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人工智能解码整个皮质功能图像，预测行为状态
人工智能图像识别算法可以根据脑功能成像数据预测鼠标是否在移动。神户大学的研究人员还开发了一种方法来识别哪些输入数据是相关的，为人工智能黑盒子带来了光明，有可能为脑机接口技术做出贡献。为了产生脑机接口，有必要了解大脑信号和受影响的动作如何相互关联。这被称为“神经解码”，该领域的大多数研究都是通过植入大脑的电极来测量脑细胞的电活动。另一方面，功能成像技术，如功能磁共振成像或钙成像，可以监测整个大脑，并可以通过代理数据显示大脑活动区域。两者中，钙成像更快，提供更好的空间分辨率。但这些数据源仍未被用于神经解码工作。一个特别的障碍是需要对数据进行预处理，例如通过去除噪声或识别感兴趣的区域，这使得很难设计
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Science：非核糖体肽合成酶的进化工程
天然产物（NP）在药物发现中扮演着关键角色，近40年新开发的药品中有近一半源自天然产物。然而，天然产物复杂的结构使得其转化为临床药物面临重大挑战，尤其是在化学衍生化或全合成方面，尤其是大规模合成。这种复杂性限制了结构-活性关系的研究，阻碍了基于天然产物的线索药物的发展。非核糖体肽合成酶（NRPS）：细菌中的天然产物通常源自非核糖体肽合成酶 (NRPS) ，非核糖体肽合成酶就成为合成生物学的理想靶标。非核糖体肽合成酶其实是一种大型的酶复合体，它在细菌中负责合成多种非核糖体肽（NRP）， 甚至临床药物，例如青霉素、博莱霉素和环孢菌素。这些酶复合体由多个酶结构域模块组成，每个模块——酶活中心（如腺苷
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Cell：出乎意料！肺和大脑之间有一条直接的沟通途径
卡尔加里大学的研究人员发现，当肺部受到感染时，肺部会直接与大脑进行交流。研究结果表明，大脑在引发疾病症状方面起着至关重要的作用，这可能会改变我们治疗呼吸道感染和慢性疾病的方式。该研究的通讯作者Bryan Yipp博士说:“肺部在疼痛通路上使用相同的传感器和神经元来让大脑知道有感染。大脑会引发与疾病相关的症状：整体感觉不舒服，感觉疲倦，食欲不振。这一发现表明，我们可能需要在治疗感染的同时治疗神经系统。”在这项对小鼠进行的研究之前，人们认为肺部感染和肺炎会诱发炎症分子，最终通过血液进入大脑。疾病被认为是免疫系统启动的结果。然而，研究结果显示，疾病是由肺部神经系统激活引起的。了解肺脑对话（肺部与大脑
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170万英镑：研发世界上第一个预防高危人群患肺癌的疫苗
LungVax疫苗由牛津大学、弗朗西斯·克里克研究所和伦敦大学学院的科学家开发，使用的技术类似于非常成功的牛津/阿斯利康COVID-19疫苗。该团队将在未来两年内获得研究资金，以支持实验室研究和在牛津临床生物制造设施初步生产3,000剂疫苗。肺癌细胞看起来与正常细胞不同，因为它含有一种叫做新抗原的“红旗”蛋白。由于细胞DNA发生致癌突变，新抗原出现在细胞表面。LungVax疫苗将携带一条DNA链，训练免疫系统识别异常肺细胞上的这些新抗原。然后，LungVax疫苗将激活免疫系统，杀死这些细胞，阻止肺癌。在这项研究中，科学家们正在实验室开发这种疫苗，以证明它成功地引发了免疫反应。如果这项工作取得成
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人工染色体重大进展：单拷贝人类人工染色体HAC
长期以来，细菌和酵母人工染色体（BAC，YAC）一直是合成生物学家用来改写基因组的载体。哺乳动物系统人工染色体工具非常有限。在第一个人类人工染色体(HACs)被开发出来的四分之一个世纪之后，宾夕法尼亚大学的Gambogi等人开发了一种新的、能解决过往多聚化不受控问题的构建方案。他们构建的HAC约为750千碱基，足以容纳细胞分裂所需的着丝粒上的多域染色质（multidomain chromatin）。随着细胞递送方法的简化，这些发展为推进哺乳动物和许多其他真核生物的染色体工程提供了手段。 着丝粒是染色体的一个特殊区域，负责在细胞分裂过程中将染色体正确分配到两个子细胞中。在哺乳动物细胞中
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Cell绘制多发性硬化症的单细胞空间图谱
