健康

对URAT1在痛风治疗中的作用的洞察 来自圣犹达儿童研究医院的研究人员成功创建了十种不同的URAT1结构，这是一种与痛风相关的蛋白质。痛风的原因是尿酸水平过高，尿酸是在嘌呤分解过程中产生的，这些分子对DNA和RNA的生成至关重要。URAT1作为一种转运蛋白，通过调节其在肾脏的再吸收来管理尿酸水平。尽管URAT1是痛风药物的靶标，但其机械原理以及突变或药物对其影响尚不清楚。这些新结构阐明了URAT1如何促进尿酸转运，并为未来的药物开发开辟了道路。这些发现今天发表在《细胞研究》上。 肾脏在维持代谢物的生成和排除之间的平衡方面发挥着关键作用。任何失衡，无论是导致代谢物的过多还是过少排除，都可能影响身体的整体健康。当身体分解嘌呤时，尿酸（或尿酸）会积聚。过量的尿酸可以在关节中结晶，导致痛风。URAT1转运蛋白通过允许尿酸的再吸收，同时将氯离子排出肾细胞来帮助管理尿酸水平。 尿酸转运的全面视角 尽管URAT1与痛风等疾病之间的关键联系，但对其功能的了解仍然有限。虽然存在痛风疗法，但其机制也不明确。来自结构生物学系的Chia-Hsueh…

科学家们在靶向一组称为GTP酶的分子开关方面取得了重大突破，这些开关与包括帕金森病和癌症在内的多种疾病相关。这些开关以前被认为是“无法用药物治疗的”。 受到为K-Ras癌基因开发的药物的启发，研究人员找到了靶向GTP酶的方法，GTP酶因其功能失常而在多种疾病中发挥着关键作用。 加州大学旧金山分校（UCSF）的研究人员已经学会了如何有效靶向GTP酶，这是一组涉及诸多疾病（如帕金森病和癌症）的分子开关，这些疾病长期以来被视为难以用药物治疗。 由于GTP酶复杂的表面，现代药物开发工作大多未能成功，K-Ras是一个显著的例外。K-Ras是一种著名的GTP酶，可导致癌症。 研究小组决定测试大约十二种针对K-Ras设计的药物，应用于他们基因修改后以增强对这些药物反应的几种GTP酶。这一策略揭示了药物可以附着的新位点，这些位点之前通过传统药物发现方法无法检测到。…

小干扰RNA (siRNA) 药物是一种针对遗传疾病中特定基因进行靶向和沉默的治疗方法。然而，这些药物面临困难，因为它们可能无意中沉默非目标基因，从而导致不必要的副作用。来自日本名古屋大学的一个研究小组成功地使用甲酰胺修饰了siRNA，以最小化这些非靶向效应的可能性，从而增强siRNA治疗遗传疾病的安全性。他们的研究结果已在《核酸研究》上发表。 siRNA是短的双链RNA分子，与信使RNA (mRNA)…

最近的一项研究调查了大脑如何触发自发性动作。这项研究表明，自发性动作可以在没有任何外部刺激的情况下发生，同时也揭示了在运动开始之前，神经活动逐渐增加的现象。这种现象是众所周知的，但尚未完全理解。 这项研究本周在《自然通讯》上发表，由杰克·加文纳斯博士领导，他在查普曼大学脑研究所担任博士生期间进行此项研究。他得到了两位教员乌里·毛兹和阿伦·舒尔格的协助。该研究聚焦于大脑如何发起自发性动作。除了强调这些动作如何可以独立于环境线索产生外，研究结果还有助于理解运动开始之前神经活动逐渐积累的过程——这一现象经常被观察到，但并没有全面解释。 在这项研究中，加文纳斯及其同事试图回答这个问题。他们使用简单的神经网络模型模拟自发活动，并将这些模拟与人类在自发移动时的脑皮层内记录进行比较。结果揭示了一个有趣的见解：一组快速波动的神经元可以在群体水平上集体产生非常缓慢的波动。 举例来说，想象一下站在高台跳水板上，努力鼓起勇气跳下去。没有外部线索促使你跳跃；这个选择是由内心驱动的。最终，你感觉自己决定要跳，然后你就跳了。在这个过程中，你大脑的运动皮层发出电信号，协调全身的肌肉收缩，使你能够奔跑和跳跃。但这些信号起源于大脑的哪里，以及它们如何与你的意识决定运动相连接？ 自20世纪60年代以来，神经科学家们注意到大脑活动在自发性自愿动作发生前约1-2秒开始增加。许多人认为，这种运动前的上升表明大脑在为行动做好准备，随后进行潜意识的决策。然而，尽管进行了大量的研究，这种活动逐渐增加的源头似乎仍然颇为神秘。这导致神经科学家和哲学家之间发生了关于自由意志和意识控制的辩论：如果大脑在你意识到的决策之前2秒（在某些研究中更长时间）就准备要移动，那是否意味着你的行动在很大程度上是预定的，而你并未意识到？因此，弄清楚这种活动上升的神经源是神经科学中的一个重要问题。…

