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双语能力增强了大脑的连通性和效率
神经可塑性是指大脑在自身内部建立联系、适应周围环境的能力。大脑在儿童时期是最具可塑性的,在对语言等刺激做出反应时形成新的通路。过去的研究表明,学习第二语言可能会对注意力、健康衰老甚至脑损伤后的恢复产生积极影响。麦吉尔大学蒙特利尔神经研究所医院、渥太华大学和西班牙萨拉戈萨大学的一项新研究详细阐述了双语在认知中的作用,表明大脑区域之间的沟通效率提高。科学家招募了151名说法语、英语或两种语言的参与者,并记录了他们学习第二语言的年龄。研究人员使用静息状态功能磁共振成像(fMRI)对参与者进行扫描,以记录整个大脑的连通性,而不是像之前的双语研究那样专注于特定区域。功能磁共振成像扫描显示,会说两种语言的
来源:McGill University
时间:2024-10-17
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Nature Medicine:重复扩增疾病可能比预想的更为常见
重复扩增疾病(RED)是一组异质性疾病,主要影响神经系统,包括脆性X综合征和遗传性共济失调等。这类疾病很常见,全球患病率约为1/3000。然而,由于临床表现各异、地理分布不均以及技术限制,患者数量可能被低估。近日,英国、美国和意大利的研究人员利用基因组序列数据表明,与重复扩增疾病相关的疾病等位基因在人群中出现的频率大约是此前认为的10倍。这项成果于2024年10月发表在《Nature Medicine》杂志上。“这些结果对重复扩增疾病的诊断和咨询具有全球性影响,”作者在文中写道。“目前还没有针对重复扩增疾病的治疗方法;不过,针对特定疾病的治疗方法和靶向重复扩增机制的药物正在研发中,”他们补充说
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《Nature》表观基因组动力学:产前和婴儿阶段精神疾病相关的染色质变化
大脑发育的新见解:研究绘制了与产前和婴儿阶段精神疾病相关的染色质变化。在最近发表在《Nature》杂志上的一项研究中,研究人员调查了前额皮质(PFC)和海马体(HPC)发育过程中的染色质构象和表观基因组重组。人类大脑的早期发育人脑由数百种具有不同形态、分子、功能和解剖特征的细胞组成。大多数皮质神经元在怀孕的前三个月和中期形成;然而,这些细胞的独特分子特征出现在妊娠晚期和青春期之间。最近的研究报道了出生后早期发育中的染色质重塑。然而,产前脑组织中DNA甲基化和染色质构象变化的轨迹尚未在单细胞分辨率下表征。调查PFC和HPC的发展在目前的研究中,研究人员使用单核甲基染色质构象捕获(3C)测序(sn
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《Cell》“成功”让人失去理智
成功往往孕育成功。例如,当一只小鼠一次又一次地控制它的对手时,它会变得越来越有攻击性——这有助于确保在未来的战斗中获胜。根据今天发表在《Cell》杂志上的新发现,由于突触可塑性的多种变化,这种“赢家效应”得以确立。南伊利诺伊大学(Southern Illinois University)分子与综合生理学助理教授Jacob Nordman没有参与这项研究,他说,研究结果开始揭示了动物各种攻击行为背后的机制。“有些侵略是防御性的;有些攻击性是病态的;有一些侵略是属于领土的,”他说。“可能有一系列的行为,反过来,一系列的电路和这些电路中的可能的可塑性,说明了这一点。”天生的攻击性是由腹内侧下丘脑(V
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PNAS首次表明:人体组织中驻留在肺部的NK细胞在代谢方面与血液中循环的NK细胞不同
圣詹姆斯医院都柏林三一学院的研究人员对一种以前基本上不为人知的、但至关重要的“自然杀手”(NK)免疫细胞的行为和代谢功能提供了重要的见解。他们的研究结果发表在今天(2024年10月10日星期四)的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,为进一步探索NK细胞为一系列肺部疾病(包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、癌症和结核病)的未来治疗和疗法的发展奠定了基础。人体肺部通常是低糖环境。然而,在感染期间,葡萄糖变得容易获得,它的快速吸收和代谢使免疫细胞能够抵抗感染。自然杀伤细胞(NK)是免疫细胞的任务是介导早期宿主防御。长期生活在肺部或其他器官中的NK细胞被称为“组织居民”。在这项研究之前,人体组织驻留N
