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新发现 | 将肠道细菌和催产素联系起来的研究
肠道微生物群是生活在人体肠道中的数万亿微生物的群落，它不仅影响肠道健康，还影响肠道外器官的健康，这一名声越来越大。对于肠道中的大多数微生物来说，它们如何影响其他器官的细节尚不清楚，但对于肠道常驻细菌罗伊氏乳杆菌来说，谜底已经开始浮出水面。贝勒大学分子病毒学和微生物学助理教授Sara Di Rienzi博士说：“L. reuteri 是一种可以影响身体多个器官的细菌，研究人员发现，这些细菌可以减少成人和啮齿动物模型的肠道炎症，抑制骨质疏松症动物模型和人类临床试验中的骨质流失，促进小鼠和人类皮肤伤口愈合，并改善六种自闭症谱系障碍小鼠模型的社会行为。”在罗伊氏乳杆菌的这些作用中，促进社会行
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为什么女士经常说“酒是苦的”？一种化合物抑制女性酗酒
弗洛里研究所的研究人员发现了一种大脑化学物质，可以解释男性和女性之间不同的饮酒模式。这可以归结为我们的大脑如何感知苦味，并可以用来帮助女性停止酗酒。酒精消费的性别差异Leigh Walker博士领导的一项研究表明，当某种化学物质从大脑中移除时，男性会喝得更多，女性会喝得更少。但当酒精饮料加了糖，女性的消费量就会上升。Walker博士是焦虑和酒精使用障碍神经生物学方面的专家，他说，这些发现可能为帮助女性停止酗酒的治疗铺平道路。Walker博士说:“酒精的味道是驱动酒精偏好、摄入和使用的一个重要因素，但往往被忽视。我们已经在大脑中发现了一种化学物质，这种化学物质会让女性觉得酒精很苦，除非饮料是加糖
来源：Neuropsychopharmacology
时间：2023-11-08
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为人工智能制造的处理器加速了基因组组装
最初为人工智能操作开发的硬件加速器成功加快了蛋白质和DNA分子的排列速度，使这一过程比最先进的方法快10倍。这种方法可以更有效地将蛋白质序列和DNA对齐以进行基因组组装，这是计算生物学中的一个基本问题。康奈尔大学计算机科学助理教授Giulia Guidi领导了一项研究，利用现有的DNA和蛋白质序列数据，测试这种被称为智能处理单元(IPU)的加速器的性能。IPU通过提供更多内存来加速数据移动(一种常见的阻塞)来加速对齐过程。“序列比对基本上是任何计算生物学工作量中极其重要和计算密集型的一部分，”Guidi说。“这是非常常见的，通常是计算的瓶颈之一。”这项研究将由共同第一作者Luk Burchar
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研究人员寻找基因开关来预防牛的“昏睡病”
随着寄生虫适应全球变暖，罗切斯特理工学院的一位传染病专家将目光投向了撒哈拉以南非洲的采采蝇。这种咬人的苍蝇会将锥虫病或“昏睡病”传染给那里的牛，有朝一日可能会迁移到北方气候，包括美国。RIT研究员博拉吉·托马斯(Bolaji Thomas)正在领导一项耗资65万美元的研究，该研究由美国农业部、国家粮食和农业研究所以及农业和食品研究倡议组织资助。该研究项目的目的是将牛的遗传反应与攻击它们血液和大脑的寄生虫病进行比较。疫情使尼日利亚及其邻国的牛群大量死亡，造成粮食不安全和经济困难。RIT生物医学科学教授Thomas说，全球气候变化使撒哈拉以南非洲的问题成为其他地方的潜在威胁，因为采采蝇和锥虫寄生虫
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模型表明哺乳动物精子细胞有两种游泳模式
一个新的数学模型预测，哺乳动物精子细胞有两种不同的游泳模式。这一预测开启了精子细胞运动活动与其过度激活阶段之间潜在联系的新问题，过度激活阶段可能在受精过程中发挥重要作用。这一发现是利用数学和流体动力学来描述哺乳动物精子运动的更大努力的一部分。这项研究是由加州大学圣地亚哥分校的一组工程师领导的。这项新研究发表在2023年11月15日的《物理评论流体》杂志上。哺乳动物的精子细胞通过前后拍打鞭毛来推进自己，这要归功于化学动力马达，这些马达沿着鞭毛驱动波浪，鞭毛是线状的附属物。研究人员的游动精子的新模型捕捉到了其运动动力学和鞭毛形状变化(变形)以及精子头部运动之间的相互作用。该模型还解释了精子运动时周
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HER2突变等位基因在乳腺癌中的未知作用
