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《Nature Genetics》健康女性体内“衰竭”的免疫细胞可能成为预防乳腺癌的目标
剑桥大学的研究人员创建了世界上最大的人类乳腺细胞目录，揭示了BRCA1和BRCA2基因突变的健康携带者的早期细胞变化。每个人都有BRCA1和BRCA2基因，但这些基因的突变——可以遗传——会增加患乳腺癌和卵巢癌的风险。该研究发现，携带BRCA1或BRCA2基因突变的健康女性乳腺组织中的免疫细胞显示出被称为衰竭的功能障碍迹象。这表明免疫细胞不能清除受损的乳腺细胞，这些细胞最终会发展成乳腺癌。这是第一次在非癌性乳腺组织中如此大规模地发现耗尽的免疫细胞——通常这些细胞只在晚期肿瘤中发现。该结果提高了使用现有免疫治疗药物作为早期干预的可能性，以预防BRCA1和BRCA2基因突变携带者的乳腺癌发展。研究
来源：Nature Genetics
时间：2024-04-01
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Science：大脑中短暂的“缺氧口袋”
利用一种生物发光的氧气指示器，Felix Beinlich和他的同事在鼠的大脑中发现了一种自发的、有空间定义的“缺氧口袋”。他们的技术为更多地了解脑氧张力(pO2)提供了一种方法，pO2是脑组织中动态变化的氧气输送和需求的测量，但尚未得到很好的理解。Beinlich等人认为，这些发现可能会对休息和运动如何影响人脑中的pO2产生影响，包括这些活动在痴呆症等疾病中的作用。研究人员在小鼠皮质星形胶质细胞中使用了一种名为Green NanoLuc的基因编码的生物发光氧指示器来跟踪pO2的变化。在静息条件下，pO2经常变化，包括短暂但明显的缺氧事件，持续数秒至数分钟，并且空间受限。进一步的研究证实，缺氧
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《Nature Microbiology》出血热病毒如何进入人体细胞？
卡罗林斯卡研究所的研究人员与JLP Health等合作伙伴共同取得了一项重要发现，揭示了蜱传克里米亚-刚果出血热（CCHF）病毒如何侵入人类细胞的机制。这一研究成果不仅在微生物学领域具有重要意义，也为开发针对这种高致命性疾病的药物奠定了基础。克里米亚-刚果出血热病毒是一种通过蜱叮咬传播的病毒，能引发严重的出血热症状，包括发烧、肌肉痛、腹痛、关节痛、呕吐和出血，严重时可导致器官衰竭。该病的死亡率极高，根据患者的健康状况，最高可达40%。CCHF病毒主要分布在中亚、中东和非洲部分地区的约40个国家。近年来，随着气候变化，该病毒已经扩散到新的地区，包括西班牙和法国，德国和瑞典也发现了能够传播病毒的蜱
来源：Nature Microbiology
时间：2024-04-01
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《Nature Genetics》肺纤维化的遗传学基础
基因表达调控被认为在从癌症到心脏病等疾病中发挥着巨大作用。但是，基因调控的变化究竟如何转化为疾病的生物学呢?由希望之城(City of Hope)的转化基因组学研究所(TGen)的研究人员领导的一组科学家，与圣文森特医学研究所和范德比尔特大学医学中心的研究人员一起，现在对肺纤维化(PF)这一无法治愈的呼吸系统疾病有了更好的答案。他们的研究发表在今天的《Nature Genetics》杂志上，这是第一个在实体组织(在这种情况下是肺)内所有细胞的细胞类型水平上观察这些变化的研究。研究结果将帮助研究人员更好地了解PF的问题所在，综合癌症基因组学部门的TGen副教授Nicholas Banovich博
来源：Nature Genetics
时间：2024-04-01
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《Nature》在组织修复和再生中起着异常作用的感觉神经元
免疫系统在协调组织愈合中发挥着至关重要的作用。因此，控制免疫成分的再生策略已被证明是有效的。当由于糖尿病或高龄等状况导致的免疫失调损害受伤后的组织愈合时，这一点尤其相关。伤害感受性感觉神经元作为免疫调节器具有至关重要的作用，并且根据上下文的不同，它们既可以产生保护作用也可以产生有害影响。然而，神经-免疫相互作用如何影响急性损伤后的组织修复和再生尚不清楚。由莫纳什大学的副教授Mikaël Martino领导的研究团队与IFReC的教授Shizuo Akira合作，最近在《Nature》杂志上发表了再生医学的重要进展。Martino副教授在大阪大学也担任跨任命职位。在本研究中，Marti
