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《Science》干细胞如何感知和响应身边环境？
病童医院（SickKids）和居里研究所的一项新研究揭示了干细胞如何感知和响应它们的环境，对炎症性肠病和结直肠癌有启示。干细胞通过化学信号和物理力量不断适应环境以维持器官和组织的健康。当它们不能发挥预期的功能时，干细胞会导致许多健康问题，包括炎症性肠病（IBD）和结肠直肠癌（肠癌），它们会继续分裂直到形成肿瘤。到目前为止，干细胞如何感知周围的物理力量仍不清楚，但由前SickKids博士后研究员Meryem Baghdadi博士，SickKids的Tae-Hee Kim博士和居里研究所的Danijela Vignjevic博士领导的《Science》杂志的新发现揭示了干细胞依赖于两个离子通道，称
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Nature提出了第一个直接证据：支持几十年前的多巴胺-血清素对立假说
如果你听说过大脑中的两种化学神经递质，那可能是多巴胺和血清素。别管谷氨酸和伽马氨基丁酸起了大部分的作用，吸引所有头条新闻的一直都是多巴胺和血清素。多巴胺是 “快乐化学物质”，而血清素则是稳定情绪的 “温柔剂”。当然，头条新闻大多是错误的。多巴胺在塑造行为方面的作用远远超出了“快乐”甚至“奖励”这样的简单概念。事实上，提高血清素的SSRI抗抑郁药需要几周或几个月的时间才能起作用，这表明，实际上并不是血清素水平的立即上升，而是下游大脑回路中一些仍然神秘的变化。斯坦福大学吴蔡神经科学研究所的一项新研究揭示了这些情绪管理分子的另一个新方面。这项研究在线发表在《自然》杂志上，首次准确地展示了多巴胺和血清
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Nature新研究为更可靠的大脑研究指明了道路
全脑关联研究使用磁共振成像来确定大脑结构或功能与人类行为或健康之间的关系，因为产生的结果往往无法被其他研究人员复制?而受到批评。发表在《自然》杂志上的一项新研究表明，仔细关注研究设计可以大大提高这类研究的可靠性。在这项研究中，生物统计学博士生Kaidi Kang、生物统计学副教授Simon Vandekar博士和同事们分析了63项研究中77000多份脑部扫描的数据。研究人员发现，通过战略性地选择研究参与者，以确保测量的特征范围更广，研究可以获得更可靠的结果。例如，在研究与年龄相关的大脑变化时，包括更多的年轻人和老年人的参与者比随机抽样或专注于中年参与者产生更可靠的结果。研究还表明，在一段时间内
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Nature创新性乳腺癌研究项目：CDK4/6抑制剂在晚期乳腺癌中的早期与延迟应用
11月27日，Nature公布荷兰一项创新性乳腺癌研究项目的结果。这项名为SONIA的研究表明，在激素受体阳性的晚期乳腺癌患者中，延迟和缩短特定抗癌治疗（CDK4/6抑制剂）的持续时间可以带来相似的生存结果，同时降低毒性并实现大幅降低成本：荷兰每年超过4500万欧元，美国超过50亿美元。这是第一次与荷兰健康保险提供者和卫生部合作进行这样的效率研究，它强调了对全世界患者、医生和政策制定者有效使用药物进行研究的重要性。索尼娅研究CDK4/6抑制剂与内分泌治疗联合使用，对晚期乳腺癌患者的预后有巨大改善。抑制剂可加入一线或二线内分泌治疗。启动SONIA试验是为了找出添加CDK4/6抑制剂的这两个时刻中
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心脏有自己的“大脑”
卡罗林斯卡学院和哥伦比亚大学的一项新研究表明，心脏有一个迷你大脑——它自己的神经系统控制着心跳。这个系统比以前认为的更加多样化和复杂，对它的更好理解可能会带来新的心脏病治疗方法。这项以斑马鱼为对象的研究发表在Nature Communications。长期以来，人们一直认为心脏完全由自主神经系统控制，该系统负责传递来自大脑的信号。心脏的神经网络嵌入心壁的浅层，一直被认为是传递来自大脑信号的简单结构。然而，最近的研究表明，它还有一个更高级的功能。控制心跳科学家们现在已经发现，心脏有自己复杂的神经系统，对控制其节奏至关重要。“这个‘小大脑’在维持和控制心跳方面起着关键作用，就像大脑调节运动和呼吸等
来源：Nature Communications
时间：2024-12-05
