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除了细胞废物管理，蛋白酶体的扩展作用
蛋白酶体的典型工作，即细胞的垃圾处理，是将蛋白质磨成更小的碎片，并回收其中的一些碎片和部分。在大多数情况下，情况仍然如此，但是，约翰霍普金斯大学的医学研究人员在实验室和老鼠身上研究了神经细胞，他们说蛋白酶体的作用可能远远不止于此。研究人员说，它的额外作用可能从垃圾分类器转变为背根神经节神经元的信号信使。将感觉信号从靠近皮肤的神经细胞传递到中枢神经系统的细胞。他们的实验结果发表在4月12日的《Cell Reports》上，表明蛋白酶体可能帮助那些专门的神经元感知周围环境，相互发送信号，并可能区分感知疼痛和瘙痒，这一发现可以帮助科学家更好地理解这些感觉过程，并为治疗疼痛和其他感觉问题找到新的目标。
来源：Cell Reports
时间：2024-04-17
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电镜揭示关键听觉受体GPR156的组成型活性背后的结构动力学
内耳深处是负责声音探测的耳蜗和负责平衡的前庭器官。这些区域内的细胞含有一种叫做GPR156的C类孤儿G蛋白偶联受体(GPCR)。一般情况下C类G蛋白偶联受体(GPCR)是通过激动剂与胞外结构域(ECD)结合、使跨膜结构域(TMDs)重排而激活、与细胞内的G蛋白结合实现信号传递。但GPR156是一种C类孤儿型G蛋白偶联受体，它的特别之处在于缺乏胞外结构域并具有组成活性。GPR156即使在没有外部刺激的情况下也表现出持续的组成型活性，在维持听觉和平衡功能方面发挥着关键作用。GPR156-Gi 信号受损会导致听力丧失。揭示GPR156的结构和功能复杂性，有望为先天性听力障碍患者设计干预措施。韩国浦项
来源： nature structural & molecular biology
时间：2024-04-17
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Nature子刊：塑造细胞发育的决定性因素
在没有地图的情况下，在某些城市蜿蜒的街道上找到你的路是一个真正的挑战。为了给自己定位，我们依赖各种信息，包括手机上的数字地图，以及可识别的商店和地标。我们体内的细胞在胚胎形成过程中也面临着类似的问题。他们需要指示去哪里以及如何表现。幸运的是，就像城市里的手机信号塔一样，胚胎在特定的位置上有特殊的细胞，这些细胞被称为组织者，它们向其他细胞发送信号，帮助它们组织起来，构建我们复杂的器官。其中一些信号是由组织者发出的分子，一个特权的信号中心。它周围的细胞根据它们的位置接收到或强或弱的信号，并做出相应的决定。这些信息中心在组织中的位置错误会导致胚胎畸形，这可能是致命的。科学家们很早就知道这些信号中心的
来源：Nature Cell Biology
时间：2024-04-17
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世界上第一个显微硬度探针可以彻底改变早期癌症诊断
诺丁汉大学的研究人员发明了一种内窥镜设备，可以对单个生物细胞和复杂生物体的硬度进行3D成像，这一发现可以帮助医生更早地发现和治疗癌症。在早期阶段，癌细胞比正常细胞要柔软得多。这使得它们能够挤过狭窄的缝隙，迅速扩散到全身——这就是所谓的转移。在这个过程中，细胞的集合改变它们周围的环境，形成坚硬的肿瘤，保护它们免受外界的威胁。发表在《自然通讯生物学》杂志上的这项新技术可以用头发细的内窥镜探针测量这些单个细胞的硬度，这意味着它将有可能首次在人体单细胞水平上基于异常硬度进行组织学(即调查微观细胞组织)。该研究的主要作者、诺丁汉大学光学和光子学小组的诺丁汉研究员Salvatore La Cavera I
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Nature子刊发现了一种以前未知的基因，在氮和碳水化合物代谢的协调中起着关键作用
蓝藻——也被称为蓝绿藻——被称为“海洋植物”，因为它们进行大规模的光合作用，产生氧气并从环境中提取温室气体二氧化碳。然而，要做到这一点，它们需要额外的营养物质，如氮。弗莱堡大学遗传学教授、生物学家Wolfgang R. Hess博士领导的一个研究小组发现了一种以前未知的基因，该基因在氮和碳水化合物代谢的协调中起着关键作用:有了它，蓝藻间接调节促进光合作用的微生物的生长。“我们的工作表明，即使是环境中最小的生物体之间，也存在许多以前未知的相互依赖关系，许多以前未知的基因在其中发挥了作用。”研究结果发表在科学杂志《自然通讯》上。植物、藻类和蓝藻可利用的碳(CO2)和氮的数量并不总是相同的。对于光合
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PNAS：为什么我们总是眨眼?
