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未雨绸缪:感染奶牛的H5N1禽流感爆发,美国科学家们怎么应对?
一直在感染奶牛并在美国引起恐慌的禽流感病毒预计将于本周运抵德国。康奈尔大学(Cornell University)病毒学家Diego Diel的一批H5N1病毒样本将运往Riems的联邦动物卫生研究所(Federal Research Institute for Animal Health),该研究所拥有世界上为数不多的高安全实验室之一,具备处理牛和其他大型动物身上这种危险病原体的能力。在那里,兽医Martin Beer将使用这些样本来感染奶牛,以寻找比研究人员从实地收集的零星数据中所能收集到的更全面的病毒对牛和人构成的威胁。疫情已经蔓延到美国九个州的农场,六周后,来自这些地方的数据流仍然有限
来源:sciencemag
时间:2024-05-10
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模拟器官的计算模型:助力探索发育生物学关键之谜 组织形态发生
器官的最终形状是在细胞水平上的发育过程之间动态相互作用的结果。发育中的器官是如何协调细胞力学和细胞增殖以达到最终的大小和形状的?这是发育生物学中最重要的尚未解决的问题之一。圣母大学化学和生物分子工程副教授Jeremiah Zartman与包括加州大学河滨分校在内的一个多学科研究团队合作,开发了一种模拟果蝇翅膀发育的计算模型,以对产生器官组织的机制进行逆向工程。逆向工程的主要挑战之一来自蛋白质调控网络和多细胞相互作用的内在复杂性——这些相互作用发生在多个空间和时间尺度上。局部组织的曲率、细胞高度和核定位、上皮折叠和变平等形态变化,都会影响多细胞生物的形态发生、器官最终三维结构和功能的形成。。。作
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量子磁感:鸟类导航的进化秘密
候鸟有能力通过各种机制,包括磁罗盘,以惊人的精度导航很远的距离。在最近的一项研究中,由生物学家Corinna Langebrake博士和Miriam Liedvogel博士领导的研究小组比较了几百种鸟类的基因组,发现编码隐花色素4蛋白的基因发生了重大的进化变化。这种在鸟类眼睛中发现的蛋白质被认为是驱动它们导航能力的关键磁感受器。Cryptochrome 4作为磁受体候选者研究小组在最近发表在英国皇家学会研究期刊《 Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences》上的一篇论文中指出,这些发现表明了隐花色素对不同环境条件的适应
来源:scitechdaily biology
时间:2024-05-10
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细菌脂肪酸代谢物在免疫调节中起关键作用
肠道菌群或肠道内的微生物群落,在消化和维持整体健康方面起着关键作用。因此,肠道菌群的任何紊乱都会对全身产生影响。肠道微生物将膳食成分代谢为有益脂肪酸(FAs),支持代谢和维持宿主体内稳态。源自多不饱和脂肪酸(PUFAs)的代谢物,受植物乳杆菌等肠道微生物的影响,对炎症和免疫反应表现出强有力的影响。操纵肠道细菌及其代谢物有望治疗代谢和炎症性疾病。然而,尽管肠道健康和健康趋势取得了进展,但控制微生物衍生代谢物免疫调节特性的确切机制仍然难以捉摸。为了弥补这一差距,由东京科学大学的Chiharu Nishiyama教授领导的一组研究人员使用体外和体内小鼠模型进行了一系列实验,以了解细菌产生的FAs如何
来源:Frontiers in Immunology
时间:2024-05-10
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完成不可能的挑战:“数学显微镜”揭示了新颖、高效的工作记忆机制
加州大学洛杉矶分校健康研究人员发现了一种创造记忆的机制,同时降低代谢成本,即使在睡眠中也是如此。这种有效的记忆发生在大脑中对学习和记忆至关重要的部分,也是阿尔茨海默氏症发病的地方。这一发现发表在《自然通讯》杂志上。这听起来是不是很熟悉:你去厨房拿东西,但当你到达那里时,你忘了你想要什么。这是你的工作记忆衰退。工作记忆被定义为当你在做其他事情的时候,在短时间内记住一些信息。我们几乎每时每刻都在使用工作记忆。阿尔茨海默氏症和痴呆症患者有工作记忆缺陷,也会出现轻度认知障碍(MCI)。因此,人们投入了相当大的努力来理解大脑中庞大的神经元网络创造工作记忆的机制。在工作记忆任务中,被称为新皮层的大脑最外层
