• 《Nature Cell Biology》血液形成的核心是什么？

  从石头中获得血液是不可能的，但从3D迷你心脏中培养血液现在已经成为现实。汉诺威医学院的发育生物学家Robert Zweigerdt领导的一个研究小组此前曾在培养液中利用人类多能干细胞制造出心脏形成类器官（HFOs）这些微型原始心脏结构展示了存在于发育中的人类心脏中的多层组织。它们还具有产生血细胞的潜在能力。在最近发表在《Nature Cell Biology》上的一项研究中，Zweigerdt和他的团队调整了他们的HFO模型，创造出了造血(BG)-HFO，它概括了胚胎血细胞发育的关键方面早在人类骨髓接管造血的任务之前，在发育中的胚胎中就出现了离散的血细胞生成波。Zweigerdt实验室的博士后

  来源：Nature Cell Biology

  时间：2024-12-16

• Cell：一组顶尖科学家呼吁创造人工智能虚拟细胞

  斯坦福大学（Stanford University）、基因泰克（Genentech）和陈-扎克伯格倡议（Chan-Zuckerberg Initiative）的研究人员指出，人工智能的最新进展和人类生物学大规模实验数据的存在已经达到了临界质量，他们表示，科学有一个“前所未有的机会”，可以利用人工智能（AI）创造世界上第一个虚拟人类细胞。这样的细胞将能够代表和模拟人类生物分子、细胞以及最终组织和器官的精确行为。斯坦福大学工程和医学院生物工程和病理学副教授艾玛·伦德伯格（Emma Lundberg）说：“对人类细胞进行建模可以被认为是生物学的圣杯。”她在《细胞》（Cell）杂志上发表了一篇新文章，

  来源：AAAS

  时间：2024-12-16

• Cancer Cell：肿瘤有自己的生物钟，而且能劫持人体生物钟生长

  实际上，人体的每个细胞都有一个内部时钟。这些时钟从大脑的中央时钟获取信号。在一个被称为同步的正常生物过程中，中央时钟协调身体的日常节奏，这样每个细胞和组织都能识别一天中相同的外部时间。了解当地时间有助于我们的身体调节基本过程，包括什么时候睡觉和醒来，什么时候吃饭，保持什么温度，以及许多其他重要功能。但一种致命的闯入者也在以同样的方式计时。胶质母细胞瘤是一种侵袭性的、无法治愈的脑癌，是成人中最常见的恶性脑肿瘤。圣路易斯华盛顿大学的一项新研究表明，胶质母细胞瘤有一个内部时钟，它会同步自己的日常节奏，以匹配并利用宿主的节奏。通过这种方式，脑肿瘤的生长是对宿主每天释放的类固醇激素（如皮质醇）的反应。华

  来源：AAAS

  时间：2024-12-16

• 潜入海底基因组，了解再生的进化

  雾气缭绕在瑞典的一个峡湾上，峡湾两旁耸立着高耸的森林峭壁，一群科学家从绿松石色的海水底部收集泥浆。他们正在研究蛇星（brittle stars）——一种长着细长、蛇形手臂的海洋动物——以窥视赋予它们独特特征的基因，包括再生能力。蛇星属于棘皮动物门，该门包括海星、海胆、海参和海百合。这种有趣的生物， Marlétaz的团队从瑞典的一个峡湾收集了数百只蛇星，并回到实验室对这种海洋动物的基因组进行了测序。蛇星属于丝状两栖动物研究结果发表在《Nature Ecology & Evolution》杂志上，揭示了两栖动物家族的动物是如何进化的，并提供了与肢体再生有关的基因的见解。“这是一

  来源：Nature Ecology & Evolution

  时间：2024-12-16

• Cell子刊：决定牙齿形状的基因

  由伦敦大学学院的研究人员共同领导的一个研究小组已经确定了决定牙齿形状的基因变异，其中包括从尼安德特人那里遗传的基因。在《当代生物学》上发表的一篇新论文中，科学家们发现不同种族之间的牙齿存在巨大差异，部分原因可能是遗传自尼安德特人的一种基因，这种基因只在欧洲血统的研究参与者中发现。共同主要作者Kaustubh Adhikari博士（伦敦大学学院遗传学，进化与环境和开放大学）说：“牙齿可以告诉我们很多关于人类进化的信息，因为保存完好的古代牙齿对考古学家来说尤其重要，它揭示了我们过渡到熟食和人类牙齿尺寸开始缩小等里程碑。”但是关于现代人类牙齿大小和形状变异的遗传基础知之甚少，部分原因是测量牙齿的挑战