“我们的研究表明，poziotinib对neratinib耐药的HER2 L755S小叶和导管乳腺癌模型非常有效[…]。”一篇新的社论于2023年10月31日发表在Oncotarget的第14卷，题为“HER2突变等位基因在乳腺癌中的未知作用”。体细胞HER2突变是跨越不同癌症类型的一类新的治疗靶点。酪氨酸激酶抑制剂(TKI)奈拉替尼作为单药治疗her2突变转移性疾病继续进行评估。然而，反应是不同的，经常出现早期进展。在这篇新的评论中，来自贝勒医学院的研究人员Rashi Kalra, Bora Lim, Matthew J. Ellis和Shyam M. Kavuri讨论了个体HER2突变等位
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较短的白细胞端粒与较高的痴呆风险有关
《普通精神病学》杂志在线发表的一项大型长期研究结果表明，白细胞染色体末端的端粒较短可能预示着患痴呆症的风险增加。研究人员说，它们与大脑总容量和白质体积较小有关，这有助于身体处理信息，可能是未来大脑健康的一个预测指标。端粒——相当于鞋带帽——是为了防止染色体在复制时磨损或解体而导致编码DNA的丢失。研究人员指出，每次细胞分裂时，染色体都会复制，端粒会略微缩短，因此端粒已经成为细胞衰老和年龄相关疾病风险的一个有希望的标志。但是关于端粒长度和大脑健康的研究很少。为了进一步探索这一点，他们利用英国生物银行的数据来研究白细胞(白细胞)端粒长度与痴呆症(包括阿尔茨海默病和血管性痴呆)风险以及总脑容量和局部
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哈佛大学发《Science》子刊：运动和炎症之间的关系
与Treg细胞完整的小鼠(左)相比，缺乏Treg细胞的小鼠(右)的后腿肌肉在定期运动后显示出明显的炎症迹象。研究表明，这种不受控制的炎症会对肌肉代谢和功能产生负面影响。20世纪初的一项研究显示，波士顿马拉松比赛结束后，运动员血液中的白细胞激增，运动和炎症之间的联系一直吸引着研究人员的想象力。现在，哈佛医学院发表在《Science Immunology》上的一项新研究可能会为这个百年观察提供分子解释。这项以老小鼠为对象的研究表明，运动的有益效果可能至少部分是由免疫系统驱动的。研究表明，运动引起的肌肉炎症会调动抗炎症的T细胞(Tregs)，从而增强肌肉利用能量作为燃料的能力，提高整体运动耐力。研究
来源：Science Immunology
时间：2023-11-07
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Nature：参与神经化学物质(如血清素和多巴胺)运动的转运蛋白结构
神经元通过一种叫做神经递质的化学信号相互交流。St. Jude儿童研究医院的科学家利用结构生物学专业知识确定了水疱单胺转运蛋白2 (VMAT2)的结构，VMAT2是神经元通信的关键组成部分。通过观察不同状态下的VMAT2，科学家们现在更好地了解了它的功能，以及蛋白质的不同形状如何影响药物结合——这是治疗多动症(过度运动)疾病(如图雷特综合症)的药物开发的关键信息。这项研究今天发表在《自然》杂志上。 我们的神经元是如何相互交流的 单胺类化合物，包括多巴胺、血清素和肾上腺素，在神经元交流中起着核心作用。这些分子影响大脑的工作方式，控制我们的情绪、睡眠、运动、呼吸、循环和许多其他
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Nature子刊解开了蛋白质之谜：乙酰化保护蛋白质免受降解，影响运动和衰老
蛋白质是我们细胞中所有过程的关键，了解它们的功能和调节是非常重要的。卑尔根大学生物医学系的Thomas Arnesen教授说:“多年来，我们已经知道几乎所有的人类蛋白质都被一种特定的化学基团修饰，但其功能影响仍然不明确。”他解释说:“人类细胞中最常见的蛋白质修饰之一是n端乙酰化，这是在蛋白质的起始端(n端)添加一个小化学基团(乙酰基)。这种修饰是由一组称为n端乙酰转移酶(NATs)的酶启动的。阿内森解释说，尽管在人类细胞中“无处不在”，但这种修饰的功能作用仍然是个谜。他是一项新研究的研究者，该研究揭示了这种蛋白质修饰的核心功能是保护蛋白质免受降解，这对正常的寿命和运动至关重要。CRISPR-C
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惊奇的发现，一种3合1微生物颠覆了教科书