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Cell：模仿人类胎儿胰腺的类器官
来自Hubrecht研究所的类器官小组（以前的Clevers小组）的研究人员已经开发出一种模仿人类胎儿胰腺的新类器官，为其早期发育提供了更清晰的视角。研究人员能够重建一个完整的结构，包括胰腺中的三种关键细胞类型，这是以前的类器官无法完全模仿的。值得注意的是，研究小组发现了一种新的干细胞，可以发育成这三种细胞类型。这些发现发表在12月2日的《Cell 》杂志上，可以帮助研究人员更好地了解胰腺，并在未来开发出治疗胰腺疾病的新方法。胰腺有两个主要功能：帮助消化食物和控制血糖水平。对于这些任务，器官使用不同类型的细胞。科学家可以通过观察类器官来研究胰腺是如何工作的。在实验室中生长的大约1毫米
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Science：新研究揭示了基因表达的分子基础
一项国际研究合作揭示了基因表达的分子基础，这是支撑所有生物体如何利用其遗传信息的基本生物学过程。研究小组使用了一种先进的显微镜技术，以前所未有的细节捕捉到了一个关键时刻，遗传信息被翻译成形成自然结构和生化过程的蛋白质。“我们的研究揭示了这些分子如何像复杂的机器一样工作。约翰英纳斯中心的研究小组负责人、发表在《Science》杂志上的这项研究的作者之一Michael Webster博士说：“我总是惊讶于有可能在实验室的试管中重建如此复杂和生物学基础的过程。有机会使用强大的成像技术来回答研究人员长期感兴趣的问题，这是特别令人兴奋的。”这些发现为研究界提供了研究细菌如何对环境做出反应的机会，并且由于
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Cell子刊：你体内的微处理器——pri-miRNA
对于microRNA来说，今年是重要的一年。Victor Ambros和Gary Ruvkun获得了2024年诺贝尔生理学或医学奖，他们在1993年发现了第一个microRNA。今天，我们知道人类制造了1000多种不同的microRNAS。这些分子对于建立和维持健康的身体至关重要，所以它们的正确合成方式至关重要。microRNA制造中的错误会使我们面临发育障碍、癌症或神经退行性疾病的风险。为了了解细胞如何准确地产生一系列令人难以置信的微小rna，冷泉港实验室（CSHL）教授和HHMI调查员Leemor Joshua-Tor将她的注意力集中在一种称为微处理器（MP）的分子机器上。MP通过削减被称
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肿瘤分泌DNA引发抗肝转移免疫反应
根据威尔康奈尔医学院、纪念斯隆凯特琳癌症中心和韩国延世大学的研究人员领导的一项研究，由肿瘤细胞分泌的特殊包装DNA可以引发免疫反应，抑制肿瘤向肝脏的转移扩散。这一发现提高了对癌症进展和抗癌免疫的科学认识，并可能产生新的临床工具来评估和降低转移风险。在12月3日发表在《Nature Cancer》杂志上的这项研究中，研究人员检查了癌细胞分泌的被称为细胞外囊泡（EVs）的小胶囊包装的短链DNA。所有细胞都利用EV分泌蛋白质、DNA和其他分子，肿瘤细胞是特别活跃的EV分泌者。这些EVs包装分子的生物学功能仍在探索中，但在这种情况下，研究人员发现，在各种癌症类型中，肿瘤细胞分泌的EV-DNA作为一种“
来源：Nature Cancer
时间：2024-12-05
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每天几分钟剧烈运动即可降低心血管疾病风险，但男女有别
发表在《英国运动医学杂志》（British Journal of Sports Medicine）上的一项研究发现，对于不经常锻炼的女性而言，偶尔进行短时间的剧烈运动可将心脏病发作或心力衰竭等疾病的风险降低近一半。研究人员发现，每天只需1.5-4分钟的高强度日常活动，比如快速爬楼梯或搬运重物，可能有助于那些不愿或无法定期锻炼的人避免心血管疾病。在中年时期进行长时间的高强度体育锻炼与心血管疾病风险的显著降低有关，但目前尚不清楚短时间的剧烈运动（VILPA）是否也能有效降低风险，如果是的话，可测量出效果的最低阈值是多少。他们解释说，这对那些不经常锻炼的女性来说尤其重要，因为在任何特定年龄段，女性的
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关于衰老如何影响肌肉细胞再生的新见解
