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阿凡达照进现实，有一天或许能仅靠思想交流
杜克大学神经科学家、神经外科医生和工程师组成的合作团队开发了一种语音假肢，可以将人的大脑信号翻译成他们想说的话。这项新技术发表在11月6日的《Nature Communications》杂志上，这篇文章讲述了使用高分辨率微型电皮层电图（µECoG）进行神经记录以提高神经语音假体的解码能力。有一天可能会帮助那些因神经系统疾病而无法说话的人重新获得通过脑机接口进行交流的能力。患有神经退行性疾病的患者通常会丧失交流能力，严重影响他们的生活质量。为了恢复交流能力，一种解决方案是直接解码来自大脑的信号，以启用神经语音假体。然而，由于粗略的神经记录不能充分捕捉人类大脑信号的丰富时空结构，解码一直
来源：Nature Communications
时间：2023-11-09
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首次对一种可在30天内溶解的阴道膜进行研究，评估女性艾滋病预防新方法
在本周启动的一项研究中，一种设计成在30天内缓慢溶解的阴道膜首次进行了测试，旨在确定其作为一种潜在的女性艾滋病预防方法的可行性和可接受性。这项研究是由MATRIX在美国和非洲进行的，MATRIX是美国国际开发署(USAID)资助的一个项目，重点是早期研究和开发用于妇女的创新性艾滋病毒预防产品。这项研究将有助于为含有抗逆转录病毒药物达匹维林的每月胶卷的最终设计提供信息。每月一次的达匹维林薄膜是MATRIX正在开发的九种产品之一，该产品还包括一种含有达匹维林和激素避孕药的双重用途每月薄膜，以防止怀孕。类似于在口腔中溶解的薄薄荷条，阴道薄膜是一种插入阴道后就会溶解的产品。以前的研究探索使用阴道膜作为
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环状RNA的新功能:诱导DNA突变，促进肿瘤发展
环状RNA (circRNA)是一种具有共价闭环结构的单链非编码RNA分子。它在细胞中普遍存在，通常由蛋白质编码基因外显子的反剪接形成。近年来，许多研究表明，circRNAs与癌症的发生发展密切相关。一般认为circRNAs主要通过充当miRNA的海绵、调控基因转录、编码多肽等方式在癌症等疾病中发挥调控作用。肿瘤发生的第一步是获得一系列启动和维持恶性肿瘤的基因突变。急性白血病的发生就是一个典型的例子。在所有急性白血病中，约有5%-10%的患者在混合谱系白血病基因和100多个已知易位伴侣基因之一之间发生染色体易位，产生强效的致癌基因融合。在患有白血病的婴儿中，这一比例超过70%。易位伴侣基因的谱
来源：Cancer Cell
时间：2023-11-08
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遗传结构可能是利用维和免疫细胞治疗自身免疫或对抗癌症的关键
调节性T细胞是一种特殊的免疫细胞，可以抑制免疫反应，防止身体攻击自己的细胞。了解这些细胞如何工作是决定如何操纵它们来促进癌细胞的破坏或防止自身免疫的关键。细胞行为受染色质结构(染色体的三维形状)和哪些基因可被蛋白质(如促进调节性T细胞发育的Foxp3)接近的影响。这篇新文章讨论了染色质构象重组作为基因表达和细胞谱系特异性调控的重要层次。文章特别关注了免疫细胞中细胞类型特异性的3D染色质结构如何由谱系特异性转录因子建立，尤其是T细胞子集分化和成熟的后期阶段。调节性T细胞（Treg）是在胸腺中生成的一种T细胞亚群，专门用于抑制过度的免疫反应。通过全面映射Treg细胞分化过程中的3D染色质组织，文章
来源：Nature Communications
时间：2023-11-08
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Nature里程碑成果：11种肿瘤类型癌变过程中的表观遗传调控
每个细胞都是通过获取基因上的遗传信息来制造自己的蛋白质。这些信息的改变，即所谓的突变，可能会破坏受影响蛋白质的功能。在肿瘤学中，这被认为是癌症遗传学（the genetics of cancer）。然而，在过去的几十年里，一个新的领域出现了：癌症表观遗传学。表观遗传修饰并不会改变信息，但会短暂地改变细胞读取自身基因的能力，进而产生相关蛋白质。有一个庞大的表观遗传程序以这种方式控制着细胞的一般工作，一旦发生改变，它可能会使细胞处于恶性转化的起跑线上。有没有一种方法可以追踪这些变化并了解癌症转移的表观遗传学?一个国际研究小组已经开始解开这个期待已久的谜题，完成里程碑式的研究。在这项力作中，他们分析
