2月8日(星期六)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:
《自然》网站()
1、科学家利用工程化鼻腔细菌将药物输送进大脑
最近,科学家们在《细胞》(Cell)杂志上报告称,他们已经利用鼻腔细菌向肥胖小鼠输送了抑制食欲的激素,这些小鼠随后体重减轻。尽管这种方法离用于人体还有很长的路要走,但它是利用细菌更有效地将药物输送到人体需要的地方的最新例证之一。
药物通常不能很好地到达它们需要到达的地方。如果科学家能改善药物的传送,就能最大限度地减少药物的副作用。对于细菌传递系统来说,大脑是一个特别不寻常的目标,因为大脑受到血脑屏障的保护,这种屏障通常会将微生物及特定分子阻隔在外。
为了解决这个问题,新加坡国立大学的研究人员决定利用一个很少被研究的通往大脑的通道:鼻腔。研究的第一步是确定哪些潜在的有用微生物存在于那里。尽管鼻腔与大脑直接相连,但鼻腔微生物群仍然相对未被探索。
研究人员检测了几种细菌,包括五种乳酸菌,这种细菌通常被认为是安全的。然后,研究小组对这些菌株进行筛选,看它们与一种分子的结合能力,该分子存在于称为嗅觉上皮的黏膜组织中。这是上鼻通道的一部分,并通过对嗅觉很重要的神经与大脑相连。虽然细菌不太可能从鼻腔传播到大脑,但一些分子可以沿着这条路径扩散。
研究人员找到了一种合适的菌株——植物乳杆菌,他们对其进行基因工程改造,使其产生并分泌多种分子,包括三种调节食欲的激素。连续8周每日通过鼻腔给予肥胖小鼠一定剂量的细菌后,它们吃得更少,在治疗期间体重也有所下降。
2、美国FDA批准首个猪器官移植试验
日前,美国食品和药物管理局(FDA)批准了首个基因编辑猪肾脏移植到人体的临床试验。作为将于今年晚些时候开始的试验的一部分,来自转基因猪的肾脏将被移植到慢性肾病患者身上,而患者原生肾脏已丧失正常功能。
在美国和中国,已有六个人接受了来自基因编辑猪的器官——肾脏、心脏、肝脏和胸腺——但这些手术是基于同情使用(compassionate use)条款批准的,这意味着病人病得很重,没有其它选择。由于各种原因,多数受试者术后存活期未超过数月,其中原因包括他们病得太重,无法承受大手术。正式临床试验是标准化的,因此可以产生重要的信息,包括关键的安全性和有效性数据,从而推动该领域向前发展。
根据美国生物科技公司United Therapeutics)的说法,最初将有六个人参加试验。该试验将包括55-70岁的终末期肾病患者,他们由于医学原因不符合常规肾移植的条件,或者在未来五年内不太可能获得肾移植,并且可能会在等待中死亡。患者将被密切监测大约6个月的严重不良事件,传染病和肾脏损害的迹象,然后实施终生医学随访。
该试验将通过追踪受试者术后生存率及移植肾脏存活率,以及存活多长时间来评估疗效。它还将测量肾脏过滤血液的效果,并追踪参与者生活质量的变化。
《每日科学》网站()
1、为什么有些酗酒者会患上晚期肝病,而有些人却不会
为什么每天喝几杯酒的人,有人会患上晚期肝病,而有人却不会?根据美国南加州大学凯克医学院发表在《临床胃肠病学和肝病学》(Clinical Gastroenterology and Hepatology)上的一项新研究,答案可能在于三种常见的潜在疾病。研究发现,患有糖尿病、高血压或高腰围的重度饮酒者患晚期肝病的可能性要高出2.4倍。
糖尿病、高血压和高腰围(女性约为88.9厘米;男性101.6厘米),属于五种增加心脏病发作和中风风险的代谢综合征指标中的三项,也被称为心脏代谢风险因素。
研究人员分析了来自美国国家健康与营养调查(National Health and Nutrition Examination Survey)的数据,这是一项有4万多名参与者参与的大型全国性调查,研究了大量饮酒、个体心脏代谢风险因素和严重肝纤维化患病率之间的关系。严重的肝纤维化指的是肝脏瘢痕,可导致肝功能衰竭。在这项研究中,重度饮酒的特征是女性每天1.5杯(约合纯酒精20克),男性每天2杯(约合纯酒精30克)。
研究人员发现,患有糖尿病或高腰围的重度饮酒者患晚期肝病的可能性是后者的2.4倍,高血压患者的可能性是后者的1.8倍。他们发现,另外两种心脏代谢风险因素——血清甘油三酯水平和低高密度脂蛋白升高与肝脏疾病的相关性不那么显著。
虽然这项研究没有分析为什么这三种心脏代谢风险因素对肝脏更危险,但研究人员推测,这些情况都有一个共同的途径,导致肝脏中的脂肪积聚,当与过量饮酒导致的肝脏中多余的脂肪沉积结合在一起时,会造成严重的损害。
研究人员强调,这项研究并不意味着没有这三种心脏代谢风险的人大量饮酒是安全的。他说:“我们知道酒精对肝脏有害,所有酗酒者都有患晚期肝病的风险。”
2、用AI测试AI :确保AI在临床实践中的有效实施