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Nature Genetics：世界上最大的人类乳腺细胞目录
剑桥大学的研究人员创建了世界上最大的人类乳腺细胞目录，揭示了BRCA1和BRCA2基因突变的健康携带者的早期细胞变化。每个人都有BRCA1和BRCA2基因，但这些基因的突变可以遗传——会增加患乳腺癌和卵巢癌的风险。该研究发现，携带BRCA1或BRCA2基因突变的健康女性乳腺组织中的免疫细胞表现出被称为“衰竭”的功能障碍迹象。这表明免疫细胞不能清除受损的乳腺细胞，这些细胞最终会发展成乳腺癌。这是第一次在如此大规模的非癌性乳腺组织中发现“耗尽”的免疫细胞——通常这些细胞只在晚期肿瘤中发现。该结果提高了使用现有免疫治疗药物作为早期干预的可能性，以预防BRCA1和BRCA2基因突变携带者的乳腺癌发展。
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年老的脑细胞在死亡前出人意料地徘徊
达特茅斯大学的研究人员在《Journal of Neuroscience》上发表的新研究揭示了少突胶质细胞——中枢神经系统中对大脑功能至关重要的细胞——随着年龄的增长，展现出比科学家预期更长的存活时间。这一发现可能为逆转或预防衰老以及多发性硬化症等疾病对这些关键细胞造成的损害提供了新的途径。少突胶质细胞在大脑中的作用是包裹轴突，形成脂质膜髓鞘，以提高神经信号的传导效率。老年和神经退行性疾病如多发性硬化症会导致少突胶质细胞损伤，进而影响神经信号的传递，导致运动功能、感觉和记忆的丧失。在大脑中，少突胶质细胞包裹在被称为轴突的神经细胞之间的长而细的连接上，在那里它们产生一种被称为髓鞘的脂质膜，覆盖在
来源：Experimental study
时间：2024-04-01
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iScience：寨卡病毒相关眼部异常的潜在治疗靶点
发表在《iScience》杂志上的一项突破性研究为妊娠期间寨卡病毒感染对眼部的影响提供了重要见解，并为治疗干预提供了有希望的途径。这篇论文由韦恩州立大学医学院眼科、视觉和解剖科学部门的一组研究人员撰写，为胆固醇代谢参与寨卡病毒相关的眼部异常提供了令人信服的证据。寨卡病毒已成为一种公共卫生威胁，并对全世界的生殖健康构成重大挑战。虽然已证明先天性寨卡病毒感染会导致神经系统疾病，主要是小头畸形(头围异常缩小)，但几项临床研究已将寨卡病毒与婴儿眼部畸形联系起来。这些包括视网膜病变，小眼症，出血性视网膜病变，视网膜色素上皮斑驳，视神经炎和视神经发育不全。尽管寨卡病毒感染会导致婴儿严重的神经和眼部异常，但
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缓步蛋白质延缓人类细胞的衰老
怀俄明大学的研究人员提高了我们对缓步动物如何在极端条件下生存的理解，并表明来自人类细胞中表达的微观生物的蛋白质可以减缓分子过程。这使得缓步蛋白质在以减缓衰老过程和人类细胞长期储存为中心的技术中成为潜在的候选者。这项新研究发表在《Protein Science》杂志上，研究了缓步动物在面临环境压力时进入和退出假死状态的机制。华盛顿大学分子生物学助理教授Thomas Boothby实验室的高级研究科学家Silvia Sanchez-Martinez领导的这项研究提供了额外的证据，证明缓步蛋白质最终可以用于为无法冷藏的人提供挽救生命的治疗，并增强干细胞等细胞疗法的储存。水熊虫体长不到半毫米，它们可以
来源：Protein Science
时间：2024-04-01
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革命性的减肥方法:主打一个自然食欲控制
一项新的研究表明，二甲双胍和固体食物可以提高一种天然的食欲抑制剂Lac-Phe，为对抗肥胖和2型糖尿病提供了有希望的策略。二甲双胍的作用和食物选择对饥饿控制的影响为新的抗肥胖治疗和饮食指南开辟了道路。来自都柏林圣三一学院、普林斯顿大学和哈佛医学院的科学家们在一项开创性的研究中分享了新发现的关于自然食欲控制的秘密，这为对抗肥胖和2型糖尿病提供了希望。新的研究表明，糖尿病药物二甲双胍和固体食物可以提高体内的饥饿减少因子(Lac-Phe)，而含糖饮料的效果微乎其微。肥胖是2型糖尿病的主要驱动因素，2022年欧盟统计局的报告显示，五分之一的爱尔兰成年人肥胖。事实上，在过去20年里，随着肥胖人数的增加，
来源：Nature Metabolism
时间：2024-04-01
