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神经学牛人发布进阶版光遗传学技术
生物通报道：光遗传学是神经学领域的革命性技术，诞生至今已经有十年了。该技术是将光敏通道蛋白添加到想要研究的神经元中，通过光照选择性开启这些通道，激活或者沉默目标神经元。最初光遗传学只是一种不依赖电极的神经元激活途径，现在这一技术迎来了一次飞跃。科学家们在光遗传学的基础上开发了同时操纵和记录神经元活性的全光学（All-Optical）技术，并在上周的神经学协会（SfN）年会上进行了介绍。全光学技术主要是指在同一个细胞中表达光敏通道和光学报告基因。研究人员已经成功将光敏通道与钙离子指示剂结合起来，检测光遗传学刺激下的神经元活性（动作电位）。为了获得更精确的信息（尤其是在亚动作电位水平上），哈佛大学
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南大特聘教授：彻底改变药物设计的技术
生物通报道：大多数药物是由小分子组成的，它们可靶定一类细胞膜表面上发现的蛋白质。研究这些微妙的相互作用，对于有效药物的设计是必不可少的，但是，这一任务是非常具有挑战性的。现在，美国亚利桑那州立大学生物Biodesign研究所的陶农建（Nongjian Tao）及其同事，在最近的《Science Advances》杂志发表文章，描述了一种新方法，用于研究小分子及其与膜蛋白之间的交流。这项研究将使科学家和临床医生能够以前所未有的精度、在非常小的尺度上，研究这些相互作用。这项新的研究，对于细胞水平上对生物功能的基础性研究，有着广泛的意义，也为新药物的设计提供了一个高效的平台，可使药物设计进行的更快速
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北大陈良怡最新文章：活细胞超高分辨率成像技术
生物通“核心刊物”迎来了新期刊：科学通报，中国科学C辑:生命科学，这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的，我国学术期刊中的知名品牌，被国内外各主要检索系统收录，如国内的《中国科学论文与引文数据库》（CSTPCD）、《中国科学引文数据库》（CSCD）等；美国的SCI、CA、EI，英国的SA，日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容，生物通将展开详细推荐，欢迎读者共同参与……生物通报道：进入21世纪以来出现了多种超高分辨率荧光成像技术, 打破了光学分辨率的极限, 将光学分辨率提高到几十纳米的尺度, 可以用来观察精细的细胞内器官的结构和位置信息, 因此被广泛地应用于生物
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Science新刊：脱发治疗获重要突破
生物通报道：最近，哥伦比亚大学医学中心的研究人员发现，抑制处于休眠状态的毛囊中的一个酶家族，可恢复毛发的生长。相关研究结果发表在十月二十三日的Science新刊《Science Advances》。在小鼠和人类毛囊的实验中，Angela M. Christiano博士及其同事发现，抑制Janus激酶（JAK）家族的药物，当直接使用于皮肤时，可促进快速而强健的毛发生长。延伸阅读：中国农大PLOS解析脱发分子机制。该研究提出了一种可能性，即，被称为JAK抑制剂的药物，可用来恢复多种脱发的毛发生长，如由男性型光秃引起的脱发，以及当毛囊处于休眠状态时发生的其他类型脱发。有两种JAK抑制剂已通过美国食品
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艾滋病研究新突破：摧毁HIV的藏身地
生物通报道：抗HIV药物成功延长了数百万人的生命，但它们并不能彻底消灭病毒。因为HIV能够将遗传物质整合到一些白细胞的染色体中，避开免疫系统的监控。最近有两个研究团队开发了一种双特异性抗体，可以为免疫应答定向潜伏着HIV的细胞，摧毁病毒在机体内的藏身地。相关论文分别发表在Nature Communications和The Journal of Clinical Investigation杂志上。抗体是免疫系统生成Y形分子，能够有效靶标病原体。天然抗体的双臂结合同样的蛋白，而双特异性抗体的双臂靶向不同的目标。为了更好的打击潜伏HIV，研究人员设计了同时靶标白细胞表面受体（CD3）和HIV蛋白的双