全世界大约有180万人患有多发性硬化症（MS）。这是一种复杂的神经系统疾病，病因至今不明。当疾病发生时，人体的免疫细胞会攻击形成髓磷脂的细胞，也就是少突胶质细胞。没有了髓磷脂，神经细胞之间的信号传递就会减慢，导致感觉异常和动作笨拙等症状。以往的单细胞分析虽然提供了病理学方面的见解，但几乎都依赖于在疾病晚期收集的组织，这阻碍了人们对疾病演变过程的了解。随着单细胞测序技术的兴起，研究人员开始对人类MS组织以及最常用的小鼠模型（实验性自身免疫性脑脊髓炎EAE）中的各种细胞进行分析。胶质细胞表现出与疾病相关的状态，但其具体作用仍不清楚。为此，瑞典卡罗林斯卡医学院和斯德哥尔摩大学的研究人员利用原位测序方
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古代病毒DNA如何加速神经退化
研究人员认为古代基因是治疗痴呆症的潜在目标自然存在于人类基因组中的病毒的遗传残留物可能影响神经退行性疾病的发展。DZNE的研究人员根据对细胞培养的研究得出了这一结论。他们在《Nature Communications》杂志上发表了这一研究报告。在他们看来，这种“内源性逆转录病毒”可能会导致大脑中异常蛋白质聚集体的扩散——这是某些痴呆症的标志。因此，这些病毒遗迹将成为治疗的潜在目标。病毒对神经退行性疾病的影响一段时间以来，人们一直怀疑病毒感染有助于神经退行性疾病的发生和发展。DZNE科学家的实验室研究现在提出了一种机制，尽管与病毒有关，但不需要外部病原体的感染。根据这项研究，罪魁祸首可能是自然存
来源： Nature Communications
时间：2024-03-22
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Nature：在果蝇中，一个脑细胞可以驱动身体的多种运动
运动神经元是大脑用来指挥肌肉活动的细胞。科学家们通常认为它们是简单的连接，就像连接电脑和配件的电缆一样。现在，在对果蝇的研究中，哥伦比亚大学祖克曼研究所的研究人员发现，单个运动神经元可以以比以前想象的更复杂的方式指导昆虫的身体运动。研究结果发表在3月20日的《自然》杂志上。“这是科学家们第一次在3D中分析单个运动神经元在身体自然运动时的行为，如果不知道每个运动神经元的作用，你就无法理解大脑是如何让身体运动的，就像如果不了解木偶线的作用，你就无法理解木偶师是如何让木偶动起来的一样。”哥伦比亚祖克曼研究所的副研究科学家Stephen Huston博士说。运动神经元是大脑控制身体动作的最后环节，从手
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Nature最新文章发现一种新出现的癌症相关细菌！
弗雷德·哈钦森癌症中心的研究人员发现，口腔中常见的一种特定的微生物亚型能够进入肠道，并在结直肠癌肿瘤中生长。这种微生物也是推动癌症进展的罪魁祸首，并导致癌症治疗后患者预后较差。这项研究结果发表在3月20日的《自然》(Nature)杂志上，有助于改善结直肠癌的治疗方法和早期筛查方法。根据美国癌症协会(American cancer Society)的数据，结直肠癌是美国成年人癌症死亡的第二大常见原因。研究小组检查了从200名患者身上切除的结直肠癌肿瘤，测量了具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)的水平，这是一种已知会感染肿瘤的细菌。在大约50%的病例中，他们发现与健康组织相
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Nature新研究保护被治疗杀死的非癌细胞
有些抗癌治疗不仅针对肿瘤细胞，也针对健康细胞。如果它们对后者的影响太强，它们的使用就会受到限制。来自日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组与位于巴塞尔的FoRx Therapeutics公司合作，确定了PARP抑制剂的作用机制，这种抑制剂主要用于治疗携带 BRCA 基因突变的乳腺癌和卵巢癌患者。这些抑制剂阻断了 PARP 蛋白的两种特定活性。通过阻断其中一种，可以保持对癌细胞的毒性作用，同时健康细胞也得以保存。这项研究发表在Nature杂志上，将有助于提高这些治疗的疗效。尽管每天都有成千上万的损伤破坏我们的DNA，但由于有高效的修复系统，我们细胞的基因组特别稳定。在编码修复蛋白的基因中有BRC
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用隐形眼镜治疗眼睛：创新酶促缓释药物的隐形眼镜材料 加快角膜愈合
