健康

北卡罗来纳大学莱恩伯格综合癌症中心的研究人员创建了一种卡波西肉瘤模型，这可能有助于加快开发新的治疗药物的进程，而卡波西肉瘤是HIV感染者最常见的癌症。研究结果发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。这个进展对于与卡波西肉瘤的斗争至关重要，可能会导致新治疗药物的创造。根据北卡罗来纳大学莱恩伯格的高级通讯作者德克·迪特马（Dirk Dittmer）博士的说法，第一种卡波西肉瘤动物模型已被开发出来，这对于临床试验中新药物的测试至关重要。之前，仅使用其他癌症的再利用药物来治疗卡波西肉瘤，而现在研究人员可以探索全新的化合物来对抗这种潜在的致命癌症。大约20%的人体癌症是由病毒引起的或依赖病毒感染作为必要因素。与卡波西肉瘤和B细胞癌症相关的卡波西肉瘤病毒（KSHV）于1994年首次被识别，并与卡波西肉瘤和B细胞癌症有关。KSHV相关疾病影响身体的器官，并最终致命。在美国，这些疾病主要见于免疫系统较弱的人群，如HIV阳性者或经历过器官移植的人。 根据估计，全球在2020年诊断出34,270例卡波西肉瘤病例，报告死亡15,086例。男性病例和死亡人数是女性的两倍。非洲占全球新病例的73%和卡波西肉瘤死亡人数的86.6%。该疾病在非洲广泛传播，与HIV无关。非洲某些地区的研究人员一直在寻找研究癌症的方法，特别是卡波西肉瘤，这是一种在南部和东部非洲国家常见的癌症。研究癌症的一种方法是在实验室环境中检查肿瘤细胞，但卡波西肉瘤肿瘤细胞由于高度依赖信号分子和血液供应而难以处理，这使得它们在实验室培养皿中难以存活。这就是为什么研究人员一直专注于创建与人类疾病非常相似的动物模型。在开发模型时，他们面临的一个挑战是，在卡波西肉瘤小鼠模型中，有两种类型的基因转录为蛋白质。通常当病毒感染细胞时，细胞会因病毒复制而死亡，这一过程被称为细胞裂解；病毒复制所需的基因称为裂解基因。与癌症病毒不同，后者会进入一种称为潜伏的休眠状态，只有帮助感染细胞生存的基因被激活。研究人员创建的小鼠模型很复杂，因为它需要两种基因的结合。 与子宫颈癌及其相关病毒HPV（人乳头瘤病毒）相比，开发卡波西肉瘤小鼠模型面临重大挑战。KSHV基因组的大小是HPV的20倍。HPV有两个。研究人员创建了两只小鼠，各对应一种致癌基因E6和E7，以在动物中复制这种疾病。KSHV可能有多达10个协同作用的致癌基因，这使得开发那么多小鼠变得困难。因此，研究人员创造的单一模型具有很大的价值，迪特马表示。 迪特马还强调，新的小鼠模型对于理解血管生成（新血管的形成）是有益的。迪特马解释说，若没有血管生成，癌细胞将无法获得足够的氧气而死亡。小鼠模型使得更好地研究血管生成抑制药物成为可能，提供了测试新药物的更有效方式。对于卡波西肉瘤而言，这些药物可能同样有效于血管生成较少的肿瘤，这将是一个重大优势。…

一组来自赖斯大学和休斯顿大学的化学家和生物工程师在他们努力生产用于体外生长生物组织的生物材料方面取得了突破。他们的研究导致创建了基于肽的水凝胶，这些水凝胶模仿肌肉和神经组织的有序结构，可能为开发具有实际功能的实验室培养组织铺平了道路。这一里程碑式的成就包括开发出一种新的制造工艺，用以生产对齐的纳米纤维水凝胶，为受伤后的组织再生开辟了有希望的机会，并提供了一种测试潜在治疗药物的方法。该小组由化学和生物工程教授杰弗里·哈特杰林克领导，创造了模仿肌肉和神经组织有序排列的基于肽的水凝胶。这种排列对组织的功能至关重要，但在实验室重现这种排列是困难的，因为这需要对齐单个细胞。十多年来，该团队一直在开发可以自组装成纳米纤维的多域肽（MDPs）。