  来源：AAAS

  时间：2024-12-16

• 基于人工智能的工具在胰腺癌诊断方面取得了令人兴奋的进展

  研究人员成功开发了一种深度学习模型，利用组织病理学图像将胰腺导管腺癌（PDAC）（最常见的胰腺癌形式）分类为分子亚型。这种方法实现了高精度，并提供了一种快速、经济的替代方法，以依赖于昂贵的分子分析。爱思唯尔发表在《美国病理学杂志》上的这项新研究有望推进个性化治疗策略，改善患者的治疗效果。在加拿大和美国，前列腺癌最近已经超过乳腺癌，成为导致癌症死亡的第三大原因。如果早期发现，手术可以治愈大约五分之一的PDAC病例。尽管对这些患者进行了手术干预，但5年生存率仍为20%。大约80%的患者在诊断时已经发展为转移性疾病，其中大多数患者在一年内死于疾病。当使用测序技术确定患者护理计划时，PDAC的侵略性提

  来源：AAAS

  时间：2024-12-16

• 揭秘Npas4基因调控：精神疾病研究的新突破

  精神疾病对社会和经济都具有破坏性，影响到全球近14%的人口。在治疗和干预方面的投资很少，这主要是由于受折磨的患者被污名化以及这些疾病背后复杂的神经生物学。情绪体验，如暴露于药物或压力，如何影响行为是基础和临床研究的兴趣所在。这种经历与神经元PAS结构域蛋白4（Npas4）的表达有关，Npas4是一种公认的其他神经元基因的调节剂。在这期的1282页，秋木等报告了Npas4表达式的分子细节是如何受控的，它包括编码和非编码Npas4 RNA、RNA-DNA杂交形成，以及基因座内的三维（3D）染色质环。他们的发现指出了精神疾病的潜在机制。基因表达的调控对神经元通讯和大脑功能至关重要。神经元的激活可以在

  来源：AAAS

  时间：2024-12-16

• 新型抗病毒药物有望对抗多种病毒

  2021年12月，Paxlovid的问世标志着COVID-19大流行的又一个转折点，这是一种有效的抗病毒药物，已成功治疗了数百万人。但就像之前的许多抗病毒药物一样，科学家们知道，在某种程度上，Paxlovid可能会因为耐药性而失去一些功效。致力于领先于此类新出现的威胁的研究人员现在已经确定了一种全新的治疗SARS-CoV-2感染的方法——这项工作可能会产生更广泛的影响。事实上，Tuschl实验室的一项新研究介绍了一种新型抗病毒药物的概念验证，这种抗病毒药物不仅针对SARS，而且针对许多RNA病毒，包括埃博拉病毒和登革热病毒，以及包括痘病毒在内的细胞质复制DNA病毒。这些发现可能为更快、更有力地

  来源：Rockefeller University

  时间：2024-12-16

• 深度睡眠如何加深记忆

  近20年来，人们已经知道，深度睡眠时大脑中缓慢、同步的电波支持记忆的形成。为什么会这样以前是未知的。现在，来自柏林慈善机构的一组研究人员在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上发表了一篇文章，给出了一个解释。根据这项研究，慢波使长期记忆所在的新皮层特别容易接受信息。这一发现可能有助于优化旨在从外部支持记忆形成的治疗方法。永久记忆是如何形成的？专家认为，当我们睡觉的时候，我们的大脑会回放当天发生的事情，将信息从短期记忆区域海马体转移到位于大脑新皮层的长期记忆区域。“慢波”在这个过程中尤为关键：在深度睡眠阶段，大脑皮层中出现缓慢、同步的电压振荡。它们可以用脑电图（EEG）

  来源：Nature Communications

  时间：2024-12-16

• Science：科学家们找到了一种更精确的方法来调节免疫系统

  设计用于缓解炎症的免疫细胞可以改善器官移植、1型糖尿病和其他自身免疫性疾病的治疗。当免疫系统反应过度并开始攻击身体时，唯一的选择可能是关闭整个系统，冒着感染或癌症的风险。但是现在，加州大学旧金山分校的科学家们可能已经找到了一种更精确的方法来调节免疫系统。这项技术使用工程化的T细胞作为免疫“裁判”来缓解过度反应的免疫反应。它们还能清除炎症分子。这种新方法可以用来阻止身体排斥移植的器官和组织，比如胰岛细胞，这种细胞有时被用来治疗1型糖尿病。这样，接受者就不需要服用刺激性的免疫抑制药物。“这项技术可以使免疫系统恢复平衡，”Wendell Lim博士说，他是加州大学旧金山分校细胞和分子药理学教授，也是

