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为设计蛋白质而开发的人工智能模型模拟了5亿年的蛋白质进化，以开发新的荧光蛋白
在被称为ESM3的多模态生成语言模型的指导下，Thomas Hayes和他的同事生成并合成了一种以前未知的明亮荧光蛋白，其基因序列与已知的荧光蛋白如此不同，以至于研究人员说它的创造相当于模拟5亿年生物进化的ESM3。该模型可以提供一种新的方法来“搜索”蛋白质的可能性空间，以更好地理解自然进化的蛋白质是如何工作的，以及开发用于医学、环境修复和许多其他应用的新蛋白质。ESM3可以对蛋白质序列、结构和功能进行推理，方法是通过可以在生成语言模型中组合的离散符号的字母表来表示每一个符号。这种策略不同于以前使用的语言模型，这些模型只针对蛋白质序列进行缩放。ESM3的训练数据包括7710亿个唯一标记，这些标
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Nature Microbiology：细菌可以通过一种危险信号提前感知威胁
巴塞尔大学的研究人员发现，细菌可以通过危险信号提前感知威胁。当附近的细胞死亡时，细菌会检测到，并主动形成保护性的生物膜。了解细菌如何沟通和应对威胁对对抗感染至关重要。细菌一直在为生存而斗争，面临着来自免疫细胞、抗生素或噬菌体（只感染细菌的病毒）的威胁。在进化过程中，细菌已经发展出许多策略来保护自己免受这些危险。但是细菌是如何感知环境中的潜在威胁并启动保护措施的呢？危险信号：细胞壁碎片在最近的研究中，由巴塞尔大学生物中心的克努特·德雷斯彻教授领导的研究人员发现，细菌细胞壁的片段，即所谓的肽聚糖，可以作为一种警报信号，表明环境中存在危险。“这些分子作为一种普遍的危险信号，不仅被同种细菌识别，而且被
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通常与衰老有关的细胞与慢性疼痛和头痛有关
瑞典卡罗林斯卡学院的Saida Hadjab团队在期刊《Nature Communications》上发表了一项开创性的研究。这项研究因其在细胞衰老与慢性疼痛（尤其是神经病理性疼痛和面部疼痛）关系上的新见解而备受关注。研究结果表明，细胞衰老——一种细胞停止分裂但不死亡的过程——可能是多种疼痛状况背后的共同机制，包括头痛。这一发现有望彻底改变人们对慢性疼痛的理解和治疗方式，而慢性疼痛在全球范围内影响着数以百万计的人该研究题为“慢性疼痛中的细胞衰老”，通过整合动物模型和人类样本的综合数据集，探索细胞衰老在慢性疼痛条件中的作用。研究人员利用先进技术创建了背根神经节（DRG）和三叉神经节（TG）的详细
来源：Karolinska Institutet
时间：2025-01-21
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牛皮癣患者为什么经常有胃病？
乌普萨拉大学的一项新研究表明，患有牛皮癣的人通常在小肠中有看不见的炎症，并且更容易出现“漏肠”。肠道的这些变化可以解释为什么牛皮癣患者经常有胃肠道问题，更容易患上克罗恩病。这项研究发表在《Biochimica et Biophysica Acta》（BBA）——疾病的分子基础上。牛皮癣是一种遗传性的慢性皮肤病，也会导致关节炎症。在瑞典，大约有30万人患有这种疾病。慢性炎症性肠病（IBD），尤其是克罗恩病，在牛皮癣患者中比在其他人群中更常见。“之前的研究还表明，牛皮癣患者比普通人有更多的胃肠道问题。然而，我们不太清楚为什么会这样。通过我们的研究，我们现在可以证明牛皮癣患者的小肠通常有看不见的炎症
来源：Biochimica et Biophysica Acta
时间：2025-01-21
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SOX9过表达通过AMPK激活防止MASH中的脂质积累
转录因子性别决定区Y相关高迁移率群盒基因9 （SOX9）在器官发育中起着至关重要的作用。尽管SOX9在体外参与调节脂质代谢，但其在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）中的具体作用仍知之甚少。本研究旨在探讨SOX9在MASH发病机制中的作用，并探讨其潜在机制。方法采用蛋氨酸和胆碱缺乏（MCD）饮食或高脂肪、高果糖饮食的小鼠建立MASH模型。为了评估SOX9的作用，我们进行了肝细胞特异性SOX9缺失或过表达。脂质组学分析评估SOX9如何影响肝脏脂质代谢。RNA测序用于鉴定SOX9在MASH进展过程中调节的途径。为了进一步阐明其机制，我们用腺苷单磷酸活化蛋白激酶（AMPK）抑制剂处理HepG2细胞