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新方法分析临床样本中的组蛋白翻译后修饰
生物通报道 欧洲肿瘤研究所（EIO）等机构的研究人员开发出一种基于质谱的流程，可分析FFPE临床样本中的组蛋白翻译后修饰。他们于上周在《Molecular & Cellular Proteomics》上详细介绍了这种技术。利用这种技术，研究人员分析了一系列乳腺癌样本，发现Luminal A型乳腺癌和三阴乳腺癌中组蛋白H3的甲基化模式存在明显差异。他们认为，这些结果可作为概念验证，说明综合hPTM分析和FFPE样本的方法可实现回顾性的表观遗传研究。FFPE组织作为最常见的临床样本保存形式，蕴藏了大量的信息，也带来了艰难的挑战。因固定过程导致大量的蛋白质交联，故蛋白质组分析困难重重。近年来
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谢晓亮院士Science子刊：开发先进肿瘤检测技术
生物通报道 来自哈佛大学、密歇根大学等处的研究人员证实，可以采用定量受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)显微镜来检测人类脑肿瘤浸润。这一研究成果发布在10月14日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。哈佛大学谢晓亮（X. Sunney Xie) 教授和密歇根大学的Daniel Orringer博士是这篇论文的共同通讯作者。谢晓亮教授是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一，其研究组在离体实验及活细胞内生物系统在单分子水平的动力学研究方面取得了不少重要的成果，尤其是单分子荧光
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新技术可快速精准探测脑瘤 更安全有效实施手术
无需标记物直接探测样品本身的光谱信号新华社华盛顿10月14日电 （记者林小春）中美研究人员14日在新一期美国《科学转化医学》杂志上报告说，一种叫受激拉曼散射显微镜的新型成像技术可快速、精准探测脑瘤组织，从而帮助外科医生更加安全、有效地实施切除手术。论文第一作者、现任职于复旦大学物理系的季敏标教授告诉新华社记者，目前脑外科医生在手术中只能依靠肉眼和触觉的经验来决定肿瘤边界，而他们的技术可以在手术中帮助医生快速辨别肿瘤的残余情况，提高手术精度，实现精准治疗。这项研究是季敏标在哈佛大学做博士后期间，与美国密歇根大学医学院的丹尼尔·奥林格医生合作的成果。季敏标介绍说，受激拉曼散射显微镜技术主要利用组织
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斯坦福牛人开发新方法来检测移植排异
生物通报道 斯坦福大学的Stephen Quake团队开发出一种基于新一代测序的分析，可检测肺移植患者中的无细胞循环DNA，并从中发现排异和感染的迹象。这项成果于本周发表在《美国科学院院报》（PNAS）上。这位牛人科学家是单细胞基因组学领域的先锋，曾测定人类精子的单细胞基因组。研究人员将他们的方法与目前的金标准方法（支气管活检）进行比较，以监控51名患者的移植排异反应。他们发现，这种分析能够提供急性和慢性排异的信息，曲线下面积为0.9，敏感性为100%，特异性为73%。尽管肺移植是晚期肺疾病患者的选择，但临床效果不好，平均存活时间仅为5.3年。手术后的并发症包括感染、损伤，以及两种类型的排异：
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造血干细胞制备获重要突破
生物通报道：最近，由西班牙IMIM（Hospital del Mar Medical Research Institute）带领的一项国际研究表明，一个名为Notch的蛋白质（参与胚胎发育的不同阶段）激活的强度和效率，决定着细胞的命运，即，决定细胞会形成主动脉还是造血干细胞。对于动脉细胞来说，许多Notch分子需要被激活，而对于造血细胞来说，需要的则要少很多。相关研究结果发表在《Nature Communications》。延伸阅读：利用造血干细胞再生能力的关键蛋白。根据IMIM干细胞和癌症研究组负责人Anna Bigas博士介绍说：“我们已经证明，为了达到这些水平的激活，在激活Notch分子