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首次观察到一种病毒附着在另一种病毒上！
没有人见过一种病毒附着在另一种病毒上，直到异常的测序结果让UMBC团队陷入了一个兔子洞，从而首次发现了这种病毒。生物科学教授Ivan Erill解释说，众所周知，一些被称为卫星的病毒不仅依赖于它们的宿主生物来完成它们的生命周期，而且还依赖于另一种被称为“helper帮手”的病毒。卫星病毒要么需要帮助者来构建它的衣壳(一种包裹病毒遗传物质的保护性外壳)，要么需要帮助者来帮助它复制DNA。这种病毒关系要求卫星和辅助者至少暂时彼此靠近，但直到现在，还没有已知的卫星将自己附着在辅助者身上的案例。在《国际微生物生态学学会杂志》上发表的一篇论文中，UMBC团队和来自圣路易斯华盛顿大学(WashU)的同事描
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Nature Immunology：利用CD3多样性来解决CAR-T耗竭问题
当化疗等其他治疗方法都不成功时，CAR-T细胞疗法是许多血癌、骨髓癌或淋巴癌患者的最后希望。这种疗法安全有效，但限制因素在于治疗过程中使用的细胞很快就会达到耗竭状态。最近，德国弗莱堡大学的研究人员利用CD3多样性来优化CAR-T细胞，在临床前动物模型中可防止这种耗竭，从而显著提高治疗效果。这项研究结果于11月6日发表在《Nature Immunology》杂志上。CAR-T细胞是个性化的癌症疗法之一，自2018年开始一直在欧洲的专业医院使用。这种复杂的疗法是从癌症患者的血液中提取免疫细胞，更准确地说是T细胞，在实验室里用嵌合抗原受体（CAR）对其进行遗传改造，然后重新输注到患者体内。这种受体可
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距离无注射治疗又近一步！胰岛素生成细胞的创新
研究人员从单个患者的血液中提取干细胞，用化学方法将它们绕回过去，然后在一个被称为“定向分化”的过程中再次前进，最终成为产生胰岛素的细胞。在本月发表的研究中，研究小组用一种称为AKT/P70抑制剂AT7867的抗肿瘤药物治疗胰腺祖细胞。他们报告说，这种方法产生所需细胞的比率为90%，而以前的方法只产生60%的靶细胞。新细胞不太可能产生不必要的囊肿，并且在移植到小鼠体内后，在一半的时间内实现了无需注射胰岛素的血糖控制。该团队相信，他们的努力将很快能够消除最后5%到10%不会产生胰腺细胞的细胞。这篇文章讲述了使用AKT/P70抑制剂AT7867处理对胰腺祖细胞（PP细胞）分化的影响，以及对糖尿病小鼠
来源：University of Alberta
时间：2023-11-08
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代谢物告诉细胞是否修复DNA
被称为核苷酸的代谢物是DNA的组成部分，可以影响脑癌患者对化疗和放疗的敏感性或抵抗力。密歇根大学健康罗格尔癌症中心的研究人员发表在《癌症发现》杂志上的研究结果显示，一种名为GTP的特殊核苷酸代谢物如何以一种意想不到的方式控制对放疗和化疗的反应。“我们了解到，如果你增加细胞的GTP水平，它会使它真正抵抗辐射或化疗。降低GTP水平，细胞变得更加敏感，”Daniel Wahl医学博士说，他是密歇根医学院放射肿瘤学副教授，也是这篇论文的资深作者。研究人员早就知道，像GTP这样的核苷酸水平控制着DNA损伤修复的速度，这反过来又控制着对治疗的敏感性。研究人员此前认为，这只是因为核苷酸是形成DNA的基石。但
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PNSS研究揭示基因连锁反应驱动前列腺癌扩散
VCU梅西综合癌症中心和VCU分子医学研究所(VIMM)的科学家们的新研究确定了一个特定的基因- MDA-9/Syntenin-1/SDCBP -是驱动前列腺癌生长和转移的分子多米诺骨牌效应背后的罪魁祸首。这一发现可能对前列腺癌和其他疾病的治疗具有重要的临床意义。周五发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究旨在了解MDA-9基因在前列腺癌中的作用，以及该基因如何与肿瘤微环境中的周围细胞和组织交流，从而导致肿瘤迁移到骨骼中。骨转移在所有类型的晚期癌症中都很常见，但在前列腺和乳腺肿瘤患者中尤为常见。一旦癌症进入骨骼，它会严重恶化骨骼健康，经常导致骨折、断裂和其他危及生命的并发症。“导致转移的癌症的
