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《自然神经科学》：首次证明光遗传学可以用于控制活体人脑组织的癫痫活动
加州大学旧金山分校、加州大学圣克鲁斯分校和加州大学伯克利分校的研究人员利用光脉冲来防止神经元中类似癫痫发作的活动，这可能有一天会成为一种新的治疗癫痫的方法。研究人员使用从癫痫患者身上取出的脑组织作为治疗的一部分。最终，他们希望这项技术能够取代手术，切除癫痫发作的脑组织，为那些无法用药物控制症状的患者提供一种侵入性较小的选择。该团队使用了一种称为光遗传学的方法，该方法利用一种无害的病毒将微生物中的光敏基因传递给大脑中的一组特定神经元，这些神经元可以通过光脉冲打开和关闭。这是首次证明光遗传学可以用于控制活体人脑组织的癫痫活动，并为其他神经系统疾病和病症的新治疗打开了大门。神经外科助理教授Tomas
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一种将大鼠卵巢移植到小鼠体内获得的卵子产生后代的系统
卵巢中成熟的卵母细胞产生后代的想法已经以各种方式实现。与体外培养卵巢和卵泡相比，卵巢移植是一种相对简单的获得卵子的方法。然而，将卵巢移植到细胞免疫缺陷小鼠体内并从小鼠体内生长的卵子中产生后代仍然很困难。为了从异种移植的卵巢中产生后代，日本新潟大学和富山大学的研究人员进行了一项研究，建立了一种将大鼠卵巢移植到小鼠体内获得的卵子产生后代的系统。研究人员将大鼠卵巢植入免疫缺陷小鼠的肾囊下，并证实了它们的生存能力。然后，他们使用与卵母细胞发育相关的激素，成功地获得了成熟的大鼠卵子。这些卵子在体外受精时发育正常，移植到大鼠子宫后成为胚胎或后代。将表达一种荧光蛋白的大鼠卵巢用于全身移植，使其后代表达该荧光
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血液来源的材料在骨再生方面显示出希望
科学家们创造了一种基于血液的新型“生物合作”材料，这种材料已经被证明可以成功地修复骨骼，为个性化再生血液产品铺平了道路，这种产品可能被用作治疗损伤和疾病的有效疗法。诺丁汉大学药学院和化学工程学院的研究人员利用肽分子来指导组织自然愈合过程中的关键过程，从而创造出增强组织再生的活材料。这项研究今天发表在《Advanced Materials》杂志上。我们身体的大多数组织都已经进化到可以再生破裂或骨折，而且效果显著，只要这些组织的体积很小。这个愈合过程非常复杂。初始阶段依靠液体血液形成固体再生血肿（RH），这是一个丰富而有活力的微环境，包括关键细胞、大分子和协调再生的因素。该团队开发了一种自组装方法
来源：Advanced Materials
时间：2024-11-19
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利用癌细胞遗传之间差异，能够引发治疗效果增强
通过利用癌细胞的遗传变异，一种已经被批准的抗癌药物在特定的患者群体中显示出对癌细胞的增强作用。乌普萨拉大学最近发表在《eBiomedicine》杂志上的一项研究表明了这一点。研究结果表明，有可能开发出更个性化、更有效的癌症治疗方法。人类基因组由46条染色体组成，除了X和Y染色体外，男性的所有染色体都存在于两个副本中。这意味着一个人在一条染色体上有缺陷的基因，在另一条染色体上往往有一个功能正常的基因。但在肿瘤形成过程中，癌细胞最终可能只携带有缺陷的基因。免疫、遗传和病理学系研究员，该研究的第一作者Xiaonan Zhang说：“在癌细胞中，染色体或大或小的部分丢失是很常见的。如果有缺陷的基因变体
来源：eBiomedicine
时间：2024-11-19
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PNAS：微生物是如何产生毒性最强的汞的
汞具有极强的毒性，但当它转化为甲基汞时就变得特别危险——甲基汞的危害如此之大，只要几十亿分之一克就能对发育中的胎儿造成严重而持久的神经损伤。不幸的是，甲基汞经常通过海鲜进入我们的身体，但是一旦它进入我们的食物和环境中，就没有简单的方法可以摆脱它。现在，利用美国能源部SLAC国家加速器实验室斯坦福同步辐射光源（SSRL）的高能x射线，研究人员发现了甲基汞中毒的一个意想不到的主要参与者——一种名为s -腺苷- l-甲硫氨酸（SAM）的分子。发表在《美国国家科学院院刊》上的研究结果可以帮助研究人员找到解决甲基汞中毒的新方法。“没有人知道汞是如何在生物学上甲基化的，”SSRL结构分子生物学项目的高级科