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细胞收缩模式和肿瘤侵袭性
了解癌细胞如何从原发肿瘤扩散是很重要的,原因有很多,包括确定疾病本身的侵袭性。细胞向邻近组织的细胞外基质(ECM)的运动是癌症进展的重要步骤,与转移的发生直接相关。在AIP出版的APL生物工程中,来自德国和西班牙的一组研究人员使用乳腺癌细胞系面板和来自乳腺癌和宫颈癌患者的原发肿瘤移植体来检查两种不同的细胞收缩模式:一种产生集体组织表面张力,保持细胞簇紧密,另一种更具方向性的收缩性,使细胞能够将自己拉入ECM。Eliane Blauth说:“我们关注了两个参数,即细胞对ECM纤维产生牵引力的能力,以及细胞之间相互牵引力的能力,从而产生较高的组织表面张力。我们将每种特性与不同的收缩机制联系起来,并
来源:news-medical
时间:2024-05-10
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新型头戴式设备有望缓解抑郁症状
研究发现,一种产生超低频率超低磁场的头戴式设备可以改善4名男性重度抑郁症患者的症状。未来使用该设备的试验可能会提供一种安全且无创的治疗抑郁症的方法。研究结果发表在《Asian Journal of Psychiatry》上。频率通常在0到300 Hz之间的磁场的存在被称为极低频磁环境(ELF-ELME)。虽然磁场和生物系统之间的相互作用是复杂的,而且还没有被很好地理解,但这种频率被认为可以刺激线粒体并诱导它们的更新。由于线粒体产生能量,它们为治疗与抑郁症相关的许多症状(如嗜睡)提供了一种潜在的方法。在这项研究中,由名古屋大学医学研究生院的Toshiya Inada教授和日本名古屋大学医院的Ma
来源:Asian Journal of Psychiatry
时间:2024-05-10
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AlphaFold3的重大升级为药物发现提供了动力
自从强大的人工智能(AI)工具AlphaFold2于2021年发布以来,科学家们已经使用蛋白质结构预测模型绘制了我们细胞中最大的机器之一,发现了药物,并绘制了每种已知蛋白质的宇宙。尽管取得了这样的成功,但在伦敦谷歌DeepMind领导AlphaFold开发的John Jumper经常被问到这个工具是否能做得更多。要求包括预测含有功能改变修饰的蛋白质的形状,或者预测它们与DNA、RNA和其他对蛋白质功能至关重要的细胞参与者的结构。“我会说‘不,你不能把它放进AlphaFold里’,”Jumper说。“我宁愿解决他们的问题。”5月8日发表在《自然》杂志上的最新版本AlphaFold旨在做到这一点—
来源:nature新闻
时间:2024-05-10
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如何评估红细胞的可变形性
红细胞(红细胞)在全身运输氧气,由于其变形能力,它能够穿过狭窄的毛细血管。新加坡科技与设计大学(SUTD)副教授Ye Ai说:“红细胞的可变形性是其健康和功能的重要指标,这种特性的变化可能预示着疾病的存在。”改进目前的技术来测量红细胞的变形能力提供了疾病检测的好处。通过能够早期检测RBC变形性变化,可以早期诊断和治疗患者,改善其预后。精密的测量工具还将帮助研究人员更好地理解红细胞的可变形性及其机制,可能会带来新的治疗方法。“总的来说,改善红细胞可变形性的测量方法可以带来更好的诊断工具,加强对疾病进展的监测,以及更有效的治疗,”Ai副教授补充说,他领导了一项研究,开发了基于图像的红细胞可变形性评
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黄芪多糖通过肠道菌群促进伏立康唑在炎症条件下的代谢
背景及目的伏立康唑(Voriconazole, VRC)是一种广泛应用的抗真菌药物,常引起肝毒性,是临床面临的重大挑战。先前的研究表明黄芪多糖(Astragalus多糖,APS)可以调节VRC代谢,从而可能减轻其肝毒性作用。在本研究中,我们旨在探讨APS调节VRC代谢的机制。 方法首先,我们使用Roussel - Uclaf因果关系评估法量表评估了异常VRC代谢与肝毒性的关系。其次,我们进行了一系列基础实验来验证APS对VRC代谢的促进作用。使用脂多糖诱导的大鼠炎症模型进行各种体外和体内实验,包括细胞因子谱分析、免疫组织化学、定量聚合酶链反应、代谢物分析和药物浓度测量。最后,通过肠道