这些纳米纤维类似于人体内自然存在的纤维蛋白，类似于纳米级别的蜘蛛网。在他们最近的研究中，研究人员发现了一种新的制作对齐的MDP纳米纤维“面条”的方法，该研究在线发表并在期刊《ACS Nano》的封面上亮相。他们将肽溶解在水中，然后挤出到盐水溶液中，以创建对齐的肽纳米纤维，类似于小于细胞的扭曲绳索。通过增加溶液中离子或盐的浓度并重复该过程，他们能够实现更大的纳米纤维对齐。研究结果显示，该方法能够生产有效引导细胞朝期望方向生长的对齐肽纳米纤维。首席作者亚当·法尔希德最近获得赖斯大学生物工程博士学位，他表示，这一发展是再生医学领域创建功能生物组织的重要里程碑。 该研究的一个关键发现是，当肽纳米纤维的对齐过强时，细胞无法正确对齐。后来发现，细胞需要能够施加力量到肽纳米纤维上以便识别对齐。如果纳米纤维过于刚性，细胞无法施加这种力量，无法按照期望的方式排列。“关于细胞行为的这一知识可能对组织和生物材料的开发具有更广泛的影响，”哈特杰林克表示。“理解细胞如何在纳米级别与这些材料相互作用，可能会导致更有效的组织构建方法。” 来自赖斯大学化学系的其他共同作者包括博士研究生特蕾西·余和卡森·科尔、研究生约瑟夫·斯温，以及本科生研究员亚当·托马斯。此外，生物工程本科生研究员乔纳森·马库尔、研究生埃里克·加西亚·惠特龙和K·简·格兰德-艾伦教授也参与了该研究。来自休斯顿大学的研究团队包括博士研究生克里斯蒂安·泽瓦洛斯-德尔加多、研究助理萨杰德·萨埃迪法德、研究助理教授曼莫汉·辛格和工程教授基里尔·拉林。本项工作的资金由国家卫生研究院（R01DE021798，R01EY022362，R01HD095520，R01EY030063）、国家科学基金会（2129122）、国家科学基金会研究生研究奖学金计划，以及韦尔奇基金会（C-2141）提供。作者对本新闻稿的内容负全责，内容未必反映资助组织的官方观点。

最近对美国家庭空气污染的调查显示，由于燃气和丙烷炉的使用，氮二氧化物的暴露显著增加。这种污染物与儿童哮喘有关，即使在离厨房较远的卧室，使用炉子期间及其关闭后的几个小时里，氮二氧化物的水平常常超过推荐的健康限制。这项研究发现，使用燃气或丙烷炉的家庭始终暴露在不安全的氮二氧化物水平中。首席研究员对仅在使用燃气炉一小时内健康标准迅速被突破感到惊讶。斯坦福大学杜尔可持续发展学院的罗布·杰克逊教授解释道：“这种污染物在空气中残留的时间很长。”根据《科学进展》杂志5月3日的研究，燃气和丙烷炉的污染不仅仅是厨房这些人所关注，它影响到整个家庭。”他指出，除了其他不利的健康影响之外，长期吸入高水平的氮二氧化物(NO2)可能加重哮喘发作，并且与儿童肺部发育不足和过早死亡相关。虽然大部分NO2的暴露是由于汽车燃烧化石燃料造成的，但研究人员表示，燃气和丙烷炉的污染物组合可能导致多达200,000例儿童哮喘病例。这些病例中有四分之一可以仅归因于氮二氧化物，论文作者这样表示。作者包括来自中央加州哮喘协作组织、PSE健康能源和哈佛大学T.H.韦尔公共卫生学院的科学家。 首席研究作者雅奈提到：“我们发现，炉子燃烧的气体量是决定暴露水平的最重要因素。此外，使用有效的抽油烟机并定期使用它也是需要考虑的重要因素。”地球系统科学的博士生卡什坦发现，NO2的额外暴露空间很小。除了哮喘病例，美国家庭中燃气炉的长期NO2暴露水平可能每年导致数千例死亡，可能多达19,000例，或与每年因二手烟导致的死亡数量的40%相当。这个估算基于研究人员对家庭因燃气炉而呼吸的氮二氧化物的新测量和计算，以及有关长时间暴露于室外NO2造成的死亡的最佳可用数据，这些数据受美国环境保护局(EPA)的监管。 