对环境相关微生物的研究显示出比以前认为的更大的多样性。硫酸盐还原微生物的物种多样性极高。硫酸盐还原剂现在被发现在总共27门细菌和古细菌中，而不是以前所知的6门。一组研究人员表明，自然界中与环境相关的微生物的生物多样性非常高。这种多样性至少是以前所知的4.5倍。研究人员最近两本杂志，Nature Communications和FEMS Microbiology Reviews.上发表了他们的研究。尽管许多与气候相关的过程受到微生物的影响，但隐藏的微生物世界往往被忽视，而这些过程往往与细菌和古细菌(“原始细菌”)群体中令人难以置信的物种多样性有关。例如，硫酸盐还原微生物将海洋沉积物中三分之一的有机
来源：Nature Communications
时间：2023-11-07
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线粒体呼吸影响T细胞衰竭
T细胞衰竭是癌症和持续性感染的标志，其特征是抑制性受体上调、细胞因子分泌减少和细胞溶解活性受损。由JMU系统免疫学研究所的Martin Vaeth博士领导的一个研究小组报告说，现在可以肯定的是，衰竭过程明显受到“细胞的动力”——线粒体的影响。他们的研究结果发表在《Nature Communications》杂志上，题为“线粒体功能障碍通过HIF-1α介导的糖酵解重编程促进前体向终末耗竭T细胞的转变”。“我们的实验表明，线粒体代谢的增强也增加了慢性感染中病毒特异性T细胞的寿命和功能，”Vaeth说。似乎这种策略也可以用来增强基于T细胞的免疫疗法用于癌症治疗。“人们通常认为，观察到的线粒体(能量)
来源：Nature Communications
时间：2023-11-07
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Science子刊：吸烟“阻止”抑癌蛋白的产生，使得癌症更难治疗
加拿大安大略省癌症研究所（OICR）的科学家们近日发现了吸烟导致癌症的一种方式，它通过破坏人体的抗癌防护措施使得癌症更难治疗。这项研究由安大略省癌症研究所的Jüri Reimand领导，于11月3日发表在《Science Advances》杂志上。它将吸烟、暴露于活性氧或APOBEC活性增强与无义突变（stop-gain mutations）联系起来。研究人员还发现，这些无义突变在一些抑癌基因中尤其普遍，比如TP53、FAT1和APC。这些基因编码产生的蛋白质通常会阻止异常细胞的生长。第一作者、安大略省癌症研究所的研究生Nina Adler表示：“我们的研究表明，吸烟与破坏抑癌基因形成的DNA
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吸烟导致的癌症更难治疗，因为抗癌蛋白质被“封印”了
安大略癌症研究所(OICR)的科学家们发现了吸烟导致癌症的一种方式，并通过破坏人体的抗癌防护措施使癌症更难治疗。他们发表在《Science Advances》杂志上的新研究将吸烟与DNA的有害变化联系起来，这种变化被称为“停止获得突变”，它会告诉身体在某些蛋白质完全形成之前停止制造它们。他们发现，这些停止增长的突变在被称为“肿瘤抑制因子”的基因中尤其普遍，这种基因产生的蛋白质通常会阻止异常细胞的生长。“我们的研究表明，吸烟与破坏肿瘤抑制因子形成的DNA变化有关，”多伦多大学博士生Nina Adler说。“没有它们，不正常的细胞就会不受细胞防御系统的控制继续生长，癌症就更容易发展。”
来源：Science Advances
时间：2023-11-07
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科学家创造了迄今为止最完整的人类胎儿肾脏图谱
研究摘要：通过检查来自人类胎儿肾脏的单个细胞的基因表达模式，研究人员创建了一个地图，展示了发育肾脏中细胞状态的轨迹，并确定了与肾脏疾病相关的特征。该研究的结果将于11月1日至11月5日在ASN肾周2023上公布。科学家们检测了5个人类胎儿肾脏单细胞的基因表达模式，创建了迄今为止最完整的胎儿肾脏图谱。该研究将于11月1日至11月5日在ASN肾脏周2023上发表。该图谱基于总共65348个细胞，展示了从祖细胞群体到成熟细胞类型的细胞状态轨迹。通过检查该图谱中的特性，研究人员确定了胎儿发育过程中不同细胞状态之间的转换和定义的特性，这些特性是常见和罕见的人类遗传疾病的特征。“我们能够识别细胞转变和似乎