科学家们最近创造了一种突破性的人工智能算法，能够区分与特定行为相关的脑电图模式。这一进展有望改善脑-计算机接口，并促进新脑模式的识别。 玛丽亚姆·沙内基（Maryam Shanechi），担任电气与计算机工程的索奇克椅子教授，并且是南加州大学（USC）神经技术中心的创始主任，与她的研究团队共同开发了一种新的人工智能算法，该算法有效地分离与某些行为相关的脑电图模式。这项研究旨在改善脑-计算机接口并揭示新的脑模式，已在《自然神经科学》杂志上发表。 当你在浏览这篇文章时，你的大脑正在管理一系列的行为。 你可能同时在伸手拿咖啡、大声朗读这段文字给同事，并感到一些饥饿。这些各种各样的动作，比如移动你的手臂、说出单词，以及感受到饥饿等不同的内部感觉，都是同时在你的大脑中编码的。这种同时编码导致脑电信号中出现复杂且交织的模式。因此，一个主要挑战是从同时发生的各种脑模式中，孤立出与特定行为（如手臂运动）相对应的脑模式。…

研究人员评估了一种针对多种硫酸酶缺乏症（MSD）的新基因疗法的临床前模型，该病影响大脑、肺脏、皮肤和骨骼，目前尚无批准的治疗方法。他们的研究结果表明多个积极的结果变化，为未来的临床试验奠定了基础。来自费城儿童医院（CHOP）的研究团队测试了一种创新基因疗法的临床前模型，该疗法旨在解决多种硫酸酶缺乏症（MSD），这是一种目前没有有效治疗的疾病，影响大脑、肺、皮肤和骨骼。结果显示多个结果有显著改善，为未来的临床试验铺平了道路。这些结果今天发表在期刊《分子疗法》上。 MSD是一种溶酶体储存障碍疾病，源于SUMF1基因中的有害变异。这导致身体细胞无法激活硫酸酶，而硫酸酶是分解各种储存物质的必需酶。当这些细胞未能降解这些物质时，可能导致一系列严重症状，其中最关键的是患有MSD的患者的神经功能下降。 CHOP团队采用了几种重要策略，以更好地了解MSD并开发可能的治疗方法。来自国际临床医生、研究人员和倡导者的联盟正协作研究MSD从轻度到重度的自然进展。研究人员还确定了与MSD相关的生物标志物，这些标志物可能在即将进行的新疗法临床试验中有用。 “考虑到MSD是一种多系统疾病，我们正在研究各种基因疗法的递送方法，造血干细胞移植似乎是一种有前景的方法，可以将基因疗法靶向多个器官，”研究的资深作者、CHOP代谢疾病项目和人类遗传学部门的主治医生Rebecca Ahrens-Nicklas博士表示。“通过使用患者自己的骨髓细胞，我们可以采用慢病毒载体插入负责MSD的基因的功能性副本。然后，通过干细胞移植将修正后的细胞重新引入患者，这是在类似疾病如变性白质营养不良中看到的一种成功策略。”…

一项最新研究揭示了与侵袭性脑癌多形性胶质母细胞瘤（GBM）相关的复发性肿瘤是如何源自以前用放疗、手术切除和免疫治疗等方法治疗过的恶性肿瘤留下的纤维瘢痕。 由卢德维希癌症研究所的约翰娜·乔伊斯（Johanna Joyce）指导，斯宾塞·沃特森（Spencer Watson）以及前学生阿诺克·佐梅（Anoek Zomer）共同进行的研究，刊登在最新一期《癌症细胞》杂志封面上，展示了这些瘢痕如何促进肿瘤再生并确定了干扰其恶性支持的潜在药物靶点。该研究还展示了结合疗法在使用小鼠模型进行GBM的临床前试验中的有效性。…