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利用小RNA诱导习得性回避的跨代遗传
当接触到某些细菌rna时，秀丽隐杆线虫会远离环境中的危险细菌，并将这种习得的行为传给后代。由普林斯顿大学的科琳·墨菲领导的一个研究小组在3月28日发表在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上的一项新研究中报告了这些发现。先前的实验表明，秀丽隐杆线虫可以学习并记住一种导致人类感染的铜绿假单胞菌。即使这种回避行为没有在基因中编码，蠕虫也可以通过一种被称为跨代遗传的现象将这种信息传递给四代后代。虽然这种现象已在实验室条件下得到证实，但尚不清楚野生蠕虫是否会对它们在自然环境中遇到的有害细菌产生类似的反应。墨菲的团队筛选了与秀丽隐杆线虫一起生活在野外的细菌，发现另一种假单胞菌，称为假单胞菌，也会导致蠕虫在接触
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合成结肠粘液促进模块化微生物群落类器官
宾州大学公园宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组开发了一种新的合成材料，可以使科学家更容易地研究微生物如何与胃肠道(GI)系统相互作用。这种材料可能最终为研究人员提供一种更便宜、更容易获得的方法来筛选影响肠道感染、肥胖和糖尿病等代谢紊乱以及炎症性肠病的药物。胃肠道系统的内壁有一层粘液保护层。传统上，大多数关于肠道微生物群中细菌与黏液层之间相互作用的研究都采用了工程小鼠模型，这对研究人员来说是一个昂贵的选择，而且许多人发现在技术上是无法实现的。为了解决这个成本和可及性问题，研究人员在本月早些时候发表在《Advanced Functional Materials》杂志上的一篇论文中展示了这种衬里的人工
来源：Advanced Functional Materials
时间：2024-04-01
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一种利用机器学习快速预测多种蛋白质结构的方法
了解蛋白质的结构对于揭开其功能的神秘面纱和开发针对它们的药物至关重要。为此，布朗大学的一组研究人员开发了一种利用机器学习快速预测多种蛋白质结构的方法，以促进对蛋白质动力学和功能的理解。一项描述这种方法的研究发表在3月27日星期三的《自然通讯》上。这组作者说，这项技术准确、快速、具有成本效益，并且有可能通过发现更多的新治疗靶点来彻底改变药物发现。例如，在靶向癌症治疗中，治疗的目标是控制癌细胞生长、分裂和扩散的蛋白质。该研究的作者Gabriel Monteiro da Silva是布朗大学分子生物学、细胞生物学和生物化学博士候选人，他说，结构生物学家面临的挑战之一是彻底了解细胞蛋白质以确定目标。M
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大脑皮层的氧动力学探究：氧成像技术揭示小鼠大脑皮层缺氧区
大脑必须很好地平衡氧气的输送和需求，以不断维持组织的氧合。然而，我们对生理条件下脑组织氧张力的动力学理解仍然有限。来自丹麦的研究人员使用生物发光氧指示器在高的空间和时间分辨率下检测小鼠大脑不同部位的氧分压。他们发现，短暂的、有空间限制的缺氧期是自发发生的，他们将这种现象命名为“缺氧口袋”。系统探索对各种实验条件的反应表明，跑步等体育活动可以减少缺氧区的发生。文章发表在新一期《Science》上。背景介绍人脑在休息时消耗全身总耗氧量的20%，意识在脑血流停止的几秒钟内消失，氧的输送和需求是如此精细的平衡，维持组织氧合可能是所有大脑功能中最关键的。然而，关于生理条件下的大脑皮质氧张力( PO2）动
来源：sciencemag
时间：2024-03-30
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Science破解植物世界复杂的生化通讯网络
普渡大学领导的一个研究小组已经开始翻译牵牛花复杂的分子语言。然而，它们的语法和词汇很好地隐藏在充满花细胞的无数蛋白质和其他化合物中。植物扎根于地面，无法逃避昆虫、病原体或其他对其生存的威胁。但植物科学家早就知道，它们确实通过一种叫做挥发性有机化合物的气味化学物质向彼此发出警告。“它们使用挥发物是因为它们不能说话，植物向邻近植物通报病原体的袭击。它看起来几乎像免疫。在正常情况下，你不会看到接收装置有任何变化。但是一旦接收植物被感染，它的反应要快得多。它已经准备好应对。”普渡大学生物化学、园艺和景观建筑学杰出教授纳Natalia Dudareva说。植物科学家早就知道这种类似免疫的启动，但直到几年
