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Nature：为什么人类成熟得这么慢？古代人给出答案
任何青少年的父母都知道，人类需要很长时间才能长大：我们成年所需的时间大约是黑猩猩的两倍。人类学家的理论是，我们漫长的童年和青春期使我们的大脑相对更大，或者学习帮助我们生存和繁殖的技能。现在，一项对古代青年牙齿的研究表明，至少180万年前出现了一种缓慢的生长模式，比之前任何牙齿发育延迟的证据都早50万年。研究人员使用最先进的X射线成像方法来计算人类属成员智人的磨牙生长线，智人生活在177万年前的格鲁吉亚的德马尼西（Dmanisi ）。研究人员今天在《Nature》杂志上报告说，尽管这些年轻人的发育速度比现在的儿童快得多，但在生命的头5年里，他们的磨牙发育速度和现代人一样慢。这一发现是在
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Cell：你知道肠道微生物有多少吗？
无论生病还是健康，生活在我们肠道中的数十亿微生物都是我们一生的伴侣。在过去的几十年里，科学家们已经展示了这种“微生物组”的性质如何为人类疾病及其治疗提供有价值的线索。海德堡EMBL的博克小组最近在《细胞》杂志上发表的一项新研究报告称，许多条件，如生活方式和疾病，都会影响肠道中微生物的总数，这使得这一经常被忽视的指标在肠道微生物组研究中需要进一步评估。从构图到负载在研究微生物组时，研究人员更倾向于关注微生物组成——不同种类微生物（通常是细菌和古菌，但也包括原生生物、病毒和其他微生物）的相对比例。例如，这告诉我们，与某些疾病患者肠道中的其他细菌相比，一种细菌的水平是上升还是下降。为了说明这一点，想
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Nature：线粒体的分工揭示了癌细胞如何在恶劣条件下生存
新的研究揭示了线粒体如何适应营养匮乏，为癌细胞的生存机制提供了新的见解。 在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中，来自美国的研究人员研究了细胞如何在线粒体内分离相互竞争的代谢途径，即氧化磷酸化（OXPHOS）和脯氨酸和鸟氨酸的还原合成。他们发现，线粒体融合
来源：news-medical
时间：2024-11-15
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《Nature Biotechnology》宏基因组分析新方法
卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）和多伦多大学（University of Toronto）的研究人员开发了一种新的k-mer草图宏基因组分析器，称为sylph，它使科学家能够比其他分析器更快、更准确地分析基因组数据。“测序越来越好，这很好，因为这意味着我们有更多的数据可以处理，”CMU计算机科学学院Ray和Stephanie Lane计算生物系的助理教授Yun William Yu说。“但这也意味着我们需要检查更多的数据，这可能需要更多的时间。”例如，当分析人类肠道样本以确定存在的细菌时，其他方法读取测序的基因组数据；将其与大肠杆菌或艰难梭菌等特定细菌进行
来源：Nature Biotechnology
时间：2024-11-15
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革命性研究中开发了微创神经接口
由莱斯大学的Jacob Robinson和德克萨斯大学医学分部的Peter Kan领导的一个研究小组开发了一种诊断、管理和治疗神经系统疾病的技术，手术风险最小。该团队的研究结果发表在11月11日的《Nature Biomedical Engineering》杂志上。传统的连接神经系统的方法通常需要在头骨上开一个洞来连接大脑，而研究人员开发了一种被称为内胆接口（ECI）的创新方法，允许电记录和刺激神经结构，包括大脑和脊髓，通过脑脊液（CSF）。电气、计算机工程和生物工程教授Robinson说：“使用ECI，我们可以同时进入多个大脑和脊髓结构，而无需打开颅骨，从而降低了与传统手术技术相关的并发症风
来源：Nature Biomedical Engineering
时间：2024-11-15
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科学家发现了阿尔茨海默病检测和治疗的脑脊液标志物