环境保护局进行的一项研究估计了氮二氧化物暴露造成的死亡人数。这个估计可能不准确，因为它没有考虑到家庭中燃气炉反复暴露于高水平氮二氧化物的有害影响。此外，它还依赖于过去关于室外氮二氧化物暴露对健康影响的研究，这些研究可能还包含其他来源的污染物，例如汽车和发电厂。 研究人员使用传感器测量了100多个不同大小、布局和通风方式的家庭中的NO2浓度。他们在炉子使用前、使用中和使用后进行测量。他们将这些测量结果与其他信息结合，使用国家标准与技术研究所(NIST)的软件CONTAM驱动的模型来模拟建筑物内逐间的气流、污染物运输和居住者暴露。这使他们能够在多种现实条件和行为下估计全国平均值和短期暴露，并将模型输出与他们自己的家庭测量结果进行比较。 研究结果表明，在国家层面上，典型使用燃气或丙烷炉每年平均增加约4个部分十亿的氮二氧化物暴露。这是美国环境保护局设定的室外空气质量标准的四分之三。斯坦福大学杰克逊小组的研究是对燃气炉室内空气污染进行的一系列最新研究。以前的研究表明，燃气炉释放的污染物（如甲烷和苯）的速度。此项研究集中在炉子排放对健康的影响。研究人员发现，仅在燃气炉上烹饪一个小时，就能产生达到世界卫生组织认为不安全的室外空气暴露水平的四分之三的氮二氧化物浓度。这个水平甚至不包括其他室外来源，从而增加了超过极限的可能性。卡什坦指出，这些信息对于理解燃气炉对健康的影响至关重要。为了更好地理解污染物对人类健康的影响，科学家们进行了一项研究，以确定这些污染物如何在家庭内移动、积聚并最终扩散。杰克逊教授指出，研究的重点已经从测量炉子排放的污染物量转向人们实际呼吸的污染物量。研究发现，烹饪食物产生颗粒污染物无论燃料来源如何都是可能的。然而，确认烹饪过程中食物不会释放氮二氧化物，电炉也不产生任何NO2。杰克逊强调，排放氮二氧化物的因素是燃料来源，而不是食物本身，电炉不排放任何氮二氧化物。如果您有燃气或丙烷炉，使用通风设备来尽量减少您对氮二氧化物或苯等污染物的暴露是很重要的。您家庭的大小也会影响氮二氧化物的浓度，较小的房屋的暴露水平通常高于较大的房屋。即使有抽油烟机将空气排出户外，但在较大房屋中，烹饪期间和之后，氮二氧化物的浓度也可能剧增到不健康的水平。在小于800平方英尺的房屋中，居民的氮二氧化物暴露是全国平均水平的两倍，而与那些住在最大的房屋的人相比，暴露水平是四倍。社区中，通常少数族裔居民居住在更小的房屋中，而富裕社区的人则住在更大的房屋中，通常超过3,000平方英尺。这种房屋大小的差异导致不同种族、族裔和收入群体之间的NO2暴露差异。研究表明，与全国平均水平相比，美国印第安人和阿拉斯加土著家庭的NO2长期暴露高出60%，而黑人和西班牙裔或拉丁裔家庭的暴露高出20%。此外，燃气炉造成的室内空气污染进一步加剧了这些社区的暴露问题，这些社区已经面临来自车辆尾气等室外氮二氧化物污染源的较高暴露。…

著名的谚语“我的敌人的敌人是我的朋友”是奥地利心理学家弗里茨·海德在1940年代提出的社会平衡理论的一部分。基于这个理论进行的社会网络模型的早期尝试一直存在争议。然而，一个新的模型已经被开发出来，该模型考虑了两个关键因素：社交网络中的每个人并不相互认识，并且有些人比其他人更友好。当考虑到这些因素时，大规模社交网络与社会平衡理论始终保持一致。这个模型在探讨政治极化、神经网络、药物相互作用等方面具有广泛的应用。 西北大学的研究人员利用统计物理验证了这一著名谚语背后的理论。 他们的研究将在5月3日发表于《科学进展》期刊上。 在1940年代，奥地利心理学家弗里茨·海德提出了社会平衡理论，该理论解释了人类如何本能地追求社交圈内的和谐。