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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《自然》:对CaMKII功能和可塑性机制理解的范式转变
马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所本周发表在《自然》杂志上的一项新研究已经确定了神经元如何在与学习相匹配的时间尺度上编码信息的关键步骤。时间不匹配学习需要几秒到几分钟。然而,关于大脑如何编码信息的最佳理解机制发生在更接近神经活动的速度——大约快1000倍。这些被称为Hebbian可塑性的机制表明,如果两个相连的神经元在百分之一秒内都活跃起来,那么这两个神经元之间的联系就会加强。通过这种方式,在短时间内到达连接神经元的信息可以连接起来。然而,在行为过程中,需要一起编码的信息通常以秒到分钟为间隔。那么,神经元如何在与学习相关的时间尺度上整合信息呢?一种新的学习模式最近,一种新的信息编码神经模型被
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《PNAS》基因疗法在体内自动将有害脂肪酸转化为有益脂肪酸
根据疾病控制中心的数据,近20%的儿童和青少年被认为是肥胖的。研究表明,它会对多种健康状况产生巨大影响,包括关节炎、心脏病和其他代谢问题,美国儿科学会(American Academy of Pediatrics)现在建议尽早进行强化治疗,以对抗肥胖。在过去的四年里,圣路易斯Shriners儿童医院的研究人员一直致力于开发一种预防儿童肥胖影响的新方法。利用基因疗法,圣圣纳斯儿童医院的研究主任Farshid Guilak博士和资深科学家Ruhang Tang博士发现了一种革命性的新方法,可以将有害脂肪酸转化为有益脂肪酸,使患有肥胖症的儿童降低患其他健康问题的风险,尤其是关节炎。“我们已经了解到,
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《Neuron》与人类大脑进化和发育障碍有关的基因之间意想不到的联系
人类大脑的超长发育在哺乳动物中是独一无二的,这被认为有助于我们先进的学习能力。这一过程的中断可以解释某些神经发育疾病。现在,由Pierre Vanderhaeghen教授(VIB-KU Leuven)领导的一个研究小组,与哥伦比亚大学(Columbia University)和巴黎高等师范学院(Ecole Normale supsamrieure)的科学家一起,发现了只存在于人类DNA中的两个基因和一个名为SYNGAP1的关键基因之间的联系,该基因在智力残疾和自闭症谱系障碍中发生突变。他们的研究发表在《Neuron》杂志上,提供了人类大脑进化和神经发育障碍之间令人惊讶的直接联系。在哺乳动物中,
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对蛋白质降解物的新认识
英国邓迪大学(University of Dundee)的研究人员迄今为止最详细地揭示了一种名为“蛋白质降解物”的分子的工作原理,这种分子可以用来对抗以前被认为是“不可药物”的疾病,包括癌症和神经退行性疾病。蛋白质降解分子预示着一场药物发现的革命,目前有50多种这类药物正在临床试验中,用于治疗那些没有其他选择的疾病。邓迪大学的靶向蛋白质降解中心(CeTPD)是世界上研究蛋白质降解物如何工作以及如何最有效地将它们用于新一代药物的领先中心之一。现在,研究人员已经揭示了以前不可见的蛋白质降解物如何工作的细节和理解,这反过来又允许在分子水平上更有针对性地使用它们。博士研究生Charlotte Crow
来源:Science Advances
时间:2024-10-16
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《科学进展》:为什么线粒体中的DNA只能从母亲那里获得?
