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《PNAS》一种人类寄生虫竟然存在雄性不育品种
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科学家们的一项新研究发现,一种已知会导致人类健康问题的微小淡水寄生虫,会用一种无法繁殖的士兵来保护它的殖民地。这一发现发表在今天的《PNAS》上,由美国国立卫生研究院资助,将这种寄生吸虫纳入了蚂蚁、蜜蜂和白蚁等复杂细分工种的动物社会的行列。这种吸虫(Haplorchis pumilio)通常通过食用生的或未煮熟的鱼进入人体,会引起胃肠道问题,严重时还会引起中风或心脏病发作。根据美国食品和药物管理局的指导方针,将鱼完全煮熟或将任何打算生吃的鱼冷冻至少一周就足以杀死。虽然没有关于Haplorchis pumilio的具体统计数据,但食源性吸虫感染每年在全世
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人工智能模型可以以闪电般的速度检测癌症线索
哥德堡大学的研究人员创造了一种人工智能模型,通过糖分析提高癌症检测能力。这种人工智能模型在速度和速度上都优于现有的半人工技术精度识别异常。质谱法可以用来测量聚糖,它是我们细胞中的糖分子结构。这些结构可以揭示细胞内各种类型癌症的存在。然而,从质谱计测量的数据必须由人类仔细分析,以计算出聚糖碎片的结构。这个过程可能需要几个小时到几天的时间来处理每个样本,并且只能由世界上少数专家进行高可信度的工作,因为它本质上是多年来学习的侦探工作。自动化侦查工作因此,当有许多样品需要分析时,该过程是使用聚糖分析的瓶颈,例如用于癌症检测。哥德堡大学的研究人员开发了一种人工智能模型来自动化这项侦探工作。这个名为Can
来源:Nature Methods
时间:2024-07-25
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癌症遗传性的新模式
癌症是由我们细胞中随时间发生的基因变化引起的。有两种主要类型的变化,即体细胞突变,即DNA序列的改变,以及拷贝数的改变,即特定基因拷贝数的改变。到目前为止,这两种类型的改变被认为是共同导致癌症的,但需要对它们如何影响同一个体的同一基因进行系统的研究。巴塞罗那医学研究所的科学家们在《Nature Communications》上发表了新的发现,揭示了癌症的进展受到基因拷贝数改变和突变之间的相互作用的显著影响。这项研究证实了之前的知识,即拷贝数的减少与肿瘤抑制基因的突变有关(这阻碍了它们的癌症保护功能),而拷贝数的增加与驱动癌症发展的癌基因突变数量的增加有关。出乎意料的是,研究人员还建立了基因拷贝
来源:Nature Communications
时间:2024-07-25
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Nature子刊:两种调节线粒体自噬的蛋白质,开辟了一条新的途径
WEHI的研究人员与维也纳大学的一个团队合作,发现了两种调节线粒体自噬的蛋白质。线粒体自噬是细胞用来回收受损线粒体的过程,线粒体是细胞能量的来源,这一过程的功能障碍与帕金森病有关。这一发现由WEHI副教授Michael Lazarou和维也纳大学的Sascha Martens教授共同领导,为研究人员促进线粒体自噬活动、促进线粒体和神经元健康开辟了一条新的途径。摘要线粒体自噬功能障碍,特别是PINK1/Parkin依赖性线粒体自噬,与帕金森病有关。研究人员发现了两种蛋白质,NAP1和SINTBAD,它们参与调节细胞中有丝分裂的激活。这一发现为研究人员提高线粒体自噬活性开辟了一条新的途径,这反过来
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Nature子刊:一种编辑免疫细胞基因的新技术,直击医学上最强大的两个敌人
南加州大学的科学家们已经发现了一种方法,可以将人体的B细胞变成微小的监视机器和抗体工厂,可以泵出专门设计的抗体来摧毁癌细胞或艾滋病毒,这是医学上最强大的两个敌人。今天发表在《自然生物医学工程》杂志上的这项研究描述了一种编辑免疫细胞B细胞基因的技术,这种技术可以增强免疫细胞对抗最狡猾的入侵者的能力。这项工作是利用抗体的力量来治疗从阿尔茨海默病到关节炎等疾病的重要进展。南加州大学凯克医学院分子微生物学和免疫学杰出教授、资深作者保拉·坎农说:“在某些疾病或病症中,B细胞产生的天然抗体不够好。”“艾滋病毒就是一个很好的例子。它不断变异,比任何抗体都领先一步。我们认为,将死棋可能会说服B细胞产生一种抗体
