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从角膜到心脏:革命性的果冻状材料有望修复人体器官
由渥太华大学的Emilio I. Alarcón博士领导的开创性研究有可能通过开发肽基水凝胶来影响数百万人的生命。这些创新的材料被设计用来闭合皮肤伤口，给受损的心脏组织施用治疗药物，修复和重塑受伤的角膜。一个由渥太华大学领导的科学家团队将生物医学技巧和自然工程学结合起来，创造了一种果冻状的材料，这种材料显示出对人体大量受损器官和组织进行现场修复的巨大潜力。由渥太华大学医学院副教授Emilio I. Alarcón博士共同领导的尖端研究最终可能会影响数百万人的生命，这种基于肽的水凝胶将关闭皮肤伤口，为受损的心肌提供治疗，以及重塑和治愈受伤的角膜。渥太华大学副教授Emilio I. Alarcón
来源：Advanced Functional Materials
时间：2024-06-11
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全球首个全切片数字病理学模型GigaPath 为癌症护理和临床发现提供全新可能
近年来，数字病理学的蓬勃发展成为了精准医学加速突破的重要组成部分。在癌症护理过程中，利用全切片成像技术将肿瘤组织样本转换为高分辨率的数字图像，已经成为常规技术。高达十亿像素级别的病理学图片包含多样的肿瘤微环境信息，为癌症分型诊断，生存率分析以及精准免疫治疗提供了前所未有的契机。近期，生成式人工智能革命为准确感知、分析病理学图片中的海量信息提供了强有力的解决方案。与此同时，多模态生成式人工智能技术的突破更将助力从时空多尺度理解数字病理学图片并与其他生物医学模态相融合，从而更好刻画患者疾病演变、发展过程，协助医生进行临床诊断和治疗。然而，由于数字病例学图片的大规模、高像素、特征复杂等特点，从计算角
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Cell发布有史以来最大的抗生素筛查研究：即将进入一个由人工智能驱动的新时代！
大约一个世纪以前，青霉素等抗生素的发现利用了微生物的天然杀菌能力，彻底改变了医学。今天，由宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员共同领导的一项新研究表明，天然产物抗生素的发现即将加速进入一个由人工智能(AI)驱动的新时代。这项发表在《细胞》杂志上的研究详细介绍了研究人员如何使用一种称为机器学习的人工智能形式，在一个包含数万种细菌和其他原始生物基因组记录的庞大数据集中搜索抗生素。这项前所未有的努力产生了近100万种潜在的抗生素化合物，其中数十种在针对致病细菌的初步测试中显示出有希望的活性。“人工智能在抗生素发现方面已经成为现实，并大大加快了我们发现新的候选药物的能力。曾经需要数年时间才能完成的事
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Science新研究解释了物种之间的斗争是如何导致新物种产生的
共同进化理论认为，当密切互动的物种相互推动进化变化时，就会导致物种形成——新物种的进化。但到目前为止，这方面的真实证据还很少。现在，一组研究人员通过研究杜鹃和它们所利用的宿主鸟类之间的进化军备竞赛，发现了共同进化与物种形成有关的证据。铜杜鹃在小鸣禽的巢里下蛋。杜鹃雏鸟孵化后不久，就会把寄主的蛋推出巢外。寄主不仅失去了自己所有的卵，还花了几个星期的时间来养育杜鹃，这占用了它可以自己繁殖的宝贵时间。每一种青铜布谷鸟都与寄主雏鸟的外表非常相似，欺骗寄主父母接受这只布谷鸟。这项研究表明，当一个布谷鸟物种利用几个不同的宿主时，这些相互作用如何导致新物种的产生。如果每个寄主物种的雏鸟都有不同的外表，而寄主
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《Cell》关于细胞克隆和骨骼炎症意想不到的新见解
随着人类年龄的增长，造血干细胞——产生所有血液细胞和免疫细胞的未成熟前体细胞——会积累突变。一些突变使这些干细胞比未突变的干细胞更有效地自我更新和扩展。这种被称为不确定潜力克隆造血(CHIP)的相对不为人所知的情况，在超过10%的65岁以上的人群中可检测到，并且与各种炎症相关疾病的风险增加有关。宾夕法尼亚大学牙科医学院的George Hajishengallis说:“这些突变改变了后代细胞的特征，使它们更具炎症性。当你的大部分免疫细胞来自这些突变干细胞时，这对慢性炎症性疾病来说是个坏消息。”现在，Hajishengallis领导的一个团队，与德累斯顿工业大学和北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)