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RNA编辑技术治疗严重罕见病
生物通报道：肌肉萎缩症目前还没有治愈的方法，患有这种疾病的儿童在早年失去了重要的肌肉力量。根据来自美国西北大学医学院和芝加哥大学的一项最新研究，一种被称为“外显子跳跃（exon skipping）”的RNA编辑技术，在治疗一种罕见而严重形式的肌肉萎缩症的过程中，已经取得初步成效。相关研究结果发表在十月十二日的《Journal of Clinical Investigation》。这个发现来源于一位父亲Scott Frewing的坚持，他的两个儿子被诊断出患有一种罕见的、严重的肌肉萎缩症，他与遗传学科学家、研究这种疾病的Elizabeth McNally博士进行了合作。本疾病的罕见形式是肢带型肌
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著名学者庄小威Cell发布突破性技术
生物通报道 来自哈佛大学的研究人员报告称，她们采用超高分辨率成像绘制出了神经元突触输入区的图谱。这一重要的研究成果发布在10月8日的《细胞》（Cell）杂志上。论文的通讯作者是著名的华人女科学家庄小威（Xiaowei Zhuang）。庄小威早年毕业于中国科技大学少年班，34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双学科正教授，是哈佛物理系和化学系少有的双科教授。2012年庄教授当选为美国国家科学院院士，刷新了美国科学院最年轻华人院士的纪录。她所研发的超高分辨率技术STORM与诺奖得主Eric Betzig的成果不相伯仲，却和2014年的诺贝尔化学擦肩而过（延伸阅读：著名学者庄小威Nature
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一种新的血液检测技术能帮助医护人员快速检测心脏病
新华社伦敦10月8日电 （记者张家伟）一种新的血液检测技术能帮助医护人员快速判断，有心绞痛症状的病人患心脏病的风险。最新一学术期刊《柳叶刀》上刊登了这一成果。由英国爱丁堡大学研究人员领衔的团队发现，受损的心脏细胞会向血液中释放肌钙蛋白，血液中这一物质的水平升高，病人患心脏病的几率也相应提高。为验证这一判断方法，研究人员对6000多名有心绞痛等症状的病人进行了相关测试并跟踪观察。结果显示，病人的患病几率与测试结果基本相符。由于长久以来缺乏有效的快速检测方法，许多因心绞痛而被送往医院的病人都需要接受繁琐的检测和长时间观察，才能最终判断他们是否有患心脏病的风险，这给病人和医院都带来不小的负担。研究人
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Nature发表再生医学重要突破
生物通报道：进入二十一世纪，干细胞领域迎来了制造类器官的热潮。最近，澳大利亚和荷兰科学家用人类干细胞成功在体外获得了模拟胚肾的类器官，这一突破性成果发表在十月七日的Nature杂志上。这种类器官可以模拟肾脏功能，帮助人们对药物进行毒性筛选，也是体外培养肾脏用于移植的重要一步。患有严重肾病的人往往依靠透析来维持生命，只有进行肾脏移植才能够将其治愈。然而由于捐献器官短缺，仅美国就有约十万人正等待肾脏移植。为了解决这一问题，人们一直希望在体外培养可供移植的肾脏。“我们制造的类器官比之前的肾脏模型要好得多，”文章的通讯作者，Murdoch儿童研究所的Melissa Little说。十多年来，复杂的肾脏
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Science突破性成果：新型男性避孕药
生物通报道：女性避孕药已经面世半个多世纪了，但男性避孕药却一直停留在实验室阶段。日前，科学家们用两种FDA批准药物靶标一种精子特异性蛋白，成功在雄性小鼠中实现了可逆性不育。这项发表在Science杂志上的重要研究，为男性避孕药带来了新的曙光。这项研究使用的两种药物是环孢霉素A和FK506。这两种calcineurin抑制剂已经被FDA批准用于抑制免疫系统。它们能够阻断calcineurin在T细胞激活中起到的作用，防止患者在器官移植后产生排斥反应。不过环孢霉素A和FK506也存在一定的副作用，会影响男性的生殖功能。文章通讯作这Masahito Ikawa指出，这些药物在处方剂量下会降低精子的活