随着肌肉的老化，它们的细胞在受伤后失去了再生和愈合的能力。现在，康奈尔大学的研究人员已经创建了迄今为止最全面的画像，描绘了小鼠的这种变化是如何随着时间的推移而展开的。生物医学工程副教授、该论文的资深作者Ben Cosgrove说：“推动最初研究的基本问题实际上是一个困扰骨骼肌生物界的问题。衰老肌肉再生能力的下降是因为驱动修复过程本身的干细胞发生了变化，还是因为它们受其他细胞类型的指示方式发生了变化？”在发表在《Nature Aging》杂志上的这项研究中，研究人员在通过一种蛇毒毒素的变体诱导损伤后的六个时间点上，从年轻、年老和老年小鼠身上取样细胞。他们确定了29种确定的细胞类型，包括免疫细胞，
来源：Nature Aging
时间：2024-12-05
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新神经元颠覆了大脑中饥饿、饱腹感的“阴阳”模式
多年来，科学家们一直认为饥饿调节是下丘脑两种神经元之间的拔河：一种是表达AGRP基因并增加饥饿感的神经元，另一种是表达POMC基因并起到刹车作用的神经元。现在，一项新的研究挑战了这个长期存在的模型，揭示了饥饿-饱腹感网络中的第三个参与者——一种表达BNC2基因的神经元类型，它比表达POMC的神经元更快地抑制饥饿。这些BNC2神经元被瘦素激活，瘦素是一种有助于抑制食欲和促进新陈代谢的激素。他们的发现“重塑了我们对进食行为的理解，”首席研究员Han Tan说，“以及瘦素如何调节体重。”Tan是洛克菲勒大学Jeffrey Friedman实验室的研究助理。弗吉尼亚大学生物学助理教授John Camp
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Cell子刊发现了新的光合作用基因，可以提高植物的高度
来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校先进生物能源和生物产品创新中心和橡树岭国家实验室生物能源创新中心的一组科学家在杨树中发现了一种基因，可以增强光合作用，提高树高。叶绿体是容纳光合作用装置的主要细胞结构，光合作用装置将光能转化为促进植物生长的化学能。具体来说，Rubisco蛋白从大气中捕获二氧化碳。多年来，科学家们一直在研究提高植物中Rubisco含量的方法，以提高作物产量和吸收大气中的二氧化碳。“从历史上看，很多研究都集中在稳态光合作用上，在这种情况下，每个条件都保持不变。然而，这并不能代表现场环境，因为光线随时都在变化，”伊利诺伊州综合生物学助理教授史蒂文·伯吉斯（Steven Burgess
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为什么人类容易感染乙型肝炎病毒，而猴子却不会？
乙型肝炎病毒（HBV）感染是慢性肝脏疾病的主要原因，它通过血液或体液在个体之间传播。根据世界卫生组织的数据，全球每年报告有120万例新的乙肝病毒感染。由乙肝病毒引起的这些感染仅限于少数物种，包括人类和黑猩猩。尽管它们与这些动物有着密切的进化关系，但旧大陆猴子对HBV感染不敏感。在2024年10月25日发表在《自然通讯》上的一项新研究中，来自东京科学大学的Kaho Shionoya博士，来自横滨市大学的在贤Park博士，Toru Ekimoto博士，Mitsunori Ikeguchi博士和samyong Park博士以及来自京都大学的野村Norimichi博士在东京科学大学客座教授Koichi
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通过相反的方法，激活蛋白质和信号通路，癌症被抵消了
一种特殊的蛋白质可以在对抗某些类型的前列腺癌中发挥关键作用。这是由瑞典尤梅夫大学领导的一个国际研究小组进行的一项研究得出的结论。到目前为止，治疗方法包括阻断建立所谓信号通路的蛋白质，但现在研究人员表明，通过相反的方法，激活蛋白质和信号通路，癌症被抵消了。“我们的研究结果表明，通过激活信号通路，不仅可以减缓肿瘤的生长，还可以刺激免疫系统积极地对抗肿瘤细胞，”尤梅夫大学分子生物学系客座教授卢卡斯·肯纳说。这种蛋白质被称为糖蛋白130，GP130。它作为细胞表面的受体。当GP130被激活时，它通过一系列事件向细胞内发送信号，这是一条信号通路，控制某些基因的表达方式。被这种信号通路激活的一种特殊分子被
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PNAS：突触囊泡三维成像