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新发现 | 将肠道细菌和催产素联系起来的研究
肠道微生物群是生活在人体肠道中的数万亿微生物的群落，它不仅影响肠道健康，还影响肠道外器官的健康，这一名声越来越大。对于肠道中的大多数微生物来说，它们如何影响其他器官的细节尚不清楚，但对于肠道常驻细菌罗伊氏乳杆菌来说，谜底已经开始浮出水面。贝勒大学分子病毒学和微生物学助理教授Sara Di Rienzi博士说：“L. reuteri 是一种可以影响身体多个器官的细菌，研究人员发现，这些细菌可以减少成人和啮齿动物模型的肠道炎症，抑制骨质疏松症动物模型和人类临床试验中的骨质流失，促进小鼠和人类皮肤伤口愈合，并改善六种自闭症谱系障碍小鼠模型的社会行为。”在罗伊氏乳杆菌的这些作用中，促进社会行
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为什么女士经常说“酒是苦的”？一种化合物抑制女性酗酒
弗洛里研究所的研究人员发现了一种大脑化学物质，可以解释男性和女性之间不同的饮酒模式。这可以归结为我们的大脑如何感知苦味，并可以用来帮助女性停止酗酒。酒精消费的性别差异Leigh Walker博士领导的一项研究表明，当某种化学物质从大脑中移除时，男性会喝得更多，女性会喝得更少。但当酒精饮料加了糖，女性的消费量就会上升。Walker博士是焦虑和酒精使用障碍神经生物学方面的专家，他说，这些发现可能为帮助女性停止酗酒的治疗铺平道路。Walker博士说:“酒精的味道是驱动酒精偏好、摄入和使用的一个重要因素，但往往被忽视。我们已经在大脑中发现了一种化学物质，这种化学物质会让女性觉得酒精很苦，除非饮料是加糖
来源：Neuropsychopharmacology
时间：2023-11-08
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为人工智能制造的处理器加速了基因组组装
最初为人工智能操作开发的硬件加速器成功加快了蛋白质和DNA分子的排列速度，使这一过程比最先进的方法快10倍。这种方法可以更有效地将蛋白质序列和DNA对齐以进行基因组组装，这是计算生物学中的一个基本问题。康奈尔大学计算机科学助理教授Giulia Guidi领导了一项研究，利用现有的DNA和蛋白质序列数据，测试这种被称为智能处理单元(IPU)的加速器的性能。IPU通过提供更多内存来加速数据移动(一种常见的阻塞)来加速对齐过程。“序列比对基本上是任何计算生物学工作量中极其重要和计算密集型的一部分，”Guidi说。“这是非常常见的，通常是计算的瓶颈之一。”这项研究将由共同第一作者Luk Burchar
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研究人员寻找基因开关来预防牛的“昏睡病”
随着寄生虫适应全球变暖，罗切斯特理工学院的一位传染病专家将目光投向了撒哈拉以南非洲的采采蝇。这种咬人的苍蝇会将锥虫病或“昏睡病”传染给那里的牛，有朝一日可能会迁移到北方气候，包括美国。RIT研究员博拉吉·托马斯(Bolaji Thomas)正在领导一项耗资65万美元的研究，该研究由美国农业部、国家粮食和农业研究所以及农业和食品研究倡议组织资助。该研究项目的目的是将牛的遗传反应与攻击它们血液和大脑的寄生虫病进行比较。疫情使尼日利亚及其邻国的牛群大量死亡，造成粮食不安全和经济困难。RIT生物医学科学教授Thomas说，全球气候变化使撒哈拉以南非洲的问题成为其他地方的潜在威胁，因为采采蝇和锥虫寄生虫
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模型表明哺乳动物精子细胞有两种游泳模式
一个新的数学模型预测，哺乳动物精子细胞有两种不同的游泳模式。这一预测开启了精子细胞运动活动与其过度激活阶段之间潜在联系的新问题，过度激活阶段可能在受精过程中发挥重要作用。这一发现是利用数学和流体动力学来描述哺乳动物精子运动的更大努力的一部分。这项研究是由加州大学圣地亚哥分校的一组工程师领导的。这项新研究发表在2023年11月15日的《物理评论流体》杂志上。哺乳动物的精子细胞通过前后拍打鞭毛来推进自己，这要归功于化学动力马达，这些马达沿着鞭毛驱动波浪，鞭毛是线状的附属物。研究人员的游动精子的新模型捕捉到了其运动动力学和鞭毛形状变化(变形)以及精子头部运动之间的相互作用。该模型还解释了精子运动时周