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《Nature》想不到学习与成瘾仅在一念之间
斯坦福大学医学研究发现，适应性髓鞘形成，即我们提高技能的神经元过程，会导致小鼠对吗啡上瘾。即使在成年后，我们的大脑也会不断适应我们的行为，随着我们练习新技能或抛弃旧习惯，神经通路会增强或减弱。现在，斯坦福大学医学院的科学家们通过研究发现，一种特殊类型的神经可塑性，即适应性髓鞘形成，也可能导致药物成瘾。在适应性髓鞘形成过程中，更活跃的脑回路获得更多的髓磷脂——这种脂肪绝缘物使电信号在神经纤维中传播得更快、更有效。例如，学习杂耍或练习钢琴会逐渐增加相关脑回路中的髓鞘形成，从而优化这些能力。但是，对学习、注意力和记忆至关重要的适应性髓鞘形成也有其黑暗的一面。在对小鼠的新研究中，研究人员发现，单剂量吗
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《Nature》新技术捕获了短寿命RNA，从而揭示了细胞中基因转录的隐秘协调方式
人类基因组包含大约23000个基因，但在任何给定时间，这些基因中只有一小部分在细胞内被激活。控制基因表达的调控元件的复杂网络包括基因组中称为增强子的区域，这些区域通常位于远离它们所调节的基因的地方。这种距离使得绘制基因和增强子之间复杂的相互作用图谱变得困难。为了克服这个问题，麻省理工学院的研究人员发明了一种新技术，使他们能够观察细胞中基因和增强子激活的时间。当一个基因与一个特定的增强子几乎同时被激活时，它强烈表明该增强子控制着该基因。在不同类型的细胞中，更多地了解哪些增强子控制哪些基因，可以帮助研究人员确定遗传疾病的潜在药物靶点。基因组研究已经确定了许多与多种疾病有关的非蛋白质编码区域的突变。
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《Nature》父亲的饮食会影响他的精子和儿子的健康
一项对小鼠和人类的研究表明，父亲的精子会记录下他的饮食习惯，而这一记录会影响他儿子的新陈代谢。研究发现，给雄性小鼠高脂肪饮食会提高它们精子中某些类型RNA的水平。研究还表明，食用这种不健康饮食的雄性小鼠的雄性后代会出现代谢问题，比如葡萄糖耐受不良，这是糖尿病的一种特征。根据流行病学分析，身体质量指数(BMI)高的人类父亲的儿子也表现出类似的问题。这项研究发表在6月6日的《Nature》杂志上。用精子写的研究表明，母亲可以将代谢特征传递给后代。至于父亲，盐湖城犹他大学医学院的生殖生物学研究员Qi Chen和他的团队在2016年发现，将高脂肪饮食的父亲的精子RNA注入受精卵后，会发育成患有代谢紊乱
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Nature Cancer：肿瘤硬度如何改变免疫细胞行为，让癌细胞转移！
免疫疗法的基础是利用人体自身的免疫系统来攻击癌细胞。然而，某些肿瘤患者对这些疗法没有反应，原因尚不清楚。“抗癌免疫疗法的全部影响尚未实现，特别是对于一些实体肿瘤，”癌症代谢和微环境项目助理教授Kevin Tharp博士说。研究人员推测，这些疗法失败的部分原因是由于肿瘤相关的纤维化，一层厚厚的纤维胶原蛋白(如疤痕组织)的产生，作为浸润抗肿瘤免疫细胞(如细胞毒性T淋巴细胞(ctl))的屏障。在2024年6月3日发表在《自然癌症》杂志上的一篇新论文中，第一作者Tharp及其同事阐明了纤维化肿瘤微环境如何为抗肿瘤免疫创造一个不适宜的环境。在这项专注于乳腺癌的新研究中，作者报告说，肿瘤相关巨噬细胞(ta
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新技术绘制单细胞中增强子-基因相互作用图
人类基因组包含大约23000个基因，但在任何给定时间，这些基因中只有一小部分在细胞内被激活。控制基因表达的调控元件的复杂网络包括基因组中称为增强子的区域，这些区域通常位于远离它们所调节的基因的地方。这种距离使得绘制基因和增强子之间复杂的相互作用图谱变得困难。为了克服这个问题，麻省理工学院的研究人员发明了一种新技术，使他们能够观察细胞中基因和增强子激活的时间。当一个基因与一个特定的增强子几乎同时被激活时，它强烈表明该增强子控制着该基因。在不同类型的细胞中，更多地了解哪些增强子控制哪些基因，可以帮助研究人员确定遗传疾病的潜在药物靶点。基因组研究已经确定了许多与多种疾病有关的非蛋白质编码区域的突变。