RNA通过细胞死亡或主动过程从细胞中释放，并随后进入血浆。由康奈尔大学领导的合作研究小组创建了机器学习模型，利用这些无细胞分子RNA残留物来诊断儿童身上通常难以区分的炎症状况。 这种诊断工具可以准确识别一个孩子是否患有川崎病（KD）、儿童多系统炎症综合征（MIS-C）、病毒感染或细菌感染。它还可以监测孩子的器官健康。 炎症性疾病对儿童构成重大风险，因为它们的症状，例如发热和皮疹，往往比较一般，导致频繁的误诊。如果不正确治疗，MIS-C可能导致心脏、肺、脑和其他器官的肿胀。类似地，KD是儿童获得性心脏病的主要原因，并可能导致严重的健康问题，例如心脏动脉瘤和心脏病发作。这种新型无细胞RNA基础的检测可以成为医疗服务提供者用来在儿童关键早期阶段检测这些炎症症状的首个分子诊断工具。 研究小组在《美国国家科学院院刊》上发布了他们的研究成果。该项目由生物医学工程副教授Iwijn De…

科学家正在研究细菌在表面上的移动，这一现象称为抽动运动。最近的发现凸显了表面的特性如何显著影响细菌是否能够移动。 随着细菌逐渐对抗生素产生耐药性，治疗感染变得更加困难，导致更严重的疾病、更长的住院时间和死亡率的上升。 来自弗吉尼亚理工大学的本科生梅根·奥哈拉很幸运在生物科学教授杨兆敏的指导下研究细菌如何在表面上迁移。这种运动方式使细菌能够快速侵入新的表面，包括人体组织和医疗设备。 在两年的研究期间，奥哈拉发现了一个意外的发现，即表面特性对抽动运动的关键影响。她的研究结果最近发表在《mSphere》上，这是美国微生物学会的一本开放获取期刊。 抽动运动是由被称为四型菌毛（T4P）的微小结构驱动的，一些细菌利用这些结构感染人类并造成伤害。与游泳或群聚不同，抽动运动发生在固体或半固体的表面上。这种运动方式在许多具有T4P的细菌中很常见，包括一些对抗生素产生耐药性的细菌。…

新的研究表明，COVID-19疫情期间实施的封锁导致青少年大脑发育速度明显加快，尤其在女性中更为显著。 作为对COVID-19疫情的响应，世界各地的许多政府实施了严格的措施，包括居家令和学校关闭，以遏制病毒传播。人们普遍认为，这些变化扰乱了日常生活和社会互动，导致青少年心理健康受到负面影响。 青春期是个人从儿童过渡到成年人的阶段，其特征是显著的情感、社会和行为成长。这个阶段对自我认同、自尊和自我调节的发展至关重要。由于疫情，青少年经历了社交接触的减少，导致焦虑、抑郁和压力的报告增加，特别是在女孩中。 华盛顿大学的最新研究发现，疫情导致青少年大脑发育速度加快。这一影响在女性中尤为明显，女孩的大脑成熟平均加速了4.2年，而男孩则加速了1.4年。 “尽管COVID-19疫情通常被视为健康危机，”…

研究人员发现一个显著因素导致通常正常的蛋白质发生功能失常，随后引发癌症。他们发现NSD2这条蛋白质会改变雄激素受体的活性，雄激素受体在前列腺的正常发育中发挥着至关重要的作用。当雄激素受体与NSD2相互作用时，它会触发快速的细胞分裂和生长，从而可能导致前列腺癌。这项研究为通过治疗靶向前列腺癌开辟了新的可能途径。 密歇根大学健康罗杰尔癌症中心的研究人员明确指出，通常正常的蛋白质为何会失常与促癌之间的一个主要原因。 研究表明，NSD2蛋白改变了雄激素受体的操作方式，雄激素受体对前列腺的正常发育是必不可少的。当雄激素受体与NSD2结合时，它加速了细胞的分裂和生长，从而可能导致前列腺癌。发表在《自然遗传学》上的这项研究可能为前列腺癌的创