通过探索脑脊液蛋白的遗传蓝图，这项研究发现了新的标记物和治疗靶点，可能会在阿尔茨海默病的诊断和护理方面取得进展。在最近发表在《Nature Genetics》上的一项研究中，研究人员调查了人类脑脊液（CSF）蛋白质组的基因组特征。在过去的15年里，全基因组关联研究（GWASs）变得越来越普遍，成千上万的人研究了许多疾病和特征，揭示了与疾病相关的基因座。然而，将关联转化为途径和治疗是具有挑战性的，因为确定因果基因及其相互作用需要整合组学数据和进一步的下游分析。基因表达的遗传调控分析描述了影响mRNA水平的位点；然而，这样的分析忽略了与疾病相关的生物学。此外，mRNA水平与其编码蛋白之间的相关性较
来源：Nature Genetics
时间：2024-11-15
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为什么不同人感冒严重程度不同？斯坦福发现问题在于抗体组成
病毒是地球上进化最快的生物实体。这个事实解释了为什么我们每年都需要注射流感疫苗：季节性流感总是比我们以前接种疫苗或感染所获得的免疫力更强。一些新毒株比其他毒株更粗糙。1918年的流感大流行导致5000万人死亡，感染了世界五分之一的人口。1957年、1968年和2009年也发生过流感大流行。传染病、微生物学和免疫学副教授、医学博士Taia Wang说：“流感对全球健康仍然是一个极其危险的风险。”由Wang领导的一个研究小组发现，我们的抗体上某种糖分子的相对丰度——我们的免疫系统产生的一种专门的蛋白质，用来阻止病毒和其他微生物进入我们的细胞，一旦进入细胞就会大量复制——在我们是否因为流感感染而患上
来源：Immunity
时间：2024-11-15
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衰老小鼠蛋白质组图谱揭示了与年龄相关的转录后失调的特征
随着世界人口老龄化以前所未有的速度发展，与年龄有关的疾病的预防已成为一个突出的问题。全面、定量地评价衰老在体内分子水平上引起的变化是很重要的。通过这样做，有可能查明特定的衰老因素并抑制与年龄有关的疾病。为了解决这个问题，先前进行的研究通过确定活细胞内mRNA产生的程度，建立了主要组织衰老变化的图谱。然而，目前还没有与衰老相关的蛋白质变化图谱。为了填补这一研究空白，由大阪城市大学医学研究生院讲师Masaki Takasugi和Naoko Ohtani教授领导的团队构建了一个高度全面的数据库，称为小鼠衰老蛋白质组学图谱。他们分析了6个月、15个月、24个月和30个月大的小鼠的大脑、动脉、心脏、肾脏
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《自然遗传学》：从脑脊液中发现治疗阿尔茨海默病的新药物靶点
许多基因都与阿尔茨海默病的发展有关。具体来说，这些基因如何影响神经退化的进展仍然是一个黑盒子，部分原因是对活体患者大脑进行分子细节检查的挑战。圣路易斯华盛顿大学医学院的一组研究人员利用从活着的患者身上收集的脑脊液（CSF），首次将疾病相关蛋白质和基因联系起来，以确定与阿尔茨海默氏症的发生和发展有关的特定细胞途径。因为这些蛋白质是从脑脊液中收集的，所以它们是大脑活动的一个很好的代表，其中一些可能是治疗的潜在目标。研究结果发表在《自然遗传学》杂志上。使用患者脑脊液是这类研究的一个进步，可能是获得相关样本的最佳方式，有助于绘制蛋白质活性的群集，即蛋白质组，卡洛斯·克鲁查加博士说，他是芭芭拉·伯顿和鲁
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研究人员揭示了为什么一种关键的结核病药物可以对抗耐药菌株
罗格斯大学医学院的一项研究揭示了为什么一种相对较新的结核病抗生素可以对抗耐多药菌株，这可能会激发改进治疗和药物开发策略的灵感。罗格斯新泽西医学院和其他机构的科学家们的研究发现，一种关键酶的缺乏使抵抗旧抗生素的结核细菌更容易受到新抗生素贝达喹啉的攻击。“了解一种药物是如何起作用的，可以帮助我们设计出更好的新分子，防止细菌产生抗药性，”医学院助理教授、该研究的资深作者杰森·杨（Jason Yang）说。结核病仍然是世界上最致命的传染病之一，每年造成150多万人死亡。耐多药结核病被定义为对至少两种一线药物具有耐药性的疾病，它对全球结核病控制工作构成越来越大的威胁。2012年，美国食品和药物管理局（F
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昼夜节律基因变异与冬季抑郁症