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对大脑稳定性的新认识：NMDA受体的关键作用
特拉维夫大学（Tel Aviv University）的研究人员有了一个根本性的发现：NMDA受体（NMDAR）在稳定大脑活动方面也起着至关重要的作用，人们长期以来主要研究它在学习和记忆中的作用。通过设定神经网络活动的“基线”水平，NMDAR有助于在持续的环境和生理变化中保持稳定的大脑功能。这一发现可能会导致与神经稳定性破坏有关的疾病的创新治疗，如抑郁症、阿尔茨海默病和癫痫。这项研究是由特拉维夫大学医学与健康科学学院Inna Slutsky教授实验室的Antonella Ruggiero博士、Leore Heim博士和Lee Susman博士领导的。Slutsky教授也隶属于Sagol神经科学
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大麻不能治病，反而是一种有致癌风险的基因毒性物质且可遗传
根据发表在科学杂志《Addiction Biology》上的一篇新论文，吸食大麻会导致细胞损伤，增加患高度癌性肿瘤的风险。这篇论文将大麻描述为一种“基因毒性”物质，因为它会破坏细胞的遗传信息，从而导致DNA突变、加速衰老和癌症。更糟糕的是，这种遗传毒性可能通过受损的卵子和精子传播给大麻使用者的后代，从而使大麻使用的风险跨代传播。在最近发表在《Addiction Biology》杂志上的一篇文章中，来自西澳大利亚大学的研究人员将大麻使用通过抑制线粒体破坏细胞能量产生的既定知识与发表在《Science》杂志上的新的癌症研究联系起来，该研究表明，线粒体功能障碍会导致染色体损伤，从而导致癌症发病率增加
来源：Addiction Biology
时间：2024-11-19
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科学家们为靶向癌症治疗设计了稳定的蛋白质复合物
奥本大学的研究人员与瑞士巴塞尔大学合作，发现了一种使癌症靶向蛋白复合物更稳定的新方法，为更好的癌症治疗打开了大门。这项研究由奥本大学物理系的Rafael Bernardi博士和巴塞尔大学化学系的Michael Nash博士领导，研究重点是PD-L1，一种肿瘤用来躲避免疫系统的蛋白质。在许多癌症中，PD-L1起着“盾牌”的作用，与免疫细胞结合，并向它们发出信号，让它们忽略癌症，让肿瘤在不被发现的情况下生长。通过阻断PD-L1，治疗可以帮助免疫系统更有效地识别和攻击癌细胞。在这项研究中，研究人员研究了PD-L1与一种叫做“附着体”的小蛋白质的相互作用，这种小蛋白质被设计成附着在癌细胞上，帮助将抗癌
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大豆中的蛋白质可以通过影响肠道细菌来降低患心力衰竭的风险
名古屋大学医学研究生院的一个研究小组发现了一种有希望的方法来减缓小鼠心力衰竭的进展。他们给老鼠喂食富含大豆蛋白β-甘氨酸（β-CG）的食物，这种蛋白质可以通过影响肠道细菌来支持心脏健康。他们的分析显示，富含大豆蛋白的饮食增加了肠道中短链脂肪酸（SCFAs）的产生，这种脂肪酸在保护心脏方面发挥着作用。他们的研究结果发表在《临床营养学》杂志上。许多有心脏病的人试图吃营养丰富的饮食来降低患病的风险。作为健康饮食的一部分，大豆长期以来一直被认为具有抗氧化和抗炎的特性。基于此，研究人员怀疑大豆中的蛋白质可能有助于预防心脏损伤。Nozomi Furukawa博士和他的同事们给容易心力衰竭的老鼠喂食大豆衍生
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为了寻找丰富的自然资源，中国计划投资10亿美元进行地球科学调查
中国正着手绘制一幅细致入微的地下地图集，覆盖全国广大地区。这项耗资10亿美元、为期6年的调查，将有来自数十家机构的数千名研究人员参与，其动机不仅在于印度对自然资源的渴求，还在于基础科学问题，包括印度与欧亚大陆的缓慢碰撞以及青藏高原的崛起等长期存在的谜团。上个月在北京举行的DEEP-24研讨会上披露了这项名为SinoProbe II的倡议。从2025年初开始，研究人员计划部署数千台仪器，钻洞至创纪录的深度，所有这些都是为了绘制地表以下几公里处岩层的3D地图。康奈尔大学的地球物理学家Larry Brown说，SinoProbe II的范围“令人难以置信”，是SinoProbe I 的继续，后者是2
来源：sciencemag
时间：2024-11-19