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裴钢院士新文章：细胞转分化研究突破成果
生物通报道 来自中科院上海生命科学研究院、复旦大学和同济大学的研究人员报告称，他们采用药物鸡尾酒成功地将星形胶质细胞直接转化成为了神经细胞。这一研究突破发布在10月2日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上。领导这一研究的是中科院上海生命科学研究院细胞生物学重点实验室的裴钢（Gang Pei）院士。裴钢教授1999年当选中国科学院院士。2001年当选第三世界科学院院士。主要从事细胞信号转导与调控领域前沿的基础研究，在包括Nature、Cell、Nature medicine等国内外权威学术刊物上发表论文100多篇，这些论文已被SCI收录的专业刊物引用逾千次。曾先后获得过
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用纳米孔检测蛋白质获重要突破
生物通报道：对通过纳米孔的DNA进行测序，可提供长的读长，单分子的读数，并且能够避免昂贵的荧光标记和费时的扩增步骤。那么，纳米孔方法能为蛋白质研究做什么呢？虽然肉眼看不见，但是这种最新的分子生物学技术是强大的。纳米孔的直径约4纳米，是一层人造膜上产生的一个纳米孔，使研究人员能够收集一系列测量，对通过这些可渗透的开口的分子进行结构分析。延伸阅读：纳米孔技术带来基因调控新见解。纳米孔以前用于DNA测序或识别与DNA结合的转录因子，通过检测在每个碱基周围流动的水溶液的水流变化，揭示穿过这个孔的遗传物质的秘密。现在，随着已确立起来的DNA分析，宾夕法尼亚大学的一个研究小组将目光投向了蛋白质。他们新开发
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Cell发布革命性DNA甲基化分析技术
生物通报道 Whitehead研究所的研究人员开发出了一种方法，监测单个细胞中随着时间推移发生的DNA甲基化改变。这一突破性的研究成果发布在顶级科学期刊《细胞》（Cell）杂志上（延伸阅读：北京大学Nature子刊开发甲基化分析新技术 ）。DNA甲基化对正确控制基因表达及细胞身份——使得细胞具有相同遗传物质的细胞变为神经细胞、肌肉细胞或皮肤细胞，起至关重要的作用。包括癌症在内的某些疾病与DNA甲基化模式发生改变有关联，能够记录下这些改变可以帮助开发出一些新疗法。Whitehead研究所创始成员、麻省理工学院生物学教授Rudolf Jaenisch说：“甲基化在发育、疾病和癌症中起关
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Cell突破性成果：刺激神经帮你甩掉脂肪
生物通报道：瘦素是一种控制体重的激素，能够作用于大脑，调节进食和代谢。不过人们一直不清楚，瘦素对大脑起作用之后，大脑如何向脂肪发送信号并诱导其分解。葡萄牙IGC研究所和美国洛克菲勒大学的研究人员解决了这个问题。他们发现白色脂肪是受神经支配的，直接刺激脂肪里的神经元足以促使脂肪分解。这一突破性研究发表在九月二十四日的Cell杂志上，为开发新的减肥疗法奠定了基础。脂肪组织占人类体重的20-25%，以甘油三酯的形式储存能量。二十年前，洛克菲勒大学的Jeffrey Friedman及其同事鉴定了脂肪细胞生产的瘦素。研究显示，瘦素作为一种神经内分泌信号，负责保证机体的脂肪量。低水平瘦素会增加食欲降低基础
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Nature发布癌症转移研究重大突破
生物通报道 癌细胞脱离肿瘤，潜入血流中快速定居到身体的其他部位，这只需要几秒钟的时间。这些移植物有可能会立即发展为致命的转移癌或是潜伏多年，在原发性肿瘤切除数十年后引起肿瘤复发。转移灶导致了大多数的癌症死亡，由于极难追踪它们的微小种子，很少有研究人员设法去研究它们。现在，来自加州大学旧金山分校的科学家们称将人类乳腺癌肿瘤移植到小鼠体内，在癌细胞脱离原肿瘤进入血液中开始在身体其他部位形成肿瘤时，他们捕获及研究了单个的转移癌细胞。研究人员发现，这些细胞表达的遗传程序与它们起源的原发肿瘤截然不同，包含了一些通常在乳腺干细胞中表达的基因。发表在9月23日《自然》（Nature）
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