来源：Journal of Clinical and Translational Hepatology
时间：2025-01-21
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镰状细胞病患者大脑老化
镰状细胞病是一种慢性疾病，畸形、粘稠的血细胞聚集在一起，减少了器官的氧气输送，患有这种疾病的人患中风和认知障碍的风险更高。但即使没有中风，许多这样的患者在记忆、注意力、学习和解决问题等认知问题上也存在困难，许多人在学校和工作场所都面临着挑战。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院（Washington University School of Medicine）的一个多学科研究人员和医生团队发表了一项研究，帮助解释了这种疾病如何影响没有中风史的镰状细胞病患者的认知能力。研究人员发现，这些参与者的大脑看起来比实际年龄要老。研究小组还发现，经历经济剥夺的人，即使没有镰状细胞病，也难以满足基本需求，他们的大
来源：JAMA Network Open
时间：2025-01-21
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神经元IL-1R1如何控制大脑活动
白细胞介素-1 （IL-1）是参与炎症的关键分子，在健康和疾病状态中都起着重要作用。在疾病中，大脑中高水平的IL-1与神经炎症有关，神经炎症会破坏身体的应激反应，引起类似疾病的行为，通过激活大脑免疫细胞使炎症恶化，并允许身体的免疫细胞进入大脑。它还会导致支持细胞产生有害分子，从而导致脑损伤。IL-1水平升高与情绪障碍有关，如抑郁症，以及记忆和思维问题。相反，在没有炎症的正常情况下，IL-1在大脑中起着至关重要的作用。它有助于调节激素活动，支持健康的睡眠模式，并改善认知功能，如记忆和学习。IL-1R1就像细胞上的门铃，当感染或受伤时就会响起，在免疫细胞中，它向身体发出启动免疫反应的信号。然而，表
来源：Journal of Neuroinflammation
时间：2025-01-21
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《Cell Reports》从唇疱疹到记忆丧失：疱疹与阿尔茨海默氏症的联系揭晓
研究人员在阿尔茨海默氏症患者的大脑中发现了HSV-1蛋白，揭示了这种蛋白质是如何病毒被tau蛋白抑制，而tau蛋白是这种疾病的关键因素。这些发现可能为针对病毒活动和大脑免疫反应的创新治疗铺平道路，以减缓甚至阻止阿尔茨海默氏症的进展。疱疹病毒和阿尔茨海默病之间的有趣联系耶路撒冷希伯来大学药学院的Or Shemesh博士领导的一项开创性研究揭示了阿尔茨海默病和单纯疱疹病毒-1 （HSV-1）之间的惊人联系。利用先进的技术，研究人员在阿尔茨海默病患者的不同阶段的大脑中发现了19种HSV-1相关蛋白质。越来越多的证据表明，像HSV-1这样的感染可能会影响阿尔茨海默氏症的发展和进展，这一发现进一步证明了
来源：Cell Reports
时间：2025-01-21
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长寿突破：科学家恢复“年轻”酶活性对抗衰老
创新疗法通过一种革命性的酶激活机制，使一种曾经无法治疗的线粒体衰老调节剂复活。CCM Biosciences, Inc.的研究人员利用一种新的酶激活生物物理机制，发现并表征了一种突破性的酶激活剂，这种酶激活剂是以前无法靶向的细胞能量产生的主要调节剂。这些一流的化合物将酶的活性恢复到与年轻细胞相当的水平，为治疗老年痴呆症、帕金森病、心血管疾病和代谢疾病等与年龄相关的疾病提供了巨大的临床应用潜力。即使将健康寿命延长一年，估计也会带来超过10万亿美元的全球经济价值。鉴于这一潜力，历史上规模最大的XPRIZE最近启动了一项为期7年的计划，重点关注细胞再生。许多与年龄相关的慢性疾病可以通过提高负责调节关
来源：Physical Review X
时间：2025-01-21
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科学家揭示了促进肌肉生长和力量的新方法
一项新的荟萃分析表明，将肌肉电刺激与阻力训练相结合可以增加力量和肌肉质量。如果增加力量和肌肉质量是你新年决心的一部分，你可能会考虑在你的锻炼计划中添加一个新元素。神经肌肉电刺激（NMES），也被称为肌肉电刺激，利用电流触发肌肉收缩。根据德克萨斯大学埃尔帕索分校运动机能系教授Sudip Bajpeyi博士的说法，这些刺激装置是用户友好的，并且广泛使用。然而，他经常想知道，“这些刺激器在抗阻训练中是否有任何好处？”研究是怎么说的？”最新的研究提供了有希望的答案。发表在《European Journal of Applied Physiology 》上的一项新的荟萃分析发现，与单独进行阻力