普通的眨眼行为占据了我们醒着的大量时间。人类醒着的时候，平均有3%到8%的时间是闭着的。考虑到眨眼会阻止外部场景的图像在视网膜上形成，我们花了这么多时间在这种看似脆弱的状态下，这是进化的一个奇特现象——尤其是考虑到眨眼发生的频率比保持眼睛润滑所需的频率要高。那么为什么眨眼很重要呢?罗切斯特大学的研究人员调查了眨眼这个奇怪的案例，发现眨眼不仅仅是保持眼睛湿润的一种机制;眨眼在让我们的大脑处理视觉信息方面也起着重要作用。研究人员在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果。大脑和认知科学系教授米歇尔·鲁奇说:“通过调节视网膜的视觉输入，眨眼有效地重新格式化了视觉信息，产生的亮度信号与我们在观看场
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一种新的人工智能算法在肿瘤学中的兴起
梅奥诊所的研究人员最近发明了一类新的人工智能算法，称为假设驱动的人工智能，这与传统的人工智能模型有很大的不同，传统的人工智能模型只从数据中学习。在发表在《癌症》杂志上的一篇综述中，研究人员指出，这类新兴的人工智能提供了一种创新的方式，可以使用大量数据集来帮助发现癌症等疾病的复杂原因，并改善治疗策略。“这在设计有针对性和知情的人工智能算法方面开创了一个新时代，以解决科学问题，更好地了解疾病，并指导个性化医疗，”梅奥诊所系统生物学和分子药理学和实验治疗学系人工智能研究员、资深作者和共同发明人Hu Li博士说。“它有可能发现传统人工智能所遗漏的见解。”传统的人工智能主要用于分类和识别任务，例如临床诊
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基于细胞学的深度学习预测未知原发癌症的肿瘤起源
未知原发部位的癌症由于其难以捉摸的性质，给诊断带来了挑战。许多CUP表现为胸膜和腹膜浆液积液。利用来自四家三级医院的57,220例细胞学图像，我们开发了一种使用细胞学组织学(TORCH)进行肿瘤起源分化的深度学习方法，该方法可以识别恶性肿瘤并预测胸水和腹水的肿瘤起源。我们在三个内部(n = 12,799)和两个外部(n = 14,538)测试集上检查了它的性能。在内部和外部测试集中，TORCH的受试者工作曲线下面积值在癌症诊断0.953 ~ 0.991之间，在肿瘤起源定位0.953 ~ 0.979之间。TORCH准确预测原发肿瘤起源，前1名准确率为82.6%，前3名准确率为98.9%。与病理学
来源：nature medicine
时间：2024-04-17
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一种新的瞬时受体电位C3/C6选择性激活剂诱导细胞摄取反义寡核苷酸
反义寡核苷酸(ASOs)是下一代药物，可以通过阻止有害信息从我们的基因转移来治疗疾病。在癌症患者中，aso有可能阻断促进肿瘤生长和扩散的信息。然而，aso还没有被用于治疗癌症。它们必须首先进入癌细胞，但癌细胞不会让它们进入。寻找一种有效的ASO输送系统是一项重大挑战。癌细胞有阻止不需要的物质进入的看门人分子。尽管调查人员已经尝试了许多方法让aso通过看门人，但成功的几率有限。现在，在最近发表在《核酸研究》杂志上的一项研究中，大阪大学的研究人员发现了一种将aso运送到癌细胞内目标的方法。该团队合成了一种名为L687的新化合物，它可以在癌细胞表面打开特定的钙渗透通道。当钙通过开放通道流入细胞时它会
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基因变异在男性不育中的作用
大约七分之一的夫妇面临自然受孕的困难。这些病例中有一半是由于男性不育——要么是由于完全没有成熟精子，要么是由于成熟精子数量少。在今天的临床实践中，超过一半的这些病例仍然无法解释，阻碍了最佳的咨询，治疗和预防潜在的合并症。已知的遗传因素占男性不育的约10%;然而，据认为，很大一部分原因不明的生精失败病例是由遗传缺陷引起的，目前的临床检查中未对遗传缺陷进行分析。由Maris Laan教授(塔尔图大学生物医学和转化医学研究所)和Margus Punab教授(塔尔图大学医院男科诊所)领导的研究小组提出确定由单个缺陷基因引起的男性不育症的比例。在爱沙尼亚男科(ESTAND)队列中，研究人员分析了521名
来源：Tartu University
时间：2024-04-17
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一项新的研究揭示了母乳对抗RSV的秘密武器