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纳米成像有助于理解古代骨骼中的蛋白质、组织保存
北卡罗来纳州立大学的一项初步研究表明,古代骨骼的纳米级三维成像不仅可以进一步了解软组织在石化过程中所经历的变化,而且还具有作为一种快速实用的方法来确定哪些标本可能是古代DNA和蛋白质序列保存的候选者的潜力。“古生物学家研究骨骼化石已经有几个世纪了,但我们仍然不完全了解骨骼有机软组织的石化过程,比如胶原蛋白或血管,以及它们是如何长时间保存的,”北卡罗来纳州立大学研究生、该研究的作者兰登·安德森说。“我使用纳米成像方法来比较现代骨骼和冰河时代的骨骼,作为一种可能更好地理解胶原蛋白和血管在石化过程中所经历的变化的方法。”安德森将现代牛、鳄鱼和鸵鸟腿骨的小样本与更新世时期的猛犸象、草原野牛、驯鹿和马的
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eLife:发育中的神经元如何构建“微型计算机”
一项新的小鼠研究荷兰神经科学研究所(NIN)揭示了神经元在生命早期就建立了“微型计算机”,使大脑具有强大的计算能力。建立一个功能性的大脑需要神经元回路以高特异性连接起来。这个系统的关键角色是神经元的分支延伸,称为树突,它处理和整合从其他神经元接收到的信息。以前,计算神经科学家提出树突可以在一个细胞内的许多单独片段中局部计算信息。这种“计算亚单位”或“微型计算机”将极大地提高神经元的计算能力。然而,在发育过程中,神经元是如何在活体大脑中连接这些微型计算机的,目前还不得而知。但如果我们能在现实生活中观察到这些亚基的发展呢?在Christian Lohmann小组的一项新研究中,研究人员研究了年轻小
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肿瘤抑制蛋白Par-4在癌细胞中触发独特的细胞死亡途径
由Sehamuddin Galadari教授领导的纽约大学阿布扎比分校的一组研究人员发现,肿瘤抑制蛋白前列腺凋亡反应-4 (Par-4)可以在人类胶质母细胞瘤(最常见和最具侵袭性的脑肿瘤类型)中引起一种称为铁凋亡的独特类型的细胞死亡,同时保留健康细胞。这种新的认识有可能为各种难以治疗的癌症和神经退行性疾病的新治疗方法的发展提供信息。铁下垂是由铁介导的活性氧(ROS)的产生和随后的脂质过氧化引发的,这在癌性肿瘤的缩小中起着至关重要的作用。这是Par-4第一次被证明可以促进胶质母细胞瘤细胞的铁细胞凋亡,而Par-4已经被证明可以通过细胞凋亡(一种程序性细胞死亡)杀死癌细胞。肿瘤抑制蛋白Par-4在
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新研究表明,高蛋白饮食会导致神经系统疾病
UNIGE的一项研究强调了与高蛋白饮食相关的潜在毒性风险,这可能导致严重的神经系统疾病。高蛋白饮食,通常被称为“旧石器时代饮食”,越来越受欢迎。日内瓦大学(UNIGE)的研究人员利用小鼠模型探索了它们的效果。虽然这些饮食被证明对控制体重和稳定糖尿病有益,但它们也有潜在的风险。高水平的蛋白质摄入会显著促进铵的产生,从而使肝脏超负荷。铵水平升高可能导致神经系统紊乱,在极端情况下,会导致昏迷。这些研究结果发表在《Journal of Biological Chemistry》上,建议在采用这种饮食时要谨慎。2型糖尿病是一种不断增加的代谢性疾病。由于久坐不动的生活方式和过度丰富的饮食,受损的胰腺难以调
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2024-07-25
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一种使用人工智能的自动评估技术可能会彻底改变帕金森病的管理
佛罗里达大学(University of Florida)利用人工智能开发的一种视频处理技术将帮助神经科医生更好地跟踪帕金森病患者的病情进展,最终提高他们的护理水平和生活质量。该系统由佛罗里达大学健康与人类表现学院应用生理学和运动学助理教授Diego Guarin博士开发,应用机器学习来分析患者进行手指敲击测试的视频记录,这是帕金森病的标准测试,涉及快速敲击拇指和食指10次。“通过研究这些视频,我们可以检测到帕金森病特征的手部运动甚至最小的变化,但临床医生可能很难通过视觉识别,这项技术的美妙之处在于,患者可以记录自己进行测试的过程,软件会对其进行分析,并告知临床医生患者的活动情况,以便临床医生