Max delbrck中心原位结构生物学实验室组长Misha Kudryashev教授的实验室里，由Uljana krav科和她的同事领导的研究人员揭示了突触囊泡分子结构的新特征。利用低温电子断层扫描，该团队能够在3D中可视化sv，并确认潜在的重要蛋白质-蛋白质相互作用。他们还拓宽了我们对SV功能和囊泡如何回收的理解。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。“突触囊泡对大脑功能至关重要，它们已经被研究了几十年。然而，先前的报道描述了一个“平均”突触囊泡的分子组成。我们的研究能够在分子分辨率上对单个囊泡进行成像，”该论文的通讯作者Kudryashev说。突触囊泡是一种储存和释放神经递质（如多巴胺
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科学家确定脑细胞类型是排尿的主要控制者
研究人员已经在小鼠的大脑细胞中发现了一个子集，它是排尿的主要调节者。这项研究今天发表在《eLife》杂志的预印本上，被编辑们描述为一项重要的研究，其令人信服的数据表明，小鼠大脑巴林顿核中表达雌激素受体1的神经元（ESR1+）协调膀胱收缩和外尿道括约肌松弛。排尿需要下尿路两个单元的协调作用。膀胱壁的逼尿肌放松，让膀胱充满和排空，而外括约肌在适当的时候打开，让尿液流出，否则就紧闭。“膀胱肌肉和括约肌之间的协调性受损会导致各种尿路功能障碍，并可能显著降低一个人的生活质量，”广西大学物理科学与技术学院脑与智力高级研究所的第一作者Xing Li说。“但是，尽管我们知道控制这些尿路成分的单个神经信号通路，
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DNA损伤是年龄相关性黄斑变性的关键因素
由加州大学尔湾分校共同领导的一个研究小组发现，视网膜中累积的DNA损伤是年龄相关性黄斑变性的关键因素，针对特定的视网膜细胞类型可能导致减缓或停止进展的治疗。AMD每年影响大约20万美国人，是50岁以上人群失明的主要原因。它以两种形式存在：湿的，用成熟的疗法治疗；干的，缺乏有效的治疗方法。这项研究最近发表在《衰老细胞》（Aging Cell）杂志的网站上，揭示了衰老的标志——DNA损伤是如何损害视网膜功能并加速视力丧失的。加州大学欧文分校生理学和生物物理学副教授Dorota Skowronska-Krawczyk说：“我们的研究结果强调了DNA损伤修复在维持视网膜健康以获得良好视力方面的关键作用
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《自然通讯》：新的生物打印技术创造功能组织的速度快了10倍
宾州大学公园三维（3D）打印不仅仅是一种快速生产材料产品的方法。它还为研究人员提供了一种开发人体组织复制品的方法，可用于改善人类健康，例如构建用于移植的器官，研究疾病进展和筛选新药。虽然研究人员多年来取得了进展，但由于现有技术有限，无法大规模打印高细胞密度的组织，这一领域一直受到阻碍。宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员开发了一种新的生物打印技术，该技术使用球状体（一种细胞簇）来创建复杂的组织。这项新技术提高了组织制造的精度和可扩展性，生产组织的速度比现有方法快10倍。研究人员说，这进一步打开了开发功能组织和器官的大门，并在再生医学领域取得了进展。他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志上。“这项技术
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古代博物馆标本改写DNA病毒进化的故事
奥地利维也纳大学的科学家们筛选了从自然历史博物馆获得的类人猿标本，以鉴定DNA病毒。这项开创性的研究为类人猿的历史病毒群及其与现代病毒谱系的潜在联系提供了独特的见解。这一发现可能对研究DNA病毒的进化有价值。这项研究发表在《Scientific Reports》杂志上。广泛的地理和时间覆盖范围：该研究分析了来自不同地理范围的类人猿样本，包括野生和圈养的个体，其中一些样本可以追溯到180多年前。自然历史博物馆保存了大量的化石和标本，是研究遗传多样性、生态系统动力学和进化过程的宝贵科学资源。博物馆组学是对保存在博物馆中的历史或古代DNA标本的研究。这一创新领域利用现代DNA测序技术来重建古代和历史
来源：Scientific Reports
时间：2024-12-05
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