来源：European Journal of Applied Physiology
时间：2025-01-21
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《Cell》揭秘最复杂的肿瘤的关键形成机制
来自伦敦大学学院、EMBL EBI和皇家国立骨科医院的研究人员发现了骨癌骨肉瘤的主要驱动因素，提供了有助于预测癌症严重程度以及患者对治疗的反应的见解。骨肉瘤是一种侵袭性骨癌，最常见于10至20岁的儿童和年轻人，正值骨骼快速生长时期。虽然罕见，但由于治疗可能需要手术或截肢，它对年轻人及其家庭产生重大影响。这种疾病也有可能扩散到其他器官，最常见的是肺部。骨肉瘤的基因组复杂性使得识别导致该疾病的特定基因突变具有挑战性，在过去40年中，治疗方案几乎没有进展。这项发表在《细胞》（Cell）杂志上的新研究，揭开了导致骨肉瘤肿瘤侵袭性发展和进化的基因重排的神秘面纱。研究人员分析了来自骨肉瘤患者的最大可用全基
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Science：有史以来第一次，脊髓损伤患者的复杂触觉离现实又近了一步
有史以来第一次，脊髓损伤患者的复杂触觉离现实又近了一步。一项新的研究发表在Science，这为通过大脑刺激实现复杂触觉铺平了道路，同时使用连接在椅子或轮椅上的体外仿生肢体。这些研究人员都是美国皮质仿生学研究小组的成员，他们发现了一种独特的方法，可以通过在大脑中植入电极的特定微刺激模式来编码手部的自然触觉。这使得脊髓损伤的人不仅可以用大脑控制仿生手臂，还可以感觉到触觉的边缘、形状、曲率和运动，这在以前是不可能的。“在这项工作中，这项研究首次超越了之前在脑机接口（BCI）领域所做的任何研究——我们向参与者传达了与方向、曲率、运动和3D形状相关的触觉，参与者使用的是大脑控制的仿生肢体。”我们现在处于
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《Cell》一种全新的基因控制模式：DNA-RNA表观遗传学互补协调
我们的基因包含了我们身体运作所需的所有指令，但它们的表达必须得到精细的调节，以确保每个细胞都能最佳地发挥作用。这就是DNA和RNA表观遗传学发挥作用的地方：一系列作为基因“标记”的机制，在不修改DNA或RNA序列本身的情况下控制它们的活性。到目前为止，DNA和RNA的表观遗传学研究是作为独立的系统进行的。这两种机制似乎分别发挥作用，各自在基因调控过程的不同阶段发挥自己的作用。也许这是个错误。在《细胞》（Cell）杂志上发表的一篇文章中，由ULB医学院癌症表观遗传学实验室、ULB癌症研究中心和H.U.B.Jules Bordet研究所的François Fuks领导的研究人员
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《自然生物技术》：多靶点方法对抗几种癌症的肿瘤生长
肿瘤附近的组织与远处的组织表现不同：肿瘤的癌细胞会影响周围的环境，阻断人体的免疫防御，为肿瘤的生长创造一种避风港。针对这些促肿瘤作用的治疗方法对许多癌症有效，但仅对某些患者有效；在其他国家，这些治疗几乎没有效果。耶鲁大学的研究人员已经开发出一种新方法，可以同时针对几种促肿瘤作用，他们已经证明这种方法可以有效地减少几种类型癌症的肿瘤生长。他们的新发现发表在1月16日的《自然生物技术》杂志上，指出了一种潜在的新治疗方法，可能比目前的治疗方法使更多的患者受益。耶鲁大学医学院（Yale School of Medicine）遗传学和神经外科学副教授、该研究的资深作者陈思迪（Sidi Chen）说：“传
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《Immunity》推翻旧观点：病毒感染到底为什么会引发自身免疫性疾病？
加文医学研究所的科学家们发现了病毒感染如何导致自身免疫性疾病，这推翻了一个长期存在的理论，并为开发自身免疫性疾病的治疗方法开辟了一条有希望的新途径。今天发表在《Immunity》杂志上的这项研究，重点关注丙型肝炎病毒（HCV）——全球约有5800万人受其影响——及其在高达15%的病例中引发严重自身免疫性疾病——冷球蛋白血症性血管炎的作用，其中抗体攻击血管并可能损害全身器官。到目前为止，科学家们认为这种自身免疫反应的发生是因为病毒蛋白质模仿人体自身的蛋白质，使免疫系统混淆，从而攻击两者。加文研究小组揭示，事实并非如此——相反，关键的触发因素是“流氓克隆”B细胞的突变。加文免疫基因组学实验室的负责
来源：Immunity
时间：2025-01-20