  来源：AAAS

  时间：2024-12-14

• CellWhisperer：人工智能实验室合作伙伴帮助筛选转录组学数据

  测序技术的进步推动了“组学革命”，使大数据成为生物研究的主要内容。然而，许多研究人员觉得自己没有能力处理和分析这些庞大的数据集，这导致他们寻求生物信息学家的帮助。现在，在先进的人工智能（AI）技术的帮助下，分析不再是一个障碍。研究人员开发了一种名为CellWhisperer的人工智能聊天机器人，可以分析转录组学数据，并用简单的英语报告其发现。现在，计算能力有限的研究人员可以通过向CellWhisperer提供非技术问题来探测他们的密集数据集，例如“这些选定的细胞是什么？”或“简明地描述样本。”去年，被称为大型语言模型（large language models）的人工智能算法以其用清晰的英语回

  来源：the-scientist

  时间：2024-12-14

• 《Science》2024年度十大科学突破公布：又是药物成为“年度突破”

  去年的Science年度突破是可缓解肥胖相关健康问题的药物（胰高糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂），今年12月13日Science杂志公布了2024年度十大科学突破。将一种名为来那卡帕韦（Lenacapavir）的注射药物列为年度突破之首。这种预防艾滋病毒感染的药物，每次注射可保护人体长达6个月。一针管半年的艾滋病预防药尽管取得了数十年的进展，每年仍有 100 多万人感染艾滋病毒，而疫苗仍然遥不可及。但今年，世界看到了希望：一种注射药物Lenacapavir，每次注射可保护人们 6 个月。今年 6 月，一项在非洲少女和年轻妇女中进行的大型疗效试验报告称，这些注射剂可将艾滋病病毒感染率降至零

  来源：AAAS

  时间：2024-12-13

• 小鼠母体微生物组对子代干细胞生长发育的影响

  一项对小鼠的研究发现，怀孕期间母体肠道微生物组的组成对后代干细胞的生长发育有长期影响。由中国科学院上海巴斯德研究所的Parag Kundu博士领导的研究人员发现，用常见的肠道微生物嗜黏液阿克曼氏菌治疗怀孕小鼠会导致后代在大脑和肠道中都有更多活跃的干细胞。结果，它们的后代不那么焦虑，从结肠炎中恢复得更快，这些差异在10个月大时仍然很明显。研究小组表明，Akkermansia muciniphila通过改变其他肠道微生物的丰度和增加代谢产物的微生物产量来影响干细胞的生长，这些代谢产物会穿过胎盘，诱导干细胞的生长和增殖。将出生后的后代暴露在细菌中不会导致相同的干细胞激活。“这是开发以微生物群为基础的

  来源：Cell Stem Cell

  时间：2024-12-13

• Nature：用涂药膏代替打针？这是通过地球上几乎每个人皮肤都有的一种细菌实现的

  想象一下这样一个世界：疫苗是你擦在皮肤上的药膏，而不是医护人员戳进你肌肉里的针。更棒的是，它完全无痛，不会发烧、肿胀、发红或手臂酸痛，而且不用排很长的队去买。另外，它还很便宜。斯坦福大学的研究人员驯化了地球上几乎每个人皮肤上都有的一种细菌，使这一设想成为现实。“我们都讨厌打针——每个人都这样，”生物工程教授Michael Fischbach博士说。“我还没有发现一个人不喜欢用药膏代替打针的。”Fischbach说，皮肤是一个可怕的地方。“它非常干燥，对大多数单细胞生物来说太咸了，而且没有什么可吃的。我无法想象有什么东西会想住在那里。”但有几种顽强的微生物把它当成了家。其中包括表皮葡萄球菌，这是

  来源：AAAS

  时间：2024-12-13

• Nature：生物多样性不仅仅是基因的结果

  我们如何解释生物体的形态多样性？虽然遗传学是人们通常会想到的答案，但它并不是唯一的解释。通过结合胚胎发育的观察、先进的显微镜和尖端的计算机建模，来自日内瓦大学（UNIGE）的一个多学科研究小组证明，鳄鱼头部鳞片来自生长组织的力学，而不是分子遗传学。因此，在不同鳄鱼物种中观察到的这些头部鳞片的多样性源于机械参数的演变，例如皮肤的生长速度和硬度。这些结果发表在杂志上自然，揭示了参与生命形式发展和进化的物理力量。生物形态多样性和复杂性的起源仍然是科学界最大的谜团之一。为了解开这个谜团，科学家们研究了大量不同的物种。UNIGE科学学院遗传和进化系教授Michel Milinkovitch的实验室研究了