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Cell七年研究成果:一针mRNA癌症疫苗就能引发强烈的癌症免疫反应
在首次对四名成年患者进行的人体临床试验中,佛罗里达大学开发的一种mRNA癌症疫苗迅速重新编程了免疫系统,以攻击胶质母细胞瘤,这是最具攻击性和致命性的脑肿瘤。这些结果反映了10名患有自然发生的脑肿瘤的宠物狗患者的治疗结果,由于它们没有其他治疗选择,这些患者的主人同意它们参与治疗,同时也反映了临床前小鼠模型的结果。现在,这项突破将在一项针对脑癌的一期儿科临床试验中进行测试。这些研究成果公布在5月1日在《细胞》杂志上,这一发现代表了一种潜在的新方法,可以利用mRNA技术和脂质纳米颗粒的迭代来招募免疫系统,对抗臭名昭著的耐药癌症,该方法类似于COVID-19疫苗,但有两个关键区别:使用患者自己的肿瘤细
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神经回路是人体免疫反应的关键调节器
维持平衡的免疫反应对生物体的健康和生存至关重要。过度的促炎活性可导致免疫失调和一系列自身免疫性和炎症性疾病。了解免疫调节可以改善治疗免疫疾病的策略。虽然先天免疫和适应性免疫已经得到了充分的研究,但大脑的调节作用仍不清楚。研究表明,感染会激活影响发烧和食欲的神经回路,而迷走神经刺激可能具有抗炎作用。需要进一步的研究来充分了解体脑轴影响免疫反应的机制,从而有可能为管理一系列免疫相关疾病提供新的治疗方法。在最近发表在《自然》(Nature)杂志上的一项研究中,研究人员阐明了身体-大脑轴是如何通过特定的神经回路感知和调节炎症反应的,这可能为治疗免疫疾病提供新的方法。背景在本研究中,所有涉及动物的实验程
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神经可塑性“软骨”很重要
神经元很重要,但它们不是一切。事实上,正是“软骨”,以细胞外基质分子簇的形式存在于神经细胞外部,被称为硫酸软骨素,在大脑获取和存储信息的能力中起着至关重要的作用。发表在《细胞报告》(Cell Reports)上的一项研究描述了大脑可塑性的一种新机制,即神经连接如何响应外部刺激而发生变化。这项工作源于哈佛医学院、特伦托大学和马格德堡的德国神经退行性疾病中心(DZNE)之间的合作。“感官技能和理解周围环境的能力取决于大脑的活动,大脑使我们能够感知和处理来自外部世界的刺激。通过我们的大脑,我们能够获取和存储新信息,并记住我们已经获得的信息,”Yuri Bozzi和Gabriele Chelini说。
来源:Cell Reports
时间:2024-05-09
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Nature Genetics数十年研究,发现一种会改变甲状腺调节的基因突变
来自芝加哥大学的一组研究人员与布鲁塞尔自由大学和华盛顿大学合作,发现了DNA非编码区域的一种基因突变,这种突变会改变甲状腺的调节,导致一种罕见的先天性甲状腺异常。每2000名新生儿中就有1人在出生时甲状腺激素缺乏或减少,如果不加以治疗,可能导致不可逆转的智力和生长障碍。促甲状腺激素(TSH),来源于脑垂体,控制甲状腺激素的形成。甲状腺激素水平降低导致TSH升高。因此,测量TSH通常用于筛查新生儿甲状腺激素缺乏症,允许早期治疗和预防病情的严重后果。然而,自从20世纪80年代早期建立了基于TSH的筛查制度以来,在甲状腺激素水平正常的情况下,已经遇到了高TSH的情况。患有这种疾病的人据说对TSH或R
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四分之一的脑瘫病例是遗传造成的,而不是缺氧
全球最大规模的脑瘫(cerebral palsy)遗传学研究发现,遗传缺陷很可能是造成中国四分之一以上脑瘫病例的原因,而不是之前认为的出生时缺氧。复旦大学和郑州大学领导的研究团队利用外显子组测序技术发现,在出生窒息的脑瘫病例中,突变比例明显更高,这表明缺氧可能是潜在遗传缺陷的继发症状。这一结果与全球范围内的小型研究结果一致。这项研究成果于5月1日发表在《Nature Medicine》杂志上,复旦大学附属儿科医院邢清和教授和郑州大学第三附属医院朱长连教授为共同通讯作者。脑瘫影响运动和姿势,是儿童中最常见的运动障碍。全球每1000名儿童中就有2人被确诊患有这种疾病,有时还伴有癫痫、自闭症和智力障