根据该理论，有四条规则——敌人的敌人是朋友、朋友的朋友是朋友、敌人的朋友是敌人，最终，朋友的敌人也是敌人——这些规则导致平衡关系。 尽管有众多尝试通过网络科学和数学验证这一理论，但研究未能成功，因为网络并不遵循完全平衡的关系。因此，关键问题是，根据适当的网络模型，社交网络是否表现出比预期更大的平衡。许多网络模型过于简单，无法全面涵盖影响社会平衡的人际关系的复杂性，导致关于观察到的偏差是否符合人类行为的研究结果不确定。西北大学的团队成功地结合了海德社会框架的两个主要组成部分，这一直是研究人员面临的挑战。在现实生活中，并非每个人都相互认识，并且人们的友好程度各不相同。之前的模型只能解决其中一个因素，但该团队的新网络模型能够同时容纳两者，最终在海德理论提出近80年后确认了其有效性。这个新框架可以为研究人员提供有关社会动态的宝贵见解。…

最近的一项研究发现，胰腺癌细胞根据它们在胰腺中的位置不同而有所变化。这一关于肿瘤的新信息可能会导致更有效的靶向治疗。胰腺导管腺癌（PDAC）在过去十年中被诊断的数量不断增加，现在已成为男性中癌症相关死亡的第七大原因。胰腺癌是全球男性和女性面临的重大健康问题，预计到2030年将成为全球癌症相关死亡的第三大原因。胰腺癌病例的增加可以归因于多个因素，包括肥胖症和糖尿病的发病率上升。 休斯顿卫理公会医院的胃肠医学肿瘤科负责人梅恩·阿卜杜拉希姆博士，在一篇题为“胰腺头部与体部和尾部的胰腺导管腺癌的比较分子谱”的文章的撰写中发挥了关键作用，该文章在自然出版集团的在线期刊NPJ精准肿瘤学上发表。阿卜杜拉希姆博士及其研究团队的研究揭示了胰腺癌分子特征在胰腺不同位置之间的显著差异。 癌性肿瘤在决定系统治疗效果方面起着重要作用。 阿卜杜拉希姆及其同事提出了一种理论，认为胰腺头部的肿瘤微环境与体部和尾部不同，具体体现在每个胰腺部分存在的免疫受体上。 “通过研究肿瘤周围的生物学，并考虑其在胰腺中的位置，我们可以改善对治疗选择的评估，”阿卜杜拉希姆表示。“与其以相同的方式治疗所有胰腺癌患者，转向基于肿瘤位置的模型可能会显著改变临床方法。”在这项研究中，阿卜杜拉希姆和他的团队制定了初步治疗计划。该团队认为，这一发现可以帮助临床医生制定更具针对性的治疗计划，并最终改善患者的预后。参与该研究的合作者包括本杰明·A·温伯格、阿卜杜拉·埃斯梅尔、阿努普·卡西、内斯特·F·埃斯纳奥拉、乔安·修和雅斯敏·巴卡。科克雷尔基金会和休斯顿卫理公会医院基金会为这项研究提供了支持。

来自威康桑格研究所、剑桥大学、邓迪大学及其合作伙伴的研究人员已经创建了人类胎盘感染路径的首个全景视图。这可能有助于识别潜在的药物靶点，为开发安全孕期治疗疟疾、弓形虫病和李斯特菌病等疾病的疗法提供帮助，这些疾病都可能导致严重的妊娠并发症。该研究以高分辨率绘制了胎盘对这些疾病感染的反应，可能为新的治疗选择打开了大门。研究团队在其研究中使用了新颖的“迷你胎盘”技术。这项研究是更大的人类细胞图谱联盟的一部分，该联盟旨在绘制人类身体中的每种细胞类型，以革命性地改善我们对健康和疾病的认识。 今天（5月3日）发表于《细胞系统》的研究集中在与疟疾、弓形虫病和李斯特菌感染相关的途径，这三种感染都可能导致妊娠并发症和流产。研究发现，继发性炎症可能是这些感染在妊娠过程中导致并发症的原因，并揭示胎盘免疫细胞可能具有防御作用。 研究正在进行中，以寻找在早期妊娠感染中导致并发症的途径中的潜在药物靶点。 妊娠期间的感染是一个重要的全球健康问题，全球数百万人民受到影响。这些感染可能导致母亲死亡、败血症以及妊娠并发症，例如流产、胎儿发育问题、低出生体重和死胎。疟疾、弓形虫病和李斯特菌病是可能在妊娠期间构成威胁的常见感染。 由于这些感染可能导致严重并发症，尤其是在疾病更高发的地区，孕妇面临更大风险。例如，在撒哈拉以南非洲和东南亚的一些地区，疟疾寄生虫恶性疟原虫广泛传播，风险尤其高。…