澳大利亚弗林德斯大学的研究人员开发了一个开创性的人工智能(AI)平台PROLIFERATE_AI,评估了最近在南澳大利亚医院试用的一种心脏AI工具是否真的有潜力帮助医生和护士在急诊科快速诊断心脏问题。
研究人员使用PROLIFERATE_AI评估RAPIDx人工智能工具,旨在通过快速分析临床和生化数据,帮助急诊医生快速准确地诊断心脏病。该研究成果发表在《国际医学信息学杂志》(International Journal of Medical Informatics)上。
在试验之前和试验期间,研究人员对RAPIDx进行了评估,参与医院的医疗和护理人员有机会分享他们对RAPIDx互动的见解。结果显示,虽然经验丰富的临床医生对RAPIDx表现出高度的理解和参与,但经验不足的用户(包括住院医师和实习生)面临可用性挑战。
研究人员强调,“使PROLIFERATE_AI与众不同的是它能够提供可操作的见解。我们不是仅仅关注技术性能,而是基于现实世界的可用性和临床医生的信任来评估人工智能工具,确保这些技术不仅具有创新性,而且具有实用性和可访问性。”
《赛特科技日报》网站()
1、新研究表明我们能控制基因遗传
最近RNA疫苗和双链RNA (dsRNA)疗法的成功证明,基于RNA的药物是对抗人类疾病最有希望的方法之一。虽然现在可以开发出使用dsRNA精确靶向和沉默致病基因的药物,但仍然存在一个重大挑战:如何有效地将这些可能挽救生命的RNA分子输送到细胞中。
最近发表在生物学科领域顶级学术期刊《eLife》上的一项新研究,可能会推动基于RNA的药物开发取得突破。美国马里兰大学的研究人员以微小的线虫为模型,探索dsRNA分子如何自然进入细胞并影响多个后代。他们的发现揭示了线虫细胞中dsRNA摄取的几种途径,这一发现可能会改善人类的药物输送方法。
他们的发现挑战了之前关于RNA运输的假设。研究人员已经了解到,RNA分子不仅可以在细胞之间携带特定的指令,而且可以跨越许多代,这为目前对遗传如何起作用的理解增加了一个新的层面。
研究小组发现,一种名为SID-1的蛋白质在使用dsRNA传递信息时起着守门人的作用,它在调节基因的跨代过程中也发挥着作用。当研究人员移除了SID-1蛋白后,他们观察到线虫意外地在将基因表达的变化传递给后代方面变得更好。事实上,这些变化持续了100多代——甚至在将SID-1恢复到线虫体内之后。
研究小组还发现了一种名为sdg-1的基因,它有助于调节“跳跃基因”——一种倾向于将自己移动或复制到染色体上不同位置的DNA序列。虽然跳跃基因可以引入新的基因变异,这可能是有益的,但它们更有可能破坏现有的序列并导致疾病。研究人员发现,sdg-1位于跳跃基因内,但产生用于控制跳跃基因的蛋白质,从而形成一个自我调节回路,可以防止不必要的运动和变化。
研究小组的发现为动物如何调节自己的基因并在几代之间保持稳定的基因表达提供了有价值的见解。研究这些机制可能为未来人类遗传性疾病的创新治疗铺平道路。
2、中外科学家发明了一种像金属一样导电的超薄聚合物
中国科学家领导的一个国际研究小组成功地开发了一种多层堆叠的二维聚苯胺(2DPANI)晶体,表现出优异的导电性和以金属样方式传输电荷的独特能力。他们的研究结果发表在最近的《自然》(Nature)杂志上。
导电聚合物(如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯)因其导电性而受到重视,并为传统半导体和金属提供了一个有前途的替代品。它们重量轻,灵活,成本效益高,使它们对各种技术应用具有吸引力。
尽管它们具有潜力,但一个主要的挑战是如何实现有效的电荷传输,特别是在聚合物链之间。这限制了其整体性能,并减缓了它们在实际应用中的采用。
为了突破难题,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)、德国德累斯顿工业大学、德国马普微观结构物理研究所等机构的研究人员,利用阴离子表面活性剂单层在水面上对苯胺进行拓扑定向二维聚合技术,开发了一种新型的2DPANI晶体。
2DPANI晶体的畴尺寸为130-160平方微米,厚度为数十至数百纳米。它具有层间距为3.59埃的柱状π阵列和菱形晶格,这是一种由相互交织的聚苯胺链形成的特殊晶体结构。电子自旋共振光谱和第一性原理计算证实,这种结构有利于强平面内共轭和层间电子耦合。
合成的导电聚合物表现出德鲁德型电导率,外推的直流电导率约为200 S/cm。还观察到各项异性的三维电荷传输特性,具备约7 S/cm的面外电导率和约16 S/cm的面内电导率,展现出各向异性导电特性。
聚合物研究的这一进展解决了由结构有序和电子耦合不足引起的有限电荷传输问题。该研究还提供了对三维金属导电性的见解,为电极、电磁屏蔽和传感器的发展开辟了新的途径。(刘春)
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