角膜损伤和随后对角膜上皮的损伤可导致角膜疤痕、视力丧失，甚至可能失明。据估计，每年有 1.5 至 200 万例单眼失明是由眼外伤和角膜溃疡引起的。自 20 世纪 90 年代末出现透氧硅水凝胶材料以来，治疗角膜损伤的护理标准已转为使用“绷带隐形眼镜” (BCL)——通常情况下，角膜磨损患者需要7到10天的时间戴上透明的、可透氧的“绷带隐形眼镜”，并经常滴入含有抗生素的眼药水。然而，很难确保足够的药物留在眼睛上进行持续治疗。目前的 BCL 在功效或恢复速度方面并不优于眼部润滑剂，因为它们缺乏帮助眼表修复所必需的眼表因子或治疗药物。如果 BCL 还可以在原位同时将局部治疗剂递送到眼睛表面，那肯定有益
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《Science Advances》“气味传感器”可以解释男女血压的差异
约翰霍普金斯大学的一个医学研究小组利用小鼠和人类的数据发现，一种感知气味和化学物质的细胞表面蛋白质可能是哺乳动物血压性别差异的原因，并有助于解释这种差异。3月20日出版的《科学进展》(Science Advances)杂志报道了这种蛋白质受体与性别血压差异之间的不寻常联系，它可能会让我们更好地理解长期以来已知的男女血压差异。绝经前人类和雌性小鼠的血压通常比男性的舒张压和收缩压低10个点。一些研究表明，这种差异可能是由性激素引起的，但这种差异的生物学基础尚不完全清楚。约翰霍普金斯大学医学院生理学副教授Jennifer Pluznick博士说:“尽管众所周知男女之间的血压存在差异，但大多数临床指南
来源：Science Advances
时间：2024-03-22
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哈佛大学发明了新方法可以更持久地修复患者的硬脑膜
中枢神经系统（CNS）由大脑和脊髓组成，而连接这一系统的三层脑膜中最外层的是硬脑膜（dura）。硬脑膜不仅作为减震器保护中枢神经系统免受伤害，还负责在整个系统中循环营养物质和清除废物。此外，硬脑膜还是一道重要的生物屏障，其内含有的脑脊液包围着所有中枢神经系统组织。因此，无论是自发性损伤、外部创伤还是必要的外科手术，都可能导致脑脊液泄漏，这不仅威胁患者生命，还可能损害神经功能和恢复。神经外科医生Kyle Wu医学博士，作为新研究的共同第一作者和通讯作者，提出了一种创新的硬脑膜修复方案。他表示：“在手术中，我们通常需要打开硬脑膜以便接触到大脑或脊髓。然而，在某些特定情况下，手术结束时实现硬脑膜的完
来源：Science Translational Medicine
时间：2024-03-22
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Cell子刊：不同的饮食，肠道微生物群和代谢物的关联
腹痛、腹泻、体重减轻——这些以及炎症性肠病(IBD)的其他症状可能会造成破坏性和衰弱。虽然科学家们已经发现IBD有遗传成分，但并不是每个有家族病史的人都会患上这种疾病。迄今为止，克罗恩病和溃疡性结肠炎(统称为IBD)的环境触发因素在很大程度上仍然未知。密歇根大学的一项新研究发现，饮食、基因和肠道微生物群之间存在复杂的相互作用，这可以解释IBD的发病原因。由Eric Martens博士、Mahesh Desai博士、第一作者Gabriel Pereira博士等人领导的研究组在先前的工作基础上，发现低纤维饮食会导致黏液降解细菌的增殖，这种细菌通过吃肠道粘膜而繁殖。炎症性肠病基因对一些人来说，基因缺
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p53生物学及其在血癌中的再激活研究进展
在最近发表在《Biomarker Research》杂志上的一篇综述中，肿瘤病理学系的Joanna Zawacka博士讨论了我们目前对骨髓增生异常综合征(MDS)和急性髓性白血病(AML)中p53生物学的理解。MDS和AML是同源的克隆性血液学肿瘤，尽管最近成功地实施了靶向治疗，但它们的结果是可变的。然而，改善结果的希望可能在于p53蛋白的重新激活，p53蛋白是抑制癌症的关键角色。p53蛋白是一种肿瘤抑制因子，在癌症中经常因基因突变或过度表达的MDM2和MDM4的抑制而失活(X)。野生型p53蛋白的药理学再激活，或恢复突变版本到其功能形式，可以显著阻碍癌症的进展。这篇文章主要讨论了骨髓增生异常
来源：Karolinska Institutet
时间：2024-03-22