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Nature子刊新研究发现了对抗心血管疾病主要原因的新途径
由明尼苏达大学医学院领导的研究发现了对抗心血管疾病的新途径。这项研究最近发表在《自然心血管研究》杂志上。研究小组的工作在临床前模型中确定了一种名为TREM2的分子，它是治疗动脉粥样硬化的一种独特的、与治疗相关的途径——动脉粥样硬化是一种斑块在动脉内积聚时发生的常见疾病。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据，动脉粥样硬化是导致心血管疾病的主要原因，而心血管疾病是全球导致死亡和残疾的第一大原因。“这是一项非常有影响力的研究，可能会为未来治疗动脉粥样硬化的方法提供信息，”密歇根大学医学院助理教授杰西·威廉姆斯博士说。
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Nature子刊新发现：线粒体功能障碍导致T细胞衰竭
在免疫系统中，慢性感染和对肿瘤的防御往往会导致T细胞衰竭的现象:在这个过程中，T淋巴细胞逐渐失去功能，从而削弱了它们对癌症和感染的反应。控制这种功能丧失的分子机制尚未完全解开。现在可以肯定的是，衰竭过程受到“细胞的动力”——线粒体的显著影响。当线粒体呼吸衰竭时，一系列反应就会被触发，最终导致T细胞的遗传和代谢重编程——这一过程会导致T细胞的功能衰竭。但是这种T细胞的“衰竭”是可以被抵消的:细胞代谢的药理学或遗传优化增加了T细胞的寿命和功能。例如，这可以通过过度表达线粒体磷酸转运体来实现，该转运体驱动提供能量的分子三磷酸腺苷的产生。这些发现是由JMU系统免疫学研究所的Martin Vaeth博士
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“芯片实验室”基因检测设备可以在三分钟内以最高的准确率识别病毒
“芯片实验室”基因检测设备可以在三分钟内以最高的准确率识别病毒为Covid-19创建的紧凑型基因检测设备可用于检测一系列病原体或包括癌症在内的疾病 巴斯大学的工程师们发明了一种病毒诊断设备，只需三分钟就能得出实验室质量的结果，他们称其为“世界上最快的新冠病毒检测”。LoCKAmp原型设备采用创新的“芯片实验室”技术，已被证明可以从鼻拭子中快速、低成本地检测Covid-19。巴斯大学的研究小组说，这项技术可以很容易地用于检测其他病原体，如细菌，甚至癌症等疾病。该设备的工作原理是通过进行化学反应来快速释放和放大鼻拭子样本中的遗传物质，并在智能手机应用程序上查看结果。与大流行期间常见的横向
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“超级黑色素”可以治愈因晒伤和化学灼伤造成的皮肤损伤
涂在皮肤上无毒、清澈在皮肤受损后使用，可以加速皮肤的愈合“你是在同时保护和修复皮肤。这是一个持续的修复过程。”面霜具有仿生学、生物相容性、可生物降解性想象一下，当你的皮肤整天暴露在阳光或环境毒素下时，一种护肤霜可以治愈损伤。这就是西北大学的科学家开发的一种合成的、仿生黑色素的潜力。在一项新的研究中，科学家们表明，他们的合成黑色素，模仿人类皮肤中的天然黑色素，可以局部涂抹在受伤的皮肤上，加速伤口愈合。这些影响既发生在皮肤本身，也发生在全身。科学家们说，合成黑色素涂抹在面霜中，可以保护皮肤免受阳光照射，并治愈因阳光损伤或化学灼伤而受伤的皮肤。这项技术的工作原理是清除自由基，自由基是由受伤的皮肤产生
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肥胖的表观遗传特征，胖瘦可以预测
华盛顿州立大学的一项研究表明，对体重增加的敏感性可能被写入人类细胞的分子过程中。这项对22对双胞胎进行的概念验证研究发现，与较瘦的双胞胎相比，只有肥胖的双胞胎在颊部或脸颊细胞中出现了一种表观遗传特征。研究人员说，随着更多的研究，这一发现可能会导致一种简单的针对肥胖生物标志物的口腔棉签测试，并使人们能够更早地预防这种影响50%美国成年人的疾病。“肥胖似乎比简单的食物摄入更复杂。“我们的工作表明，这种疾病的易感性和分子标记正在发生变化，”华盛顿州立大学生物学教授Michael Skinner说，他是该研究的通讯作者，发表在《Epigenetics》杂志上。这项研究将重点放在双胞胎身上，以帮助消除遗
来源：Epigenetics
时间：2023-11-07
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