来源：news-medical
时间：2024-06-07
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NEJM：基因组测序让罕见病诊断率提高8%
罕见病患者往往被迫经历漫长的诊断之旅。即使是开展外显子组测序等扩展性检测，有些基因变异仍难以发现。一项新的研究发现，基因组测序可以为一些受罕见病影响的家庭提供答案。这篇题为“Genome Sequencing for Diagnosing Rare Diseases”的论文于2024年6月5日发表在《新英格兰医学杂志》上。波士顿儿童医院、哈佛大学医学院和丹娜-法伯癌症研究所等机构的研究人员评估了744个家庭的短读长基因组测序数据，对其中218个家庭（29.3%）做出了分子诊断。波士顿儿童医院的Monica Wojcik及其同事在文中写道：“我们利用基因组测序让29.3%的罕见病患者获得了可信的
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一项新的基因研究表明，失眠与卵巢癌风险和死亡率升高有关
在最近发表在《eBioMedicine》杂志上的一项研究中，研究人员调查了上皮性卵巢癌(EOC)风险或生存与失眠之间的因果关系。睡眠和EOC卵巢癌是女性癌症死亡的主要原因，仅在美国，2022年就夺去了近1.3万人的生命。由于缺乏特定症状，直到晚期才明显，因此早期发现EOC仍然具有挑战性。EOC也与高复发率有关。因此，仍然迫切需要确定可改变的和预后的风险因素，以促进早期发现EOC，以改善患者的预后。例如，睡眠障碍已知会增加患乳腺癌和卵巢癌的风险，并对其预后产生负面影响。睡眠是人类最具周期性和最基本的生理功能之一。它复杂地参与内分泌、代谢和免疫调节途径，所有这些途径也与各种癌症有关。这些共享的通路
来源：eBioMedicine
时间：2024-06-07
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科学-转化医学封面：治疗黄斑变性的开创性方法
年龄相关性黄斑变性（AMD）是造成老年人群低视力乃至失明的主要原因。近日，英国布里斯托尔大学、Cirrus Therapeutics公司和伦敦大学学院眼科学研究所发现了一种治疗AMD的革命性疗法。研究发现，在视网膜色素上皮中补充一种特定蛋白质——白细胞介素-1受体相关激酶M（IRAK-M），有望为治疗AMD提供一种新颖而有效的方法。这项突破性的研究成果于6月5日发表在《Science Translational Medicine》杂志上，并以封面文章的形式报道。AMD会严重影响患者的视力。AMD患者一开始会出现视物模糊，或中心出现黑点，最终会扩大到中心视力丧失。预计到2040年，全球AMD患者
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Science子刊：追踪细胞“短路”
加州大学圣地亚哥分校的一组研究人员已经确定了细胞通路“短路”的原因，这一发现为许多人类疾病的起源提供了新的线索。最近发表在《科学信号》杂志上的这项研究，探索了能够中断细胞通讯链的生化机制——Pradipta Ghosh博士将这种破坏性的相互作用比作游戏结束时的“蜂鸣器”。Ghosh是加州大学圣地亚哥分校医学院医学和细胞与分子医学系的教授，Irina Kufareva博士是加州大学圣地亚哥分校斯卡格斯药学院和制药科学学院的副教授，他们是该论文的通讯作者。这篇论文解释了两种细胞通路之间的“串扰”机制，一种是由被称为生长因子的蛋白质和它们的细胞受体发起的。第二种途径由一组完全不同的G蛋白偶联细胞受体
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Nature Immunology为抗癌T细胞寻找一种平衡之道
免疫疗法，即重新激活免疫细胞的抗癌活性或重新编程T细胞以靶向癌症的治疗方法，在治疗白血病方面显示出希望，但尚未在实体瘤中实现。成功受阻的一个原因是肿瘤附近潜在的杀死癌症的T细胞转化为不活跃的“耗尽”状态。圣犹达儿童研究医院的科学家们发现，亲代T细胞捕获癌症蛋白的紧密程度决定了它的子细胞是具有抗癌效应还是被耗尽。该研究结果发表在《自然免疫学》杂志上，对改善免疫治疗具有广泛意义。 T细胞是检测和摧毁癌症的主要抗癌免疫细胞。每个T细胞表面都有一种特殊的检测蛋白，即T细胞受体，它与一种单一的癌症相关蛋白结合，这一过程刺激免疫细胞摧毁癌症。圣犹达大学的研究小组表明，在小鼠模型中，T细胞受体和癌