瑞典乌梅å大学的科学家团队发现，一种被称为介导体的蛋白质复合物沿DNA基因的运动可能会影响细胞分裂。这一突破可能对未来的医学研究和多种疾病的潜在治疗具有重要意义。“理解与细胞分裂错误相关的疾病的原因，例如肿瘤，是至关重要的，”乌梅å大学医学生物化学与生物物理学系的教授和研究的主要作者斯特凡·比约克伦德说。 在每个细胞内，有一种被称为“核糖体”的机器，它利用DNA来创造各种细胞过程所必需的蛋白质。在此之前，细胞必须以mRNA的形式创建指令的副本，这一过程被称为转录。 乌梅å大学的研究团队已确定介导体，这种位于细胞核中的蛋白质复合物，能够结合DNA并与另一种名为Lsm1-7的蛋白质复合物相互作用，以调节对形成核糖体至关重要的蛋白质的生产。研究表明，当细胞变得过于拥挤时，细胞分裂的过程受到阻碍。在这种情况下，介导体会迁移到基因的末端并与Lsm1-7相互作用。这导致了减缓基因读取过程和扰乱mRNA成熟的双重效果。结果，核糖体蛋白的生产减少，从而最终导致细胞分裂变慢。 未来研究的一个潜在方向可能涉及检查这种相互作用对细胞功能的影响。本文探讨了在如肿瘤等情况下控制介导体位置以减缓细胞分裂的潜力。斯特凡·比约克伦德表示，尽管需要更多的研究来确认这种方法的可行性，但这提供了一个令人兴奋的机会。该研究以酵母细胞为模型，以理解与动物和植物细胞等更复杂系统相关的基本机制。

一种名为Tantalosin的天然产品样分子已被研究人员鉴定出来。它可以抑制在重塑细胞膜的复合物中两种蛋白质之间的相互作用。这一发现提供了对人类细胞膜重塑如何发生的更好理解，并可能导致新药物的开发。在发表在PNAS的研究中，乌梅奥的研究人员描述了一种天然产品样分子Tantalosin，它抑制了在细胞内部重塑膜的复合物中两种蛋白质之间的相互作用。这些发现促进了对人类细胞膜重塑工作的更深入理解及未来新药物的开发。 “使用小分子作为理解复杂生物机制的有价值的化学工具是一个很好的案例，正如我们的研究所示。我很高兴能与来自乌梅奥、斯德哥尔摩和德国的同事进行出色的合作，”乌梅奥大学化学系教授Yaowen Wu说道。 细胞膜由脂质和蛋白质组成，并作为细胞及细胞内细胞器的屏障。这些膜是动态结构，持续不断地重塑。用于运输所需的内涵体分拣复合物（ESCRT）对膜重塑和细胞过程至关重要。 细胞的任务是重塑细胞内的膜。ESCRT装置在细胞中需要变形的膜的位置组装，然后形成能够收缩并挤压细胞膜的螺旋蛋白聚合物。之前，Yaowen…

研究人员报告称，来自英格兰中世纪温彻斯特的考古遗址的证据表明，英格兰红松鼠曾是麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)菌株的重要宿主，这种菌株会导致人类麻风。相关发现于5月3日发表在《当前生物学》期刊上。“资深作者、来自瑞士巴塞尔大学的维雷娜·舒恩曼（Verena Schuenemann）表示，我们发现的中世纪红松鼠菌株与来自同一城市的中世纪人类菌株的关系更为密切，而不是与从感染的现代红松鼠中分离的菌株相关。我们的结果表明，在中世纪时期，麻风菌株在人类与红松鼠之间独立传播。”她强调将考古材料，特别是动物遗骸纳入对该疾病长期人畜共患潜力研究中的重要性。 根据联合作者之一、英国内梅西大学的萨拉·因斯基普（Sarah Inskip）所言，分析古代人类和动物菌株有助于我们了解麻风是如何随着时间的推移传播的。