  来源：AAAS

  时间：2024-12-13

• 《Nature》免疫系统也要休息，它们如何“换班”？

  免疫系统中的细胞并不总是在战斗；实际上它们经常休息，等待病毒或细菌等威胁。当这些威胁出现时，细胞就会激活来保护身体。这种休息和激活之间的微妙平衡对我们的健康至关重要——免疫细胞必须准备好激活以抵御威胁，但如果它们过度活跃，就会导致自身免疫疾病。但是是什么控制着这种重要的平衡呢？在《Nature》杂志上发表的一项新研究中，来自格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们专注于T细胞——它在免疫系统中起着至关重要的作用——并精确地指出了不同蛋白质网络如何控制休息和激活。值得注意的是，他们发现一种叫做MED12的蛋白质在协调T细胞休息或激活时起着核心作用。当研究小组从T细胞中移除MED1

  来源：Nature

  时间：2024-12-13

• 《PNAS》肠道细菌如何处理人体不能分解的碳水化合物？

  令人惊讶的是，你吃的许多碳水化合物，从蔬菜到小麦面包，都不是由你自己的细胞分解的，而是由生活在肠道中的某些微生物分解的。现在，密歇根大学的研究发现了一种独特的方法，即构成肠道微生物群近一半的拟杆菌，可以合成降解碳水化合物所需的蛋白质。微生物学和免疫学系副教授Nicole Koropatkin博士说：“拟杆菌对处理这些碳水化合物非常重要，当它们这样做的时候，它们实际上并没有把糖释放回肠道，而是把所有这些糖都带走，发酵，然后释放出短链脂肪酸，这有各种不同的生理效应。”短链脂肪酸，如丙酸酯和丁酸酯，与整体肠道健康有关，可以减少炎症。为了制造短链脂肪酸，细菌首先用一种叫做脂蛋白的蛋白质装饰它们的细胞膜

  来源：PNAS

  时间：2024-12-13

• Science子刊：深入到活体组织中的无创成像方法

  代谢成像是一种非侵入性方法，使临床医生和科学家能够使用激光研究活细胞，这可以帮助他们评估疾病进展和治疗反应。但是，当光线照射到生物组织中时，会发生散射，从而限制了光线穿透的深度，并影响了捕获图像的分辨率。现在，麻省理工学院的研究人员开发了一种新技术，将代谢成像的通常深度限制提高了一倍多。他们的方法还提高了成像速度，产生了更丰富、更详细的图像。这项新技术不需要对组织进行预处理，比如切割或染色。相反，一种专门的激光照射到组织深处，使细胞和组织内的某些固有分子发光。这消除了改变组织的需要，为其结构和功能提供了更自然和准确的表示。研究人员通过自适应定制深层组织的激光来实现这一目标。使用最近开发的纤维成

  来源：Science Advances

  时间：2024-12-13

• 在海葵中鉴定出前所未知的干细胞群

  新研究发现在淡水水螅（Hydra vulgaris）中，一个单一的干细胞群体负责配子的产生。这群干细胞在海葵中具有令人印象深刻的再生能力。这种多产的干细胞群-间质干细胞(ISCs) -以前只在水螅动物中被鉴定出来。尽管刺胞门的其他生物也具有再生能力，但它们新细胞的起源仍然是个谜。现在，维也纳大学的一个研究小组在另一种刺胞动物物种——海葵Nematostella vectensis中发现了ISCs单细胞转录组学和转基因报告系帮助研究人员捕获了独特的细胞群。发表在《Science Advances》杂志上的研究结果表明，这组细胞可能出现在一个共同的刺胞动物祖先身上，而不是水螅特有的创新。在Hydr

  来源：Science Advances

  时间：2024-12-13

• Nature子刊：新的血液测试可以预测晚期前列腺癌患者的预后

  由明尼苏达大学医学院和杜克大学领导的一项新研究发表在《自然通讯》上，该研究发现，晚期前列腺癌患者的DNA测序测试可以区分预后不良和良好的患者。这种新的血液检测被称为AR-ctDETECT，旨在检测和分析某些晚期转移性前列腺癌患者血液中肿瘤来源DNA的小片段。在这项新的研究中，AR-ctDETECT测试被用于分析770多份来自晚期前列腺癌患者3期临床试验的血液样本的DNA。该测试在59%的转移性前列腺癌患者中发现了循环肿瘤DNA （ctDNA）。可检测到循环肿瘤DNA的患者的总生存率明显低于未检测到循环肿瘤DNA的患者。这些结果证明了AR-ctDETECT检测的潜力，它可以提供关键的遗传信息，从

  来源：AAAS

  时间：2024-12-13

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