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研究人员开发了用全息声镊分离小鼠原代肝细胞的新方法
最近,由中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)李飞教授和郑海荣教授领导的研究小组,与北京协和医院(PUMC)医院的毛义磊教授和杨华宇教授一起,建立了一种分离小鼠原代肝细胞并在二维(2D)环境中长期培养并显著扩增的综合程序。这项研究发表在7月1日的《生物材料》杂志上。近年来,直接来源于生物体的原代细胞已成为细胞和分子生物学研究不可或缺的工具。然而,目前的三维(3D)培养模型存在寿命有限、培养要求严格、程序复杂、细胞数量有限等缺点,阻碍了其应用,特别是在体外分离和培养原代肝细胞方面。全息声学镊子(HAT)在构建体外三维模型以研究癌症机制、测试和选择合适的抗癌药物以及开发新药物方面显示出巨大的潜力
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可快速测定病毒感染性的方法
一种可以快速确定病毒是传染性还是非传染性的新方法可能会彻底改变对未来大流行的反应。这种被称为“病毒完整性荧光测定法”(FAIRY)的检测方法可以在几分钟内筛选病毒与抗病毒药物的对抗,从而迅速确定诸如打破感染链的消毒剂等抗病毒措施的有效性。伯明翰化学学院的Samuel Jones博士领导了开发FAIRY测定法的研究小组。他说:“平均每四年就会发现一种具有大流行潜力的新病毒,还有更多已知的病毒可能跨越物种屏障。然而,据我们所知,目前还没有一种检测方法能够识别样本中是否含有完整或非完整的病毒,从而显示它是否具有传染性,而不需要花费数周时间进行细胞培养。”目前确定病毒传染性的金标准方法是使用培养细胞,
来源:ACS Biomacromolecules
时间:2024-07-25
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新研究拓展阿尔茨海默病理论:抑制这些细胞可减轻神经元过度活跃
英国痴呆症研究所的一项新研究表明,少突胶质细胞(非神经元脑细胞)产生淀粉样蛋白,这是大脑中的一种关键蛋白质阿尔茨海默氏症疾病。研究人员在小鼠模型中证明,抑制这些细胞中的淀粉样蛋白产生可以减轻异常的神经元过度活跃,这表明通过靶向少突胶质细胞治疗阿尔茨海默氏症的新治疗方法。少突胶质细胞参与阿尔茨海默病根据伦敦大学学院英国痴呆研究所的Rikesh Rajani和Marc Aurel Busche及其同事今天(2024年7月23日)在开放获取期刊《PLOS Biology》上发表的一项研究,少突胶质细胞是淀粉样蛋白β (Aβ)的重要来源,在促进阿尔茨海默病(AD)的神经元功能障碍中起关键作用。阿尔茨海
来源:PLOS Biology
时间:2024-07-25
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迷你肺使COVID-19的重大发现成为可能
桑福德伯纳姆普雷比斯、加州大学圣地亚哥分校的科学家及其国际合作者报告说,被SARS-CoV-2感染的肺细胞类型比以前认为的要多,包括那些没有已知病毒受体的肺细胞。研究小组还首次报告说,当暴露于SARS-CoV-2时,肺部能够在没有免疫系统帮助的情况下独立地产生炎症性抗病毒反应。这项工作尤其及时,因为在科学家的家乡圣地亚哥,在夏季高峰期间,COVID-19病例正在上升。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,在该地区以外,该国超过一半的州报告了“非常高”或“高”的感染水平。“头条新闻来来去去,但SARS-CoV-2
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单细胞成像拓展:如何避免细胞损伤
每一种植物、动物和人都是由微小的特化细胞组成的丰富的缩影。这些细胞都是自己的世界,每个细胞都有自己独特的部分和过程,无法用肉眼看到。能够在纳米分辨率下看到这些微观构建块的内部运作而不损害其精致的细胞器一直是一个挑战,但来自美国能源部(DOE)布鲁克海文国家实验室不同学科的科学家已经找到了一种使用多种技术对单个细胞成像的有效方法。捕捉这些图像的迷人过程发表在《Communications Biology》上。能够理解细胞的内部结构,化学物质和蛋白质在细胞内相互作用的方式,以及这些相互作用如何在纳米分辨率下指示某些生物过程,对医学、农业和许多其他重要领域都有重大意义。这项工作也为更好的生物成像技术
来源:Communications Biology
时间:2024-07-25