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当你没有足够的数据时，如何训练人工智能
人工智能擅长整理信息和发现模式或趋势。但是这些机器学习算法首先需要用大量的数据进行训练。随着研究人员探索人工智能的潜在应用，他们发现了人工智能可能真正有用的场景——比如分析x射线图像数据以寻找罕见情况的证据，或者检测商业渔船上捕获的稀有鱼类——但没有足够的数据来准确训练算法。华盛顿大学电子、计算机与工程教授Jenq-Neng Hwang专门研究这些问题。例如，Hwang和他的团队开发了一种方法，教人工智能监控婴儿在一天中可以做出多少不同的姿势。婴儿的训练数据集有限，这意味着研究人员必须创建一个独特的管道，以使他们的算法准确和有用。该团队最近在IEEE/CVF 2024年计算机视觉应用冬季会议上
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人工智能提升了超分辨率显微镜
生成式人工智能(AI)可能最为人所知的是文本或图像创建应用程序，如ChatGPT或Stable Diffusion。但除此之外，它的用途正在越来越多的不同科学领域得到展示。在即将举行的国际学习表示会议(ICLR)上，来自赫姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR)的高级系统理解中心(CASUS)的研究人员与伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的同事合作，提供了一种新的开源算法，称为条件变分扩散模型(CVDM, doi: 10.48550/arXiv.2312.02246)。该模型基于生成式人工智能，通过从随机重构图像来提高图像质量。此外，CVDM在计算上比已建立的扩散模型更便宜，并且可以很容易地适应
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《Nature>人工拨回癌细胞的时钟
圣裘德儿童研究医院的科学家们逆转了一种侵袭性癌症，将恶性细胞恢复到更正常的状态。横纹肌样肿瘤是一种侵袭性癌症，它缺少一种关键的肿瘤抑制蛋白。研究结果表明，缺失肿瘤抑制因子后，删除或降解质量控制蛋白DCAF5可逆转癌细胞状态。这些结果表明，一种治疗癌症的新方法是可能的——让癌细胞恢复到更早、更正常的状态，而不是用有毒疗法杀死癌细胞。研究结果发表在今天的《Nature》杂志上。资深作者、医学博士、圣犹达综合癌症中心执行副总裁兼主任Charles W.M. Roberts说:“我们没有制造一种杀死横纹肌癌的毒性事件，而是通过使细胞恢复正常来逆转癌症状态。这种方法将是理想的，特别是如果这种模式也可以应
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当科学家发现mRNA具有抗癌潜力，一类新型mRNA分钟令癌症治疗更有针对性
想象一下，如果你能像训练免疫系统对抗Covid-19一样轻松地训练它去攻击癌细胞，那将会如何？许多人对信使RNA（mRNA）技术——一些Covid-19疫苗背后的核心技术——在激发针对癌症的免疫反应方面抱有厚望。然而，利用mRNA让免疫系统对癌细胞发起持久而有效的攻击，同时不损害健康细胞，一直是一个巨大的挑战。麻省理工学院的衍生公司Strand Therapeutics正致力于解决这一问题，他们开发了一种先进的mRNA分子，这种分子能够识别它们在体内遇到的细胞类型，并仅在进入病变细胞时表达治疗性蛋白质。Strand的首席执行官Jacob Becraft博士解释说：“关键在于找到一种方法来处理信
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Nature：要想形成长期记忆，必须有DNA损伤和脑部炎症？！
正如不打破鸡蛋就做不出煎蛋卷一样，阿尔伯特·爱因斯坦医学院的科学家们发现，如果没有DNA损伤和脑部炎症，就无法形成长期记忆。他们令人惊讶的发现今天发表在《自然》杂志的网络版上。研究负责人、神经科学教授Jelena Radulovic说：“大脑神经元的炎症通常被认为是一件坏事，因为它会导致神经系统问题，如阿尔茨海默氏症和帕金森病，但我们的研究结果表明，大脑海马区某些神经元的炎症对于形成持久记忆至关重要。”海马体一直被认为是大脑的记忆中心。Radulovic博士和她的同事们发现，刺激会在某些海马神经元中引发DNA损伤和修复的循环，从而形成稳定的记忆集合——代表我们过去经历的脑细胞群。文章一作为El
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