《Nature Metabolism 》杂志最近的一项研究使用携带PERIOD3 基因变异（P415A和H417R）的人源化小鼠来探索遗传在冬季季节性情感障碍（SAD， seasonal affective disorder）中的作用。雄性小鼠暴露在短的、像冬天一样的日光下，表现出类似SAD的行为，证实它们是SAD研究的潜在模型。研究表明，这些基因变异增加了皮质甾酮的生物合成，破坏了HPA轴的调节，导致糖皮质激素信号传导升高。该信号抑制色氨酸羟化酶2 (Tph2)，导致抑郁样行为。研究背景一些人类生理过程和临床状况表现出季节性节律，例如某些传染病与病原体或媒介种群
来源：news-medical
时间：2024-11-15
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从“爬”到“走”，Science子刊解答哺乳动物如何实现跨步
哺乳动物，包括人类，以其独特的直立姿势脱颖而出，这一特征推动了他们的进化成功。然而，已知的现代哺乳动物最早的祖先更像爬行动物，四肢伸开在身体两侧，呈伸开的姿势。从像蜥蜴那样的四肢伸开的姿势到像人类、狗和马这样的现代哺乳动物的直立姿势的转变，标志着进化中的一个关键时刻。尽管经过了一个多世纪的研究，这种飞跃背后的确切方式、原因和时间仍然难以捉摸。发表在《Science Advances》杂志上的一项新研究为这个谜团提供了新的见解，揭示了哺乳动物从四肢伸展到直立姿势的转变绝不是直截了当的。通过将化石数据与先进的生物力学模型相结合的方法，研究人员发现，这种转变出乎意料地复杂和非线性，而且发生的时间比之
来源：Science Advances
时间：2024-11-15
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解旋酶辅助连续编辑 对内源基因组的可编程突变
基因突变的后果有好有坏——从对糖尿病等疾病的抵抗力，到对某些癌症的易感性。基因组学的一个基本挑战是了解和绘制人类基因组中30亿个碱基对蛋白质功能和基因调控的影响。因此，需要开发一种能够高通量、靶向、系统连续地诱变基因组序列的策略。特别是，单个基因组位点的靶向诱变可以模拟自然进化过程，揭示序列结构关系，功能获得和功能丧失表型以及合作突变。基本原理哈佛大学的研究人员开发了一种工具来对哺乳动物内源性基因组的目标区域进行靶向诱变——能够快速地在特定的感兴趣的基因中产生突变，而不会干扰基因组的其余部分。在自然界中解旋酶是一种可以穿越大的基因组区域的酶。一些解旋酶，包括那些参与DNA损伤修复的酶，可以在基
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新发现流感严重程度的关键风险因素隐藏在我们的抗体中
病毒是地球上进化最快的生物实体。这个事实解释了为什么我们每年都需要注射流感疫苗：季节性流感总是比我们以前接种疫苗或感染所获得的免疫力更强。一些新菌株比其他菌株更粗糙。1918年的流感大流行导致5000万人死亡，感染了世界五分之一的人口。1957年、1968年和2009年也发生过流感大流行。传染病、微生物学和免疫学副教授、医学博士Taia Wang说：“流感对全球健康仍然是一个极其危险的风险。”由Taia Wang领导的一个研究小组发现，我们的抗体上某种糖分子的相对丰度——我们的免疫系统产生的一种专门的蛋白质，用来阻止病毒和其他微生物进入我们的细胞，一旦进入细胞就会大量复制——在我们是否因为流感
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杜克大学-新加坡国立大学的科学家开发了一种新型即插即用测试来评估T细胞免疫治疗的有效性
杜克大学和新加坡国立大学的研究人员开发了一种新的测试方法，可以实时监测被设计用于对抗癌症的T细胞，这些T细胞被重新引入癌症患者体内后。这种简单而创新的测试为临床医生提供了在治疗过程中追踪这些抗癌细胞功能的能力。T细胞是一种免疫细胞，它寻找并摧毁被病毒、细菌和肿瘤细胞感染的细胞。这项技术最初被设计用于检测sars - cov -2特异性T细胞，现在已被用于癌症免疫治疗应用。这项测试只需要不到四分之一茶匙的血液，它的工作原理是刺激血液中的目标T细胞释放一种叫做细胞因子的化学信号，通过这种信号可以测量目标T细胞的数量和质量。在这项发表在《免疫疗法进展》（Immunotherapy Advances）
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Nature子刊发现耐药病原体的“阿喀琉斯之踵”