在最近发表在《Advances in Nutrition》杂志上的一篇综述中，研究人员检查了目前关于母乳低聚糖(HMOs)在保护婴儿免受呼吸道合胞病毒(RSV)感染和疾病方面作用的证据，强调了潜在的机制和未来的研究方向。呼吸道合胞病毒是儿童呼吸道感染的常见原因，尤其影响两岁以下的婴儿，发病率和死亡率都很高。除了直接的健康影响外，呼吸道合胞病毒感染还可能影响长期的免疫发育和整体健康结果。婴儿呼吸道合胞病毒感染的沉重疾病负担，加上缺乏有效的治疗方法，突出了预防策略的迫切需要。母乳喂养已被证明能够始终如一地预防严重的呼吸道合胞病毒疾病，这可能是由于母乳中的生物活性成分，包括HMOs。最近的研究表明，
来源：Advances in Nutrition
时间：2024-04-17
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运动真能抑制糖尿病和前驱糖尿病患者的食欲吗？
在最近发表在《Nutrients》杂志上的一项研究中，研究人员评估了运动对2型糖尿病(T2DM)或糖尿病前期患者食欲的影响。2型糖尿病和前驱糖尿病的全球患病率一直在稳步增长，与1980年的1.08亿人相比，2021年约有5.37亿人患有糖尿病。肥胖和超重是糖尿病的主要危险因素，而减肥可以降低患糖尿病的风险。因此，正常的体重对糖尿病的预防和治疗至关重要。生活方式干预和更多的身体活动是治疗和预防2型糖尿病的首选方案。在2型糖尿病或糖尿病前期患者中，运动对能量平衡、食欲和体重的影响研究较少。因此，更好地了解运动对糖尿病前期或2型糖尿病患者食欲及其调节的影响可能会改善现有的运动建议。本研究评估了急性和
来源：Nutrients
时间：2024-04-17
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研究小组揭开了儿童癫痫的基因之谜
癫痫是一种脑部疾病，会导致反复发作。它是最常见的神经系统疾病之一，据世界卫生组织称，全世界约有5000万人患有此病。2023年，美国有近45万名儿童被诊断出患有这种疾病。弗吉尼亚理工大学VTC的Fralin生物医学研究所的研究人员正在探索在患有严重癫痫的儿童中发现的基因变异如何对神经元产生影响，从而导致大脑中的异常电活动和反复发作。美国国立卫生研究院神经系统疾病和中风研究所最近提供了两笔总计240万美元的资助，马修·韦斯顿(Matthew Weston)领导的科学家将使用表达这些癫痫相关基因变异的小鼠模型来了解它们是如何改变神经元行为导致癫痫发作的。韦斯顿实验室对一种叫做KCNT1的基因特别感
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《Nature》转动癌症的齿轮，发现癌症形成的关键驱动因素
癌症的发展和治疗抵抗性与其基因组不稳定性密切相关，其中一个关键因素是癌基因在细胞外染色体DNA（ecDNA）上的扩增。这种扩增现象与癌症患者的不良预后有关。然而，目前尚不清楚ecDNA是基因组不稳定性较晚的表现，还是从异型增生到癌症转变过程中的早期事件。根据斯坦福大学医学研究人员领导的一项国际研究，这些DNA小圆圈竟然是癌症形成的关键驱动因素。染色体外DNA或ecDNA，通常含有称为癌基因的癌症相关基因。因为它们可以在细胞中大量存在，它们会传递一种超负荷的生长信号，这种信号可以覆盖细胞的自然编程。研究人员发现，它们还含有可能抑制免疫系统对新生癌症反应的基因。先前的研究表明，这种圆圈在人类癌症中
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Nature揭示了阿片受体不同功能的分子原因
靶向阿片受体的药物有时会产生严重的副作用。全世界每天都有成千上万的人死于过量服用芬太尼等阿片类药物。一个国际研究小组仔细研究了这些活性物质的分子机制。这项研究由莱比锡大学的生物物理学家Matthias Elgeti博士与来自美国和中国的研究小组合作进行，现已发表在《自然》杂志上。阿片受体具有很大的药理学意义，因为阿片物质调节疼痛的感知。“我们的研究结果为阿片受体如何发挥不同功能提供了见解。它能够减轻疼痛，还能调节消化或呼吸，”该研究的第一作者之一Elgeti解释说。在目前的研究中，生物物理学家与国际科学家合作，包括斯坦福大学诺贝尔奖得主Brian Kobilka的研究小组。他们发现，芬太尼等超
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Cell发现了不良饮食和高癌症风险之间缺失的联系