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《Nature Microbiology》膳食缺“锌”与肺炎有关
膳食锌缺乏促进肺部感染的鲍曼不动杆菌细菌。根据11月15日发表在《Nature Microbiology》杂志上的一项新研究，它是呼吸机相关肺炎的主要原因。一个由范德比尔特大学医学中心领导的研究小组发现了促炎细胞因子白细胞介素-13 （IL-13）和鲍曼不动杆菌肺部感染之间意想不到的联系，他们在动物模型中证明了阻断IL-13可以预防感染相关的死亡。研究结果表明，抗IL-13抗体（FDA批准用于人类）可以预防缺锌患者的细菌性肺炎。Ernest W. Goodpasture病理学教授，范德比尔特感染、免疫学和炎症研究所所长Eric Skaar博士说：“据我们所知，这是第一次研究表明，IL-13的中
来源：Nature Microbiology
时间：2024-11-18
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Cell：压力让我们形成特定的回忆
说到记忆，压力是一把双刃剑：压力或其他情绪化的事件通常更容易被记住，但压力也会让我们更难找回记忆。在创伤后应激障碍和广泛性焦虑障碍中，过度概括厌恶记忆导致无法区分危险和安全的刺激。然而，到目前为止，人们还不清楚压力是否在记忆泛化中起作用。现在，神经科学家在11月15日的《细胞出版社》杂志上报告说，急性应激会阻止小鼠形成特定的记忆。相反，受到压力的小鼠形成了由大量神经元编码的广义记忆。“我们现在开始真正了解压力是如何影响厌恶记忆的，我认为这对每个人来说都是好消息，”来自多伦多大学病儿医院（SickKids）的记忆研究员和资深作者Sheena Josselyn说。“我们能够分离出驱动这种现象的突触
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Science：全新基因治疗新方法——将大基因分两部分传递给患者
基因疗法可以有效地治疗各种疾病，但对于一些衰弱性疾病，如肌肉萎缩症，有一个大问题：尺寸。肌肉萎缩症中功能失调的基因通常非常大，目前的传递方法无法将如此大量的遗传负荷传递到体内。一项名为“缝合”（StitchR）的新技术克服了这一障碍，它将基因的两个部分分开输送；一旦进入细胞，这两个DNA片段就会产生信使rna (mrna)，它们无缝地连接在一起，以恢复在疾病中缺失或失活的蛋白质的表达。在两种不同的肌肉萎缩症动物模型中，StitchR（“stitch RNA”的缩写）将大型治疗性肌肉蛋白的表达恢复到正常水平。StitchR能够表达Dysferlin蛋白和Dystrophin蛋白，前者在2B/R2
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Science：植物根部在“青春期”改变生长模式
了解根是如何生长的可以帮助我们培育出更耐旱的植物。Bert De Rybel教授的研究小组（VIB- ugent）与VIB筛选核心和根特大学合作，揭示了根系如何经历青春期，这可能对发展气候适应性农业具有重要意义。他们的研究发表在《科学》杂志上。植物青春期植物，像所有的生物一样，经历了不同的发育阶段，从种子开始，变成嫩芽，最后长成一株成熟的、肥沃的植物。它们甚至会经历一种“青春期”，在此期间幼芽会改变其生长模式，这对生存和适应环境至关重要。通过改变细胞分裂的方向，植物的宽度可以大于高度，反之亦然。但是在地下发生了什么呢？根部也会经历青春期吗？在生长的第一周和第三周之间，根经历了很多变化。Bert
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人体细胞表面蛋白质相互作用图谱的突破
细胞是构成生命的基石，而细胞间的联系则是维持多细胞生物体凝聚力的关键。尽管细胞不断更迭，生物体的连续性和统一性得以保持，这在很大程度上归功于细胞表面蛋白质的相互作用。一项突破性的研究通过开发SAVEXIS技术，首次实现了人类表面蛋白质完整相互作用的系统性测量，为我们提供了一个细胞间蓝图的参考图。这项技术不仅揭示了免疫系统中数十个新的相互作用，还意外地发现了COVID-19严重程度的主要预测因素，为免疫疗法和病毒研究带来了新的突破。在我们的一生中，身体中的细胞不断死亡并被新细胞所取代，但生物体的连续性和统一性却似乎未受干扰。这种稳定性的秘密可能隐藏在细胞之间的联系中。每个细胞表面都包裹着不同的蛋
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EGFR基因突变，基因编辑技术揭示癌症耐药性途径