奥塔哥大学领导的一项研究发现了耐药结核分枝杆菌非常脆弱的弱点，提供了一种杀死它们的新方法。在发表在《自然通讯》上的这项研究中，研究人员开发了一个遗传平台，用于识别对抑制高度敏感的结核分枝杆菌耐药菌株的生物学途径。奥塔哥大学微生物和免疫学系的资深作者马修·麦克尼尔博士说，这项技术使他们能够找到病原体的弱点，“本质上是它们的阿喀琉斯之踵”。“然后我们能够找到针对这些弱点的药物，并能迅速杀死这些耐药菌株。他说：“虽然我们的工作特别侧重于结核分枝杆菌——2024年将超过COVID-19的全球传染病发病率的主要原因——但这项技术可以应用于其他耐药病原体。”麦克尼尔博士将这些病原体描述为“主要的公共卫生问
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无需生酮，仅需适度限制卡路里即可改善减肥和肠道健康
探索如何将营养丰富的低碳水化合物饮食与10小时进食窗口相结合，以促进减肥和重塑肠道微生物组在与肥胖斗争的成年人中。在最近发表在《Cell Reports Medicine》杂志上的一项研究中，研究人员评估了10小时限时饮食（TRE）窗口和营养均衡、健康、低碳水化合物饮食（HLCD）对肥胖/超重成年人的影响。持续减少脂肪量：虽然大多数益处在28周的随访中恢复到基线，但HLCD组独特地保持了较低的体脂百分比，突出了其长期改善身体成分的潜力。建议对肥胖的人进行适度的卡路里限制（CR）；然而，当与CR结合时，特定饮食模式的潜在额外益处仍不清楚。虽然低碳水化合物饮食（LCD）已经显示出对减肥和心脏代谢生
来源：Cell Reports Medicine
时间：2024-11-15
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神经科学新领域——NeuroAI
随着神经科学与人工智能的融合，一个新兴的研究领域——“NeuroAI”正在迅速崛起。五年前，这个概念还鲜为人知，如今却已成为热门话题，频繁出现在研讨会、会议和学术项目中。这一趋势将在明天由brain initiative赞助的研讨会上得到进一步的探讨。神经科学与人工智能的结合似乎是不可避免的。人工智能旨在模拟智能行为，而最直接的途径就是对大脑进行逆向工程。同时，神经网络作为分布式类脑计算的模型，具有解决复杂问题的独特能力。本文作为神经人工智能系列文章的开篇，将探讨人工智能与神经科学的共同进化历史，以及这两个领域之间如何形成共生关系，创造并维持一个良性循环。“神经人工智能”这一术语并没有统一的定
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关于生命的起源：第一个细胞膜是如何形成的
没有什么问题比地球上生命的起源更让人类着迷了。第一批活细胞是如何产生的？这些早期的原始细胞是如何形成细胞茁壮成长和组装成复杂有机体所必需的结构膜的？加州大学圣地亚哥分校化学和生物化学教授尼尔·德瓦拉杰（Neal Devaraj）的一项新研究揭示了两个简单分子之间反应的合理解释。这项研究发表在《自然化学》杂志上。地球上的生命需要脂质膜，这是细胞的一种结构，它容纳了细胞的内部力学，并作为许多生物反应的支架。脂质是由长链脂肪酸构成的，但在复杂生命存在之前，数十亿年前地球上的这些简单分子是如何形成第一批细胞膜的呢？科学家们相信，在地球早期，含有少于10个碳-碳键的短脂肪链的简单分子（复杂的脂肪链的键数
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如何看待人工智能辅助的基因组研究？AI可能充满错误
基因组是身体的蓝图，影响着从脸型到足弓，甚至某些疾病的发展的每一个特征。虽然一些疾病，如囊性纤维化，与单个基因有关，可以根据一个人的基因数据可靠地预测，但许多其他疾病，如自闭症谱系障碍、阿尔茨海默病、抑郁症和肥胖症，却不能预测。在过去的15年里，科学家们使用全基因组关联研究（GWAS）来比较大量人群的基因组，以确定与某种特征或疾病相关的数十万种遗传变异这种方法帮助科学家揭示了复杂疾病的潜在生物学和风险因素，也导致了新的药物靶点的发现。尽管取得了这些进步，但GWAS研究仍有其局限性，科学家们试图借助人工智能（AI）来解决这些问题。然而，在《Nature Genetics》上发表的两项研究中，威斯
来源：Nature Genetics
时间：2024-11-15
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