麻风作为一种已知疾病已经存在了几个世纪，至今在亚洲、非洲和南美洲仍然是一个问题。尽管科学家们已经研究了导致麻风的分枝杆菌的进化历史，但他们不确定这种菌是如何从动物传染给人类的。一些证据表明，英格兰的红松鼠可能在这种疾病的传播中发挥了作用。在这项新研究中，研究人员检查了25个来自人类的样本和12个来自松鼠的样本。研究团队在温彻斯特的两个考古遗址进行了一项寻找麻风分枝杆菌的研究。该城市以其麻风医院和与毛皮贸易的关系而闻名。在中世纪，松鼠毛皮常用于衣物的装饰和衬里。此外，许多人会捕捉野生松鼠，将其养为宠物。…

两项新的研究表明，中央和外周生物钟协同工作，以控制皮肤和肌肉的日常功能。这种协调负责调节组织50%的昼夜节律功能，包括细胞周期、DNA修复、线粒体活性和新陈代谢等重要过程。通过将大脑中央生物钟与外周生物钟同步，可以防止肌肉过早衰老并增强肌肉功能，为通过调节昼夜节律应对与年龄相关的衰退提供了新方法。 20世纪70年代首次发现，生物钟在调节人体大多数细胞的生物时间方面发挥着关键作用。这些内部机制将生物过程调整为24小时的周期，使细胞功能能够与日常环境变化同步。在大脑的中央生物钟的协调下，昼夜节律与不同外周组织的生物钟进行通信，影响如睡眠模式和食物代谢等功能。来自巴塞罗那研究所的ICREA研究员萨尔瓦多·阿兹纳尔·贝尼塔博士和ICREA研究员普拉·穆尼奥兹-卡诺韦斯博士领导了一支研究团队。庞培·法布拉大学的研究员阿彻解释了中央生物钟与外周生物钟在肌肉和皮肤中的同步的重要性。这种同步对这些组织的正常功能以及防止与年龄相关的退化过程至关重要。 该研究的发现已发表在两本高影响力的期刊上。关于中央和外周生物钟同步的研究发表在《科学》期刊上，而关于中央生物钟与皮肤外周生物钟协调的研究也已发布。根据《细胞干细胞》的报道，这两项研究揭示了强调这种协调重要性的共同机制，以支持肌肉和皮肤的最佳功能。 研究还强调了外周生物钟的显著独立性，即使没有中央生物钟，外周生物钟仍能维持24小时的周期并控制大约15%的昼夜节律功能。 “有趣的是，我们可以观察到大脑和外周生物钟之间的同步在皮肤和肌肉健康中起着关键作用，而外周生物钟单独就能自给自足地执行最基本的组织功能，”阿兹纳尔·贝尼塔博士表示，他在巴塞罗那研究所领导干细胞与癌症实验室，强调了两种组织时钟之间最小互动的重要性，以保持如肌肉和皮肤等组织的最佳功能并防止其退化和老化。现任美国旧金山阿尔托斯实验室教授的穆尼奥兹-卡诺韦斯博士强调，需要识别介入这种互动的信号因子，以便进行潜在的治疗应用。这种与肌肉外周生物钟的协调在维持肌肉功能方面起着关键作用。关于大脑与肌肉之间相互作用的研究发表在《科学》期刊上，发现中央生物钟与外周生物钟的同步对维持日常肌肉功能和避免组织过早衰老至关重要。重新建立昼夜节律有助于防止肌肉质量和力量的下降，最终改善实验鼠模型中受损的运动功能。研究还显示，时间限制性进食（TRF），即仅在日间活跃阶段进食，在此过程中起着作用。在白天，时间限制性进食（TRF）能够部分替代主生物钟并改善肌肉生物钟的独立性。更重要的是，TRF恢复昼夜节律的能力可以帮助减少老鼠的肌肉流失、代谢和运动功能下降及肌肉力量丧失。…