新加坡国立大学(NUS)的一个研究小组发现了新的发现，可能有助于解释癌症风险与不良饮食之间的联系，以及由不良饮食引起的糖尿病等常见疾病。从这项研究中获得的见解为推进旨在促进健康老龄化的癌症预防策略带来了希望。在Ashok Venkitaraman教授的带领下，这项开创性的研究是由新加坡国立大学新加坡癌症科学研究所(CSI Singapore)和永禄林医学院新加坡国立大学癌症研究中心(N2CR)的科学家与科学，技术和研究局(A*STAR)的同事一起进行的。新加坡CSI主任Venkitaraman教授解释说:“癌症是由我们的基因和环境因素(如饮食、运动和污染)之间的相互作用引起的。这些环境因素是如
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脊髓学习和记忆痕迹的行为证据：不依赖大脑的适应性学习和回忆习得行为 脊髓比设想的更聪明
科学家们早就知道，即使没有大脑输入，脊髓能通过整合来自多个体感通道的信息来执行和调节运动输出。此外，在各种运动任务的重复练习后，脊髓表现出自主持久的运动调整(感觉运动学习)。这一点在无头昆虫身上得到了最显著的体现，它们的腿仍然可以被训练来躲避外界的障碍。到目前为止，这种奇怪现象还没有人弄清楚这是如何发生的。深入了解这些机制对于揭示体感统合在健康和脊髓损伤后运动适应中的基础和恢复机制至关重要。日本理研脑科学中心(CBS)的Aya Takeoka和他的同事们发现了脊髓中的两组神经回路可以让脊髓在没有大脑输入的情况下完成“适应性学习”以及回忆"习得的记忆"：一组是新的适应性学习所
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Nature Medicine：AI为癌症复发儿童选择个性化治疗方案
佛罗里达国际大学领导的研究团队近日利用人工智能（AI）驱动的功能精准医学（FPM）平台，为癌症复发的儿童确定独特的治疗方案。这项题为“Feasibility of functional precision medicine for guiding treatment of relapsed or refractory pediatric cancers”的研究于4月11日发表在《Nature Medicine》杂志上。研究人员表示，患有罕见、复发或难治性癌症的儿童往往面临着有限的治疗选择，而能够实现个性化治疗的预测性生物标志物却很少。功能精准医学的实施将基因组分析与药物敏感性测试（DST）相结
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揭示RNA修饰在HIV-1存活和复制中的关键作用
一项新的研究发现，HIV-1 RNA基因组中的一种化学修饰(其功能一直是科学界争论的问题)现在被证实是病毒在感染宿主细胞后存活和繁殖能力的关键。这种对HIV-1 RNA的改变是一种微小的化学修饰，对RNA的腺苷组成部分m6A进行修饰，是所有生命形式中常见的RNA编辑过程，涉及改变基因表达和蛋白质产生。功能效应通常代表细胞解决方案，但在某些情况下，导致疾病。俄亥俄州立大学的研究人员通过发展技术进步来观察HIV-1 RNA的全长，发现m6A修饰几乎只发生在HIV-1 RNA基因组上的三个特定位置上——在总共242个可以容纳m6A的潜在位点中——这三个m6A在病毒复制中至关重要。这一发现表明，冗余是
来源：Nature Microbiology
时间：2024-04-16
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Nature Aging：一种脂肪会随着衰老而积累，但锻炼可以逆转
科学家们发现，一种脂肪会随着组织老化而积累，而这种积累可以通过锻炼来逆转。来自阿姆斯特丹UMC的研究人员与来自马斯特里赫特UMC+的同事一起，分析了运动前后小鼠和人体组织，从而得出了这一结论。研究结果发表在今天的《自然衰老》杂志上。阿姆斯特丹联合大学遗传代谢疾病实验室教授Riekelt Houtkooper说:“我们可以逆转衰老的想法长期以来被认为是科幻小说，但这些发现确实让我们对衰老过程有了更多的了解。”“每个人都说‘这只是变老的一部分’，但这并不一定是真的。通过更多地了解衰老过程，我们也可以寻找新的干预方法，”该论文的第一作者、阿姆斯特丹UMC的助理教授Georges Janssens说。
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