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Nature子刊：衰老会降低调节性T细胞增强髓磷脂再生的能力
调节性T淋巴细胞是负责调节免疫系统的细胞，在许多情况下具有再生功能，包括髓鞘修复。为了确定这些细胞的功能是否会随着年龄的增长而受损，阿利坎特健康与生物医学研究所(ISABIAL)和埃尔切米格尔Hernández大学(UMH)和西班牙国家研究委员会(CSIC)联合中心米格尔·塞尔韦特研究所(IN)的米格尔·塞尔韦特研究员Alerie Guzmán de la Fuente与贝尔法斯特女王大学(英国)的研究员Denise Fitzgerald共同领导了一项研究，证明:尽管调节性T淋巴细胞数量随着年龄的增长而增加，但它们促进少突胶质细胞祖干细胞(OPCs)形成新细胞以取代丢失的髓磷脂的能力却降低了。
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一个简单的技巧可以提高植物遗传学研究的准确性
研究人员发表了一个简单的技巧，提高了帮助我们理解外部变量(如温度)如何影响植物基因活动的技术的准确性。北卡罗来纳州立大学分子和结构生物化学副教授Colleen Doherty说：“这里确实有两个贡献，首先，我们提高了植物研究界许多人不熟悉的问题的可见度，并强调了解决方案。其次，我们已经证明，解决这个问题可以使我们对植物基因活动的理解发生重大变化。”争论的焦点是一种被称为RNA-seq分析的技术，这种技术被用来测量基因活性的变化——也就是说，当基因活跃地转录以产生蛋白质时。“我们使用RNA-seq分析来评估植物对各种刺激或环境变化的反应，”Doherty说。“它被广泛使用，因为它是一种相对简单和
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关注转录组的24小时昼夜节律变化！研究长期卧床严重扰乱人类有节律的基因表达
基因表达的二十四小时节律性是普遍存在的。基因表达的这种节律性在中枢和外周组织中产生分子和生理过程的变化，以优化对生物体的时间生态位（例如夜间或白天）的适应。这种节律由核心昼夜节律分子机制驱动，但也受到环境、系统和行为因素的驱动；另一方面这些因素也可能影响核心昼夜节律机制、或其他基因表达。明暗循环和内分泌循环分别是众所周知的环境因素和系统因素的例子。“睡眠-觉醒”周期是一个重要的行为因素，它由几个相关的组成部分组成，如白天-黑暗和进食-禁食周期，还包括直立和仰卧姿势之间的交替。组织和器官中基因表达的昼夜节律也被证明会因各种挑战而改变，例如免疫、延长清醒时间、不合时宜的睡眠、急性完全睡眠剥夺和反复
来源：news-medical
时间：2024-03-22
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植物的嗅觉机制：植物挥发性通讯依赖于KAI2介导的信号通路
各种生物释放挥发性有机化合物 (VOC) 参与介导种内和种间通讯。对植物来说，释放挥发性有机化合物在吸引传粉媒介和其他有益生物、保护植物免受侵害以及抵御非生物胁迫方面发挥着关键作用。VOC作为植物与植物、植物与微生物相互作用以及植物内信号传导的一部分，接收者必须解密化学语言以区分信号与背景气味并对特定的 VOC 线索做出反应——感知挥发物和下游信号传导是通信的重要组成部分。缺乏在接收植物中感知状态的可靠分子标记减缓了植物嗅觉研究的进展。人们对植物如何感知挥发性有机化合物并触发细胞反应以增强其恢复能力和整体健康状况知之甚少。普渡大学的研究人员在新一期《Science》期刊上发表了一项研究，介绍了
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人工智能工具预测乳腺癌患者手术和放疗后的副作用风险
一组国际研究人员开发了一种人工智能(AI)工具，可以预测哪些乳腺癌患者在手术和放疗后可能有副作用的风险。 Tim Rattay博士今天(星期四)在米兰举行的第14届欧洲乳腺癌会议(EBCC14)上说，该工具将在临床试验中进行测试，该试验将于今年最后一个季度在法国、荷兰和英国这三个国家开始招募。 “这是一个可解释的人工智能工具，这意味着它会显示其决策背后的推理。这不仅使医生更容易做出决定，而且还可以向患者提供有数据支持的解释，” Rattay博士说，他是英国莱斯特大学莱斯特癌症研究中心的顾问乳房外科医生和副教授。 一些增加副作用风险的因素已经为人所知，但P
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