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Science子刊：氙气可以预防阿尔茨海默病
目前，大多数预防阿尔茨海默病的治疗方法都集中在大脑中积累的淀粉样斑块和tau蛋白缠结上，但麻省总医院布里格姆分校和圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究指出了一种新颖而高贵的方法：使用氙气。研究发现，在阿尔茨海默病小鼠模型中，吸入氙气可以抑制神经炎症，减少脑萎缩，并增加保护性神经元状态。研究结果发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上，该疗法在健康志愿者中的一期临床试验将于2025年初开始。“这是一个非常新颖的发现，表明仅仅吸入惰性气体就能产生如此深远的神经保护作用，”布莱根妇女医院（BWH）安·罗姆尼神经疾病中心的资深和共同通讯作者奥列格·布
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干细胞疗法有望恢复中风后的大脑活动
在美国，每40秒就有一人中风。对于最常见的中风类型（称为缺血性中风）的幸存者来说，只有大约5%的人能完全康复。其他大多数人都有长期的问题，包括虚弱、慢性疼痛或癫痫。现在，格拉德斯通研究所（Gladstone Institutes）和再生医学公司SanBio的科学家们已经证明，一种来自干细胞的细胞疗法可以恢复中风后的正常大脑活动模式。虽然大多数中风治疗必须在中风后几小时内进行才能产生效果，但这种细胞疗法即使在一个月后对大鼠也有效。“目前还没有可以在中风后几周或几个月进行的治疗来预防长期症状，所以这是令人难以置信的兴奋，”格莱斯顿研究员Jeanne Paz博士说，她领导了这项发表在《Molecul
来源：Molecular Therapy
时间：2025-01-20
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Nature Communications：人工智能驱动的方法从外部读取心脏细胞的内部电信号
由加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学领导的一组研究人员开发了一种非侵入性方法，可以从外部监测心肌细胞内部的电活动，从而避免了物理穿透细胞的需要。该方法于1月14日发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，它依赖于记录细胞外的电信号，并使用人工智能（AI）以惊人的精度重建细胞内的信号。心肌细胞内的电信号可以让我们深入了解心脏的功能、细胞之间的交流以及它们对药物的反应。但捕捉这些信号通常需要用微小的电极刺穿细胞，这可能会损坏细胞，并使大规模测试变得复杂。现在，研究人员已经找到了一种不用进入细胞内部就能窥视细胞内部的方法。关键在于提取细胞内部信号（细胞内信号）和记录在细胞
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Nature Immunology：免疫复合物去除干细胞以防止癌症
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。“令人震惊的是，包括炎性体在内的先天免疫系统，具有超越感染的作用，”格拉迪斯和罗兰·哈里曼医学免疫学教授、威尔康奈尔医学院吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所成员朱莉·马加里安·布兰德博士说。“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
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Nature子刊：一种新的液体蛋白配方可以帮助冷藏疫苗和蛋白质类药物
宾州大学公园一种新的储存技术可以使蛋白质类药物和疫苗在不冷藏的情况下保持稳定。这一发现由宾夕法尼亚州立大学的研究人员领导，可以消除数百种救命药物的冷藏需求，如胰岛素、单克隆抗体和病毒疫苗。“超过80%的生物药物和90%的疫苗需要温度控制的条件。这种方法可以彻底改变它们的储存和分配，使它们更容易获得，对每个人来说都负担得起，”宾夕法尼亚州立大学生物医学工程早期职业教授、研究负责人斯科特·梅迪纳（Scott Medina）说。“这将节省目前在整个供应链中用于保持这些产品低温的数十亿美元，并有可能在无法持续冷藏的环境中使用蛋白质疗法。”这项研究最近发表在《自然通讯》杂志上。研究组通过一系列实验，用全
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