神经科学家通过用光照射改造过的神经元，增加了特定区域的大脑活动。这导致非人类灵长类动物在进行视觉注意任务时的表现有所改善，突出注意力在感觉知觉中的重要性。蓝斑（LC）是一个产生去甲肾上腺素的脑干区域，这种化学物质影响唤醒和觉醒。芝加哥大学的研究展示了蓝斑在身体对压力或恐慌反应中的作用。最近发表在《神经元》杂志上的一项研究考察了蓝斑在视觉感知处理中的作用。神经科学家通过遗传改造的神经元人工增加蓝斑中的神经活动进行了这项研究。这种操控被发现能改善非人类灵长类动物在视觉注意任务中的表现，突显注意力在感觉知觉中的重要角色。约翰·M说：“我们想了解当你注意环境中的某件事时大脑中发生了什么变化，因为注意力极大地影响你分辨刺激的能力。”芝加哥大学阿尔伯特·D·拉斯克杰出神经生物学服务教授及神经科学研究所所长马恩塞尔博士和该研究的合著者表示：“我们发现了一个脑结构，它显示出与受试者是否集中在某个刺激上相关的强烈信号，我们观察到该神经元的反应基于注意力的指向位置存在显著差异。”马恩塞尔和合著者、博士后研究员苏普里亚·戈什将他们的研究重点放在在受试者集中于某个刺激时，大脑不同区域的神经元如何适应以代表感觉输入上。当受试者注意与这些神经元所代表的刺激时，大脑皮层中的神经元活动可以增加10-25%。之前的研究表明，蓝斑的激活及其结果去甲肾上腺素的产生可能增强对需要注意以区分视觉刺激的任务的表现。 戈什，这位亚皮层脑结构专业人士，提出蓝斑可能是研究这些效应的一个有前途的领域。研究团队训练两只猴子专注于屏幕的左侧或右侧，作为视觉任务的一部分。最初，示例图像会出现在屏幕的两侧。 研究人员进行了一个实验，其中一只猴子在屏幕的两侧都看到一个示例图像。然后，经过一段时间后，测试图像会出现在屏幕的一侧。猴子会通过将它的眼睛移动到两个目标之一来表示测试图像的方向是否与之前在该侧显示的示例图像不同。在这个任务中，研究人员记录了蓝斑的神经元活动，发现只有当猴子注意到出现在由这些神经元监控的屏幕一侧的图像时，活动量显著增加。 为了确定这种活动增加与表现之间是否存在因果关系，研究人员使用光遗传学来增加活动。在猴子进行任务时，研究人员利用光遗传学通过光控制去甲肾上腺素表达细胞的活动。他们对神经元进行了基因改造，以产生一种被称为视紫红质的光敏蛋白，这种蛋白类似于眼中检测光的蛋白。当特殊光照射到这些神经元时，视紫红质使神经元发射。通过光遗传学增强神经元的反应，动物在屏幕一半上区分形状的能力显著提高，而不影响运动处理。 戈什表示：“这种合成改善该功能的方式并未干扰其他认知元素，如身体运动或与选择相关的行为。因此，它可能以非常有针对性的方式特别增强感觉刺激的意识。”…

新的研究调查了大肠杆菌（Escherichia coli，简称E. coli）在尿路感染（UTIs）期间，如何利用宿主的营养物质迅速繁殖，尽管新鲜尿液通常是无菌环境。这对女性尤其相关，因为几乎一半的女性在其一生中会经历一次尿路感染。科学家们花费多年研究细菌如何能够感染健康个体，检视它们的运动能力以及在体内表面附着的能力等因素。发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上的研究探讨了大肠杆菌（E. coli）在感染期间如何能够迅速繁殖，尽管新鲜尿液的环境是无菌的。密歇根大学医学院的哈里·莫布利博士及其团队首先研究了一些在小鼠模型中不如其它菌株有效的突变株，以确定对建立感染至关重要的细菌基因。他们研究了细菌行为的各个方面，从其附着在膀胱的能力到释放毒素引起不适和疼痛症状的方法。密歇根大学的研究人员发现了一组基因，这些基因在控制运输系统中起着至关重要的作用，允许细菌获取它们所需的生长营养物质。根据莫布利博士的说法，细菌以两种方式获得生长所需的营养物质：要么是自己生产，要么是通过运输系统从宿主那里窃取。这项早期研究表明，大约25%的细菌基因参与复制策略，例如E. coli用于引入各种氨基酸的运输系统。莫布利表示，这些细菌每秒钟可以释放数百个分子。研究的第一作者、曾在莫布利实验室工作的阿利森·谢博士，现在是南阿拉巴马大学微生物学与免疫学的助理教授，她将来自E.…