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研究人员展示了第一台基于芯片的3D打印机
想象一下你可以拿在手心的便携式3D打印机。这种微小的设备可以使用户在旅途中快速创建定制的低成本物品，比如修复摇摇晃晃的自行车轮的紧固件或用于关键医疗手术的部件。麻省理工学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员展示了第一台基于芯片的3D打印机，朝着实现这一想法迈出了重要的一步。他们的概念验证装置由一个毫米级的光子芯片组成，该芯片可以向树脂井中发射可重构光束，当光线照射到树脂井中时，树脂井会固化成固体形状。原型芯片没有活动部件，而是依靠一组微小的光学天线来引导一束光。光束投射到一种液体树脂中，当暴露在光束的可见光波长下，这种树脂被设计成可以快速固化。通过结合硅光子学和光化学，跨学科研究团队能够展示一
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Nature Genetics指出了不宁腿综合征的潜在治疗方法
科学家们已经发现了导致不宁腿综合症的基因线索，这种疾病在老年人中很常见。这一发现可以帮助识别那些患这种疾病风险最大的人，并指出潜在的治疗方法。不宁腿综合症会引起腿部不愉快的爬行感和强烈的移动它们的冲动。有些人只是偶尔出现症状，而有些人则每天都出现症状。症状通常在晚上或夜间更严重，并可能严重影响睡眠。尽管这种情况相对常见——多达十分之一的老年人会出现症状，而2-3%的人受到严重影响并寻求医疗帮助——但人们对其原因知之甚少。患有不宁腿综合征的人通常还有其他症状，如抑郁或焦虑、心血管疾病、高血压和糖尿病，但原因尚不清楚。先前的研究已经确定了22个遗传风险位点，也就是我们基因组中包含与患病风险增加相关
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科学家揭示了钾离子通道如何在癌细胞中重新编程能量产生
研究人员揭示了控制细胞钾水平的通道如何导致乳腺癌细胞的代谢重新布线，促进肿瘤生长。该研究以预印本的形式发表在《eLife》杂志上，现在即将成为最终版本。编辑们称，该研究提供了令人信服的证据，证明一个特定钾通道的细胞内亚群将乳腺癌细胞重新编程为Warburg表型，这是癌症的代谢标志之一。离子通道是细胞内的通道，严格控制必需离子(如钾和钙)的向内和向外流动，被认为与癌症的恶性和进展密切相关。癌细胞由于其高生长速度而表现出更高的能量需求，并且可以将其代谢过程从需要氧气的过程转变为允许它们在氧气和营养不良的环境中生长的过程，这被称为沃伯格效应。德国 宾根大学Lukowski实验室的研究人员与国际/国家
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核孔复合物的蛋白质成分如何调节血细胞的发育
核孔复合物(NPCs)是由多种蛋白质组成的通道，将分子运送进出细胞核，调节许多关键的细胞功能，如基因表达、染色质组织和影响细胞存活、增殖和分化的RNA过程。近年来，包括Sanford Burnham Prebys癌症代谢和微环境项目副教授Maximiliano D’angelo博士的工作在内的新研究指出，癌细胞中的npc是不同的，但这些改变如何导致恶性肿瘤和肿瘤发展，甚至npc如何在正常细胞中发挥作用，人们知之甚少。在2024年6月5日发表在《科学进展》上的一篇新论文中，D’angelo和第一作者Valeria Guglielmi博士以及合著者Davina Lam发现Nup358是形成npc的
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一种新的靶DNA序列扩增、检测和分析方法
凯斯西储大学医学院的一组研究人员开发了一种靶DNA序列扩增、测试和分析的新方法。这种新技术或反应，被称为AMPLON(用多臂引物和核酸环优化扩增DNA)，提供了先前公认的“金标准”聚合酶链反应(PCR)方法的另一种选择，为医学诊断中的更多应用开辟了机会。该团队的研究结果最近发表在《Advanced Materials》杂志上。“AMPLON有潜力积极改变分子分析和临床诊断的方式，”医学院助理教授、该研究的首席研究员Mohamed S. Draz说，“从传染病诊断到个性化医疗和环境监测。”它是如何工作的研究人员利用这种技术将患病细胞的DNA与健康细胞的DNA进行比较，使他们能够更好地了解疾病进展
来源：Advanced Materials
时间：2024-06-07
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