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HER2突变等位基因在乳腺癌中的未知作用
“我们的研究表明，poziotinib对neratinib耐药的HER2 L755S小叶和导管乳腺癌模型非常有效[…]。”一篇新的社论于2023年10月31日发表在Oncotarget的第14卷，题为“HER2突变等位基因在乳腺癌中的未知作用”。体细胞HER2突变是跨越不同癌症类型的一类新的治疗靶点。酪氨酸激酶抑制剂(TKI)奈拉替尼作为单药治疗her2突变转移性疾病继续进行评估。然而，反应是不同的，经常出现早期进展。在这篇新的评论中，来自贝勒医学院的研究人员Rashi Kalra, Bora Lim, Matthew J. Ellis和Shyam M. Kavuri讨论了个体HER2突变等位
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较短的白细胞端粒与较高的痴呆风险有关
《普通精神病学》杂志在线发表的一项大型长期研究结果表明，白细胞染色体末端的端粒较短可能预示着患痴呆症的风险增加。研究人员说，它们与大脑总容量和白质体积较小有关，这有助于身体处理信息，可能是未来大脑健康的一个预测指标。端粒——相当于鞋带帽——是为了防止染色体在复制时磨损或解体而导致编码DNA的丢失。研究人员指出，每次细胞分裂时，染色体都会复制，端粒会略微缩短，因此端粒已经成为细胞衰老和年龄相关疾病风险的一个有希望的标志。但是关于端粒长度和大脑健康的研究很少。为了进一步探索这一点，他们利用英国生物银行的数据来研究白细胞(白细胞)端粒长度与痴呆症(包括阿尔茨海默病和血管性痴呆)风险以及总脑容量和局部
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哈佛大学发《Science》子刊：运动和炎症之间的关系
与Treg细胞完整的小鼠(左)相比，缺乏Treg细胞的小鼠(右)的后腿肌肉在定期运动后显示出明显的炎症迹象。研究表明，这种不受控制的炎症会对肌肉代谢和功能产生负面影响。20世纪初的一项研究显示，波士顿马拉松比赛结束后，运动员血液中的白细胞激增，运动和炎症之间的联系一直吸引着研究人员的想象力。现在，哈佛医学院发表在《Science Immunology》上的一项新研究可能会为这个百年观察提供分子解释。这项以老小鼠为对象的研究表明，运动的有益效果可能至少部分是由免疫系统驱动的。研究表明，运动引起的肌肉炎症会调动抗炎症的T细胞(Tregs)，从而增强肌肉利用能量作为燃料的能力，提高整体运动耐力。研究
来源：Science Immunology
时间：2023-11-07
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Nature：参与神经化学物质(如血清素和多巴胺)运动的转运蛋白结构
神经元通过一种叫做神经递质的化学信号相互交流。St. Jude儿童研究医院的科学家利用结构生物学专业知识确定了水疱单胺转运蛋白2 (VMAT2)的结构，VMAT2是神经元通信的关键组成部分。通过观察不同状态下的VMAT2，科学家们现在更好地了解了它的功能，以及蛋白质的不同形状如何影响药物结合——这是治疗多动症(过度运动)疾病(如图雷特综合症)的药物开发的关键信息。这项研究今天发表在《自然》杂志上。 我们的神经元是如何相互交流的 单胺类化合物，包括多巴胺、血清素和肾上腺素，在神经元交流中起着核心作用。这些分子影响大脑的工作方式，控制我们的情绪、睡眠、运动、呼吸、循环和许多其他
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Nature子刊解开了蛋白质之谜：乙酰化保护蛋白质免受降解，影响运动和衰老
蛋白质是我们细胞中所有过程的关键，了解它们的功能和调节是非常重要的。卑尔根大学生物医学系的Thomas Arnesen教授说:“多年来，我们已经知道几乎所有的人类蛋白质都被一种特定的化学基团修饰，但其功能影响仍然不明确。”他解释说:“人类细胞中最常见的蛋白质修饰之一是n端乙酰化，这是在蛋白质的起始端(n端)添加一个小化学基团(乙酰基)。这种修饰是由一组称为n端乙酰转移酶(NATs)的酶启动的。阿内森解释说，尽管在人类细胞中“无处不在”，但这种修饰的功能作用仍然是个谜。他是一项新研究的研究者，该研究揭示了这种蛋白质修饰的核心功能是保护蛋白质免受降解，这对正常的寿命和运动至关重要。CRISPR-C
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