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重新定义半睡半醒!清醒时大脑部分区域可能也在睡觉
这项研究广泛地揭示了以前被忽视的脑电波是如何快速地建立起睡眠和清醒的基本模式的。科学家们开发了一种新方法,通过检测超快的神经元活动模式来分析睡眠和清醒状态,这种模式只有几毫秒长,挑战了基于较慢脑电波的传统理解。这项研究还发现,单个大脑区域可以在睡眠和清醒之间短暂地独立转换,揭示了复杂的局部大脑活动,可能会重塑我们对睡眠机制的理解。睡眠和清醒:它们是完全不同的存在状态,定义了我们日常生活的界限。多年来,科学家们通过观察脑电波来测量这些本能的大脑过程之间的差异,睡眠的特点是缓慢而持久的脑电波,以十分之一秒的速度传遍整个器官。科学家们首次发现,睡眠可以通过几毫秒长的神经元活动模式来检测,比一秒短10
来源:Nature Neuroscience
时间:2024-07-24
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Cell打破认知:在大脑中编码危险的是神经肽,而不是神经递质
当你不小心碰到铸铁煎锅的热把手时,疼痛和危机感涌上脑海。感觉信号从手指上的痛觉感受器,向上穿过脊髓,进入脑干。一旦到达那里,一组特殊的神经元就会将这些疼痛信号传递到大脑中一个叫做杏仁核的高级区域,在那里它们会触发你的情绪恐惧反应,并帮助你记住将来不要碰热煎锅。这种将疼痛转化为威胁记忆的过程发生得如此之快,以至于科学家们认为它一定是由一种叫做神经递质的快速作用分子介导的。但当索尔克大学的研究人员调查了一种更大、作用更慢的分子——神经肽的作用时,他们发现这些分子是这种恐惧回路的主要信使。众所周知,神经肽在大脑交流中起着重要作用,但由于科学家没有适当的工具来研究行为动物的神经肽,因此细节一直不清楚。
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Nature Medicine:一滴血可以预测60多种疾病的发病风险
对从一滴血中测量的数千种蛋白质的研究表明,蛋白质有能力预测许多不同疾病的发病。这项研究于7月22日发表在《自然医学》杂志上,是GSK、伦敦玛丽皇后大学、伦敦大学学院、剑桥大学和德国柏林卫生研究所之间国际研究合作的一部分。研究人员使用了英国生物银行制药蛋白质组学项目(UKB-PPP)的数据,这是迄今为止最大的蛋白质组学研究,从随机选择的40,000多名英国生物银行参与者中测量了大约3000种血浆蛋白。蛋白质数据与参与者的电子健康记录相关联。作者使用先进的分析技术,为每种疾病确定了5到20种对预测最重要的蛋白质的“特征”。研究人员报告了蛋白质“特征”预测67种疾病发病的能力,包括多发性骨髓瘤、非霍
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Nature Medicine:蛋白质组学预测许多不同疾病的发病
对从一滴血中测量的数千种蛋白质的研究表明,蛋白质有能力预测许多不同疾病的发病。这项研究于今天(2024年7月22日)发表在《Nature Medicine》杂志上,是GSK、伦敦玛丽皇后大学、伦敦大学学院、剑桥大学和德国柏林卫生研究所之间国际研究合作的一部分。研究人员使用了英国生物银行制药蛋白质组学项目(UKB-PPP)的数据,这是迄今为止最大的蛋白质组学研究,从随机选择的40,000多名英国生物银行参与者中测量了大约3000种血浆蛋白。蛋白质数据与参与者的电子健康记录相关联。作者使用先进的分析技术,为每种疾病确定了5到20种对预测最重要的蛋白质的“特征”。研究人员报告了蛋白质“特征”预测67
来源:Nature Medicine
时间:2024-07-24
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Nature Genetics:超罕见疾病的遗传诊断
大多数罕见病都有遗传原因。潜在的遗传改变可以越来越容易地被发现,例如通过外显子组测序(ES),从而导致分子遗传学诊断。ES是对编码蛋白质的遗传物质(DNA)的所有部分的检查。作为德国范围内多中心研究的一部分,ES数据来自1577名患者并进行了系统评估。这使得总共诊断499名患者成为可能,其中34名患者表现出新的、以前未知的遗传疾病。因此,这项研究对新疾病的初步描述作出了重大贡献。此外,基于使用人工智能(AI)的软件首次广泛用于支持临床诊断。“格式塔匹配”人工智能系统可以帮助评估先天性遗传综合征分类的面部特征。这项涉及16所大学的研究结果现已发表在《自然遗传学》杂志上。超罕见疾病需要多学科临床专