的基因编辑器是一种DNA切割酶(核酸酶)。在某些方面,它比更著名的CRISPR平台更简单,也可能更好,还可以帮助治疗其他遗传代谢疾病。这家名为iECURE的公司要到3月份才会公布
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控制过量的胆固醇以阻止膀胱癌细胞的生长
像所有癌症一样,当异常细胞开始繁殖失控时,膀胱癌就会发展。但如果我们能限制它们的增长呢?先前的研究表明,一种名为PIN1的蛋白质有助于癌症的发生和发展,但其在肿瘤发展中的确切作用仍不清楚。现在,索尔克研究所的癌症生物学家发现,PIN1是膀胱癌的重要驱动因素,并揭示了它通过触发胆固醇的合成而起作用,胆固醇是癌细胞生长所必需的膜脂。在绘制出PIN1和胆固醇之间的分子通路后,研究人员开发了一种有效的治疗方案,在他们的小鼠癌症模型中,这种治疗方案在很大程度上阻止了肿瘤的生长。该疗法由两种药物组成:一种是名为磺胺吡啶的PIN1抑制剂,这是一种尚未在人体中进行测试的实验性药物;另一种是辛伐他汀,这是一种他
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唾液能激活A型血友病患者的凝血
最近由维也纳MedUni领导的一项研究为血友病A(最常见的血友病)患者的凝血机制提供了新的见解。研究小组能够证明,唾液中含有特殊的囊泡,可以促使血友病患者的血液快速凝固。该研究结果最近发表在著名的科学杂志《血液》上,对更好地了解这种疾病做出了重大贡献。血友病是一种遗传性血液疾病,其特征是缺乏某些凝血因子,如果不及时治疗,可能导致危及生命的出血。为什么血友病A(伴有因子VIII缺乏)经常导致关节出血,但很少导致粘膜出血,以前不清楚。为了寻找一个解释,由Johannes Thaler和Cihan Ay(维也纳MedUni医学I系血液学和止血临床部)和Rienk Nieuwland(阿姆斯特丹大学医
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人工智能创新开启了检测脑癌扩散的非手术方法
研究人员开发了一种人工智能(AI)模型,可以通过核磁共振扫描检测转移性脑癌的扩散,从而在不进行积极手术的情况下了解患者的癌症。由麦吉尔大学研究人员Matthew Dankner博士和Reza Forghani博士共同领导的概念验证研究,以及一个由临床医生和科学家组成的国际团队,证明了人工智能模型可以以85%的准确率检测周围脑组织中癌细胞的存在。研究人员对蒙特利尔神经研究所医院(the Neuro)的130多名接受手术切除脑转移瘤的患者进行核磁共振扫描,对该模型进行了测试。他们通过将人工智能的结果与医生在显微镜下观察到的肿瘤组织进行比较,验证了人工智能的准确性。脑转移是最常见的脑癌类型,当身体其
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人工智能揭示关键卵泡大小
《Nature Communications》最近的一项研究利用可解释的人工智能(XAI)来识别辅助受孕期间相关下游临床结果的卵泡大小。辅助受孕和XAI的使用目前的估计表明,全世界每六对夫妇中就有一对受到不孕症的影响,不孕症被世界卫生组织(卫生组织)视为最严重的全球残疾之一。辅助生殖技术(ART),包括体外受精(IVF)治疗,已经成为支持不孕症患者的可行选择。由于试管婴儿治疗过程中产生的大量数据,以及每个患者试管婴儿方案的复杂性和特异性,临床医生在设计治疗方案时很难考虑所有相关数据。XAI可以通过处理大型复杂数据集来克服这些挑战,从而提高个性化ART治疗的质量,并防止关键数据的利用不足。卵巢刺
来源:Nature Communications
时间:2025-01-16
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高脂肪饮食与冲动行为和大脑变化有关
最近发表在ACS Chemical Neuroscience杂志上的一项研究调查了高脂肪饮食(HFD)如何改变抑制控制。冲动和抑制控制抑制性控制是指控制或抑制冲动或强迫反应的能力。异常高的冲动和强迫性是一些心理疾病的特征,包括注意缺陷多动障碍(ADHD)、强迫症(OCD)、自闭症和精神分裂症。冲动性可以进一步分为冲动性行为和冲动性选择,前者指的是对运动活动的抑制能力不足,后者指的是个人更喜欢即时的满足,而不是更重要但延迟的奖励。此外,反射冲动性描述的是一种感官体验,尚待证实。抑制性控制通常在青春期消退;然而,它可以通过个人的饮食、使用非法药物和运动而长期存在。饮食和冲动控制HFDs和高糖饮食都
来源:ACS Chemical Neuroscience
时间:2025-01-16