通过结合先进的基因编辑技术，科学家们确定了影响肺癌肿瘤生长和耐药性的关键突变，为量身定制的癌症治疗提供了新的途径。在最近发表在《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上的一项研究中，瑞士的研究人员使用碱基和引物编辑技术，在多种细胞系（包括癌细胞和非癌细胞）中创建和分析了上皮生长因子受体（EGFR）基因的各种变体，以研究它们对癌症进展和耐药性的影响。他们发现，以前已知的和新的突变都与EGFR激活和药物反应显著相关，证明了该方法的准确性，并揭示了影响肿瘤生长和耐药性机制的新途径。尽管基因组测序取得了进展，但一些遗传变异仍被归类为不确定意义变异（VUS），使疾病的诊断和治疗复
来源：Nature Biotechnology
时间：2024-11-18
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基因网络控制着大脑情感和认知
帮助处理情绪的杏仁核和控制认知能力的皮质区域之间的远程连接帮助我们管理自己的行为和驾驭社会互动。现在，科学家们已经确定了指导杏仁核及其周围区域发育中的神经元形成这些重要联系的基因。“我们已经找到了打开这个神秘区域一部分的钥匙，”耶鲁大学Nenad Sestan实验室神经科学副研究科学家、研究员Navjot Kaur说。前额叶皮层和新皮层其他部分的神经元类型会自我分类成清晰的层，而杏仁核中的不同细胞则会混合在一起。这种混杂使得很难将一个神经元的类型与其相邻的类型分开，也很难分离出允许这些不同细胞群发育和连接的机制。Kaur说：“这就像看着一个美丽的六层水果蛋糕，每一层都有不同的水果，你可以看到、
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一种海螺毒素可能激发新的糖尿病药物
尽管锥螺很小，但它们是令人生畏的猎手，它们能产生多种毒素——其中许多对药物研究很有价值——使猎物动弹不得，吓退捕食者。2015年，研究人员发现，一些物种，如Conus geographus，会产生含有con-胰岛素（con-insulin）的毒液，这种毒素可以模仿鱼类的胰岛素，并在附近的猎物中引起低血糖休克。这些发现激发了犹他大学海伦娜·萨法维-赫米小组的博士后研究员Ho Yan Yeung对锥螺是否会产生类似鱼类激素的其他毒素进行研究。虽然非胰岛素能迅速降低血糖，但Yeung推测，另一种锥螺版本的血糖调节激素需要维持更持久的效果：保持低血糖以防止鱼逃跑。一种可以发挥这种功能的激素是生长抑素，
来源：Nature Communications
时间：2024-11-18
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来认识一下Evo，进军DNA编码的人工智能 可以从零开始创建基因组
ChatGPT是著名的人工智能（AI）聊天机器人，它可以总结《白鲸记》（Moby Dick），编写计算机代码，并提供炸鸡王的食谱，因为互联网上的大部分书面信息都在它的硅指尖上。如果它能对DNA做同样的事情呢？这是今天发表在《科学》杂志上的一项新研究的进展。研究人员描述了一种人工智能模型，该模型基于数十亿条基因序列，可以推断细菌和病毒基因组的运作方式，并利用这些信息设计新的蛋白质，甚至是整个微生物基因组。这个被称为Evo的模型可以帮助科学家探索进化，研究疾病，开发新的治疗方法，并可能回答许多其他生物医学问题。“这项工作非常重要，”阿贡国家实验室的计算生物学家Arvind Ramanathan说，
来源：sciencemag
时间：2024-11-18
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谷氨酰胺代谢开关支持红细胞生成
一项由Lyu等人领导的最新研究揭示了红细胞生成过程中的一个关键代谢适应，即谷氨酰胺合成酶（GS）的活性增强。这项研究在小鼠骨髓红系前体细胞中进行，发现谷氨酰胺合成酶的活性增强有助于消耗血红素生成过程中积累的多余铵，防止细胞损伤。研究还发现，小鼠体内谷氨酰胺合成酶的缺失引起的代谢变化与地中海贫血患者红细胞的代谢变化相似，而抗氧化剂或增强谷氨酰胺合成酶的表达可改善地中海贫血的红细胞生成缺陷。这一发现为治疗常见的红细胞疾病提供了新的代谢靶向策略。在健康的人体中，每秒有数百万个红细胞被产生，这一过程称为红细胞生成。红细胞生成是一个复杂的生物过程，涉及多能造血干细胞（HSC）的分化和成熟，最终形成充满血
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