这是生物学的基本原理之一:我们的DNA来自我们的父母。但有一个明显的例外让科学家们困惑了几十年:大多数动物,包括人类,都是从母亲那里遗传线粒体(细胞的能量中心)内的DNA,在精子与卵子结合的那一刻,父亲线粒体基因组的所有痕迹都被破坏了。10月4日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的一项新研究揭示了这种情况发生的原因,该研究表明,当这一过程失败,父系线粒体进入发育中的胚胎时,可能会导致成年人出现持久的神经、行为和生殖问题。这项在线虫身上进行的研究提供了新的线索,说明是什么导致了一些线
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《自然通讯》:DNA复制过程中USP50蛋白的重要作用
一项新的研究发现,在复制过程中,一种蛋白质参与决定哪些酶切割或解开DNA。上发表的一篇新论文中,一个国际研究小组发现,蛋白质USP50通过帮助决定核酸酶或解旋酶的正确使用来支持DNA复制过程。这些酶在DNA复制过程中发挥作用,以促进正在进行的复制,并在复制机制遇到问题时需要重新启动。由伯明翰大学癌症和基因组科学系的乔·莫里斯教授领导的研究小组已经确定,USP50决定了在正在进行的复制、叉重新启动和维护染色体末端富含dna的蛋白质结构的端粒时使用哪些或许多解旋酶和核酸酶。USP50的作用的鉴定为DNA复制过程提供了新的见解,并可能导致对一些遗传疾病如何发展的更好理解。“我们的研究关注的是我们的细
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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发现平衡DNA复制和重新启动的蛋白质
一项新的研究发现,在复制过程中,一种蛋白质参与决定哪些酶切割或解开DNA。在《Nature Communications》上发表的一篇新论文中,一个国际研究小组发现,蛋白质USP50通过帮助决定核酸酶或解旋酶的正确使用来支持DNA复制过程。这些酶在DNA复制过程中发挥作用,以促进正在进行的复制,并在复制机制遇到问题时需要重新启动。由伯明翰大学癌症和基因组科学系的Jo Morris教授领导的研究小组已经确定,USP50决定了在正在进行的复制、叉重新启动和维护染色体末端富含DNA的蛋白质结构的端粒时使用哪些或许多解旋酶和核酸酶。USP50的作用的鉴定为DNA复制过程提供了新的见解,并可能导致对一些
来源:Nature Communications
时间:2024-10-16
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植物分生组织中干细胞调控的新认识
来自弗莱堡大学的研究人员已经确定HAN分子是与WOX5一起控制植物生长的重要调节剂。了解这一机制与培育更有弹性或产量更高的作物有关。植物在被称为分生组织的特定生长区域,在芽和根的尖端形成新叶、花和根。这些分生组织含有干细胞,这些干细胞根据需要分裂并形成新的细胞,发育成专门的组织。以植物根系为例,来自弗莱堡的研究人员现在已经能够破译哪些调节机制确保分生组织的生长以受控的方式发生。研究结果发表在《Nature Plants》杂志上。干细胞依赖于来自其他细胞的信号干细胞能够持续分裂并形成专门组织的祖细胞这一事实并非理所当然:来自其他细胞的信号对于控制干细胞的特性是必要的。这种对信号过程的依赖也是一种
来源:Nature Plants
时间:2024-10-16
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H型内皮细胞蛋白Clec14a对调节骨形成和骨密度至关重要
背景血管生成,即新血管从现有血管中生长的过程,是胚胎和出生后器官发育的关键机制,对维持生命的内稳态至关重要。近年来,骨血管生成在调节出生后骨骼生长和骨重塑、修复中的作用越来越受到人们的关注。显微镜技术和新型骨处理技术的进步得以2D和3D方式研究骨血管网络,导致了骨毛细血管新亚型的发现,如H型毛细血管。据报道,H型毛细血管内皮细胞在胚胎发生和出生后的骨生长期间从干骺端扩张到生长板,调控骨形成,被描述为骨形成的主动调节剂。H型毛细血管内皮细胞为成骨细胞沿其腔侧迁移提供引导和分子信号。控制成骨细胞和内皮细胞(EC)之间密切相互依赖的相互作用对于在胚胎发生和出生后骨形成过程中控制骨小梁骨量(trabe
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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研究揭示了保护细胞免于死亡的新分子开关