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疱疹病毒感染的进展重塑线粒体组织和代谢
在一项新的研究中,科学家们揭示了病毒感染如何影响线粒体的结构和功能,以及这些变化如何与病毒复制和感染进程紧密相关。这项研究提供了对病毒如何操纵宿主细胞线粒体以促进其生存和复制的深入理解,并可能为开发针对病毒感染的新疗法提供线索。疱疹病毒引起重大疾病,但也是有希望的溶瘤治疗候选者。1型单纯疱疹病毒感染依赖于宿主细胞的核DNA复制、转录机制和线粒体代谢。讲师Maija Vihinen-Ranta和她的研究小组调查了HSV-1感染从早期到晚期感染过程中随时间变化的线粒体变化。最近发表在PLOS Pathogens上的一项研究表明,这种感染导致了线粒体网络中编码蛋白质的基因的显著转录修饰,如呼吸链、细
来源:PLoS Pathogens
时间:2024-05-09
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是什么驱动了癌症的扩散?是细胞内部的拔河
癌细胞相互对抗的方式决定了它们能否迁移到身体的其他部位。了解癌细胞如何从原发肿瘤扩散是很重要的,原因有很多,包括确定疾病本身的侵袭性。细胞向邻近组织的细胞外基质(ECM)的运动是癌症进展的重要步骤,与转移的发生直接相关。AIP出版公司今天在《APL Bioengineering》上发表的一篇论文中,来自德国和西班牙的一组研究人员使用乳腺癌细胞系面板和来自乳腺癌和宫颈癌患者的原发肿瘤移植体来检查两种不同的细胞收缩模式:一种产生集体组织表面张力,使细胞簇保持紧密,另一种更具方向性,使细胞能够将自己拉入ECM。作者Eliane Blauth说:“我们专注于两个参数,即细胞对ECM纤维产生牵引力的能力
来源:APL Bioengineering
时间:2024-05-09
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Cell子刊:间歇性禁食可以预防肝脏炎症和肝癌
脂肪肝通常会导致慢性肝脏炎症,甚至可能导致肝癌。德国癌症研究中心(DKFZ)和Tübingen大学的科学家们现在已经在小鼠身上证明,以5:2的时间表间歇性禁食可以阻止这种发展。禁食可以减少患有肝脏炎症的小鼠肝癌的发展。研究人员在肝细胞中发现了两种蛋白质,它们共同负责禁食的保护作用。一种被批准的药物可以部分模拟这种效果。最常见的慢性肝病是非酒精性脂肪肝。如果不及时治疗,它会导致肝脏炎症(代谢功能障碍相关的脂肪性肝炎,MASH)、肝硬化甚至肝癌。脂肪肝在很大程度上被认为是肥胖的直接后果。近几十年来,不仅欧洲和美国的人体重增加了很多;肥胖在印度和中国等新兴国家也越来越普遍。因此,在受影响的国家,肝功
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Nature Biotechnology:人工智能预测肿瘤杀伤细胞的准确度很高
利用人工智能,路德维希癌症研究中心的科学家们开发了一种强大的预测模型,用于识别最有效的癌症杀伤免疫细胞,用于癌症免疫治疗。该预测模型发表在最新一期的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上,与其他算法相结合,可以应用于个性化癌症治疗,根据每位患者肿瘤的独特细胞组成定制治疗方案。Ludwig Lausanne的Alexandre Harari说:“人工智能在细胞治疗中的应用是新的,可能会改变游戏规则,为患者提供新的临床选择。”他和研究生rsammy psamtreand一起领导了这项研究。细胞免疫疗法包括从病人的肿瘤中提取免疫细胞,选择性地改造它们以增强它们对抗癌症的自
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两篇《自然通讯》论文:自由形成的细胞器帮助植物适应气候变化
植物感知光和温度的能力,以及它们适应气候变化的能力,取决于它们细胞中自由形成的结构,而这些结构的功能直到现在都是一个谜。加州大学河滨分校的研究人员首次确定了这些结构在分子水平上是如何工作的,以及它们在哪里和如何形成的。本周发表的两篇《自然通讯》论文描述了这一信息。长期以来,科学家们一直在研究植物细胞中被称为细胞器的膜结合区室,比如高尔基体、线粒体,最重要的是研究DNA复制并转录成RNA的细胞核。然而,对于能够在细胞核内动态组装和拆卸的无膜细胞器,如植物中帮助感知光和温度的光体,人们知之甚少。“有一段时间,人们称这些照片体为‘垃圾桶’,因为他们不理解它们。当人们不理解某样东西时,他们称之为无用。