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人工智能神经网络辅助听力=人造听觉
当声波到达内耳时,内耳的神经元接收到振动并提醒大脑。在他们的信号中编码了丰富的信息,使我们能够跟上对话,识别熟悉的声音,欣赏音乐,快速定位铃声或哭泣的婴儿。神经元通过发出尖峰信号来传递信号——沿神经纤维传播的电压的短暂变化,也被称为动作电位。值得注意的是,听觉神经元每秒可以发射数百个尖峰,并精确计时,以匹配传入声波的振荡。借助强大的人类听觉新模型,麻省理工学院麦戈文大脑研究所的科学家们已经确定,这种精确的时间对于我们理解听觉信息的一些最重要的方式至关重要,包括识别声音和定位声音。12月4日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的开放获取研究结果显示,机器学习可以
来源:Nature Communications
时间:2025-01-16
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“疤痕”皮肤上的记忆会阻碍辐射后的愈合
放疗会对癌症患者造成长期的皮肤损伤。新的研究表明,辐射会在皮肤细胞中产生一种记忆,阻碍愈合,但抗体也能帮助修复损伤。慢性伤口或增厚的皮肤和疤痕,被称为纤维化,可能在治疗几年后出现,并可能严重损害癌症幸存者的生活质量。辐照组织的手术通常与伤口愈合并发症有关。卡罗林斯卡医学院分子医学和外科学部门的整形外科医生和研究员Martin Halle说:“我们非常需要新的治疗方法或预防措施。”马丁·哈雷参与的一项研究表明,辐射会在皮肤的结缔组织细胞、成纤维细胞中留下一种“表观遗传记忆”,从而改变它们愈合伤口的能力。在这项研究中,研究人员分析了46名几年前接受过乳腺癌放疗和重建手术的患者的皮肤样本。研究人员发
来源:Medical Science
时间:2025-01-16
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《Aging》这种类型的脂肪可以帮助你减肥和长寿
研究人员假设,棕色脂肪组织(BAT)可以防止健康寿命受损,包括肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌症、阿尔茨海默氏症疾病和运动耐受性降低。发表在《Aging》杂志上的一项新研究视角探讨了棕色脂肪组织(BAT)对运动耐力和健康衰老的影响。这项研究由罗格斯新泽西医学院的研究人员Dorothy E. Vatner、Jie Zhang和Stephen F. Vatner进行,研究了BAT(一种燃烧卡路里产生热量的独特脂肪)是如何促进整体健康的。与储存能量的白色脂肪不同,棕色脂肪可以增加体温,促进新陈代谢。研究人员认为,这种代谢活动也可以预防肥胖、糖尿病和心血管疾病。BAT对运动表现的直接影响这一研究视角突出了
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高效人工智能方法的新训练技术
ChatGPT等人工智能应用基于人工神经网络,在很多方面模仿了我们大脑中的神经细胞。他们在高性能计算机上接受大量数据的训练,在这个过程中消耗了大量的能量。脉冲神经元的能量消耗要少得多,它可能是解决这个问题的一种方法。然而,在过去,用于训练它们的常规技术只有在明显的局限性下才能发挥作用。波恩大学(University of Bonn)最近的一项研究为这一困境提供了一个可能的新答案,可能为更节能的新人工智能方法铺平道路。研究结果发表在物理评论快报.我们的大脑是一个非凡的器官。它消耗的能量相当于三个LED灯泡,重量比笔记本电脑还轻。然而,它可以创作音乐,设计像量子理论这样复杂的东西,并对来世进行哲学
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Nature子刊解决了癌症一大谜团:为什么癌细胞死亡方式不同?
儿童医学研究所(CMRI)的科学家们已经解决了癌症研究中的一个大谜团——为什么细胞在放疗后会以不同的方式死亡。这一令人惊讶的发现为改善治疗和提高治愈率开辟了新的机会。研究结果发表在《Nature Cell Biology》杂志上,第一作者是Tony Cesare教授领导的CMRI基因组完整性小组的Radoslaw Szmyd博士。放射治疗(也称为放疗)是一种非常重要的癌症治疗方法。几十年来,科学家们一直在努力理解为什么放射疗法会以不同的方式杀死来自同一肿瘤的细胞。这一点很重要,因为免疫系统不会注意到某些形式的细胞死亡,而其他形式的细胞死亡则会引发免疫反应,杀死其他癌细胞。释放病人的免疫系统来杀
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-01-15