LMU大学医院的研究人员发现了一种新的分子开关,可以防止细胞死亡。程序性细胞死亡保护身体免受癌症和其他疾病的侵害。由心血管预防研究所(IPEK)的Alexander Bartelt教授领导的一组研究人员破译了氧化应激影响细胞死亡的新机制。研究人员希望这一发现能带来针对癌细胞和其他疾病的新方法。他们的研究结果最近发表在《细胞死亡与分化》杂志上。当血浆中的脂质受到攻击时,它被称为铁死亡。在链式反应中,构成细胞膜的脂质分子被破坏,细胞被溶解。“铁死亡是最近发现的一种细胞死亡形式,我们正在寻找控制这一过程的方法。”研究小组将重点放在蛋白酶体上,蛋白酶体的功能类似于细胞的回收箱。通过蛋白酶体的运作,旧的
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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在新生儿中发现炎症性肠病的早期迹象
在整个西方世界,这些无法治愈的慢性严重疾病的患病率正在上升。仅在丹麦,就有5万人患有克罗恩病或溃疡性结肠炎,这一数字在过去20年里翻了一番。虽然许多人在成年早期被诊断出来,但一小部分人在儿童时期被确诊,特别是如果他们出现体重减轻、腹痛、腹泻和出血等症状。现在,来自奥尔堡大学炎症性肠病分子预测中心(PREDICT)的研究人员已经发现证据表明,在6岁之前被诊断患有IBD的儿童在出生时就已经表现出与该疾病相关的生物学变化。PREDICT的博士生Jonas JuliuRudbæk解释道:“通过比较后来患IBD的新生儿和没有患IBD的新生儿的血液样本,我们可以更好地了解症状出现之前身体发生了什
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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研究人员揭示了GBP1蛋白在免疫防御中的机制
蛋白质GBP1是我们身体抵御病原体的天然防御系统的重要组成部分。这种物质通过将细菌和寄生虫包裹在一层蛋白质外衣中来对抗它们,但直到现在,这种物质是如何做到这一点的还不得而知。来自代尔夫特理工大学的研究人员现在已经解开了这种蛋白质的工作原理。这一新发现发表在《自然结构与分子生物学》杂志上,有助于开发针对免疫系统较弱个体的药物和疗法。所谓的鸟苷酸结合蛋白(GBPs)在我们的先天免疫系统中起着至关重要的作用,生物物理学家Arjen Jakobi解释说:“GBPs形成了抵御细菌和寄生虫引起的各种传染病的第一道防线。这类疾病包括痢疾、沙门氏菌引起的伤寒和肺结核。这种蛋白质在性传播感染衣原体和弓形虫病中也
来源:news-medical
时间:2024-10-16
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从头抗体蛋白测序:从接种疫苗后血样中鉴定出更多中和抗体
全球领先的基于质谱(MS)的抗体测序公司Rapid Novor Inc.在《nature communications》发表了一篇同行评议的研究文章,使用REpAb® 抗体发现平台,对一名接种COVID-19疫苗的人的血清样本中直接提取的复杂功能抗体混合物进行测序。针对疫苗接种和感染的抗体反应是针对病原体的免疫反应的关键组成部分。虽然B细胞测序对抗体发现是有效的,但大多数长寿的血浆B细胞(llpc)驻留在骨髓和淋巴器官中并产生长时间的高亲和力抗体,从组织中获取llpc具有挑战性;外周血中含有少量B细胞提供的信息有限,外周B细胞的测序可能不能代表完整的B细胞受体库。解决这个问
来源:Rapid Novor Inc.
时间:2024-10-16
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吸烟者患帕金森病的可能性较小。为什么?
尽管吸烟有内在的健康风险,但它与降低患帕金森病的风险有关。然而,背后的机制还不清楚。一项实验室模型的新研究表明,低剂量的一氧化碳——相当于吸烟者的剂量——可以防止神经退化,并阻止大脑中一种关键的帕金森相关蛋白的积累。这项研究结果由麻省总医院的研究人员发表在《npj Parkinson’s Disease》杂志上。“因为吸烟一直与帕金森病的风险降低有关,我们想知道吸烟中的因素是否会赋予神经保护作用,”资深作者Stephen Gomperts说,他是马萨诸塞州总医院的主治医生,也是哈佛医学院的神经病学副教授。“我们考虑一氧化碳的部分原因是它是内源性的,是对压力的反应,并且在低水平下具有保护作用。此
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研究表明,蛋白质可以在细胞内区隔并形成液滴
在物理学中,一个由两种物质组成的系统可以按照经典的混合理论来建模,它考虑了每一种成分所对应的分数和成分之间的相互作用。例子包括过冷水中高密度相和低密度相的共存,以及莫特金属-绝缘体过渡中绝缘基体中金属水坑的共存。出于这种考虑,巴西里约克拉罗的 圣保罗州立大学(UNESP)的研究人员使用凝聚态物理学的概念来描述细胞中的蛋白质区隔,并提出了一种类似于典型磁格里菲斯相的细胞类格里菲斯相。关于这项研究的一篇文章发表在《太阳》杂志上。最后一位作者和PI是地球科学与精确科学研究所(IGCE-UNESP)的教授Mariano de Souza,第一作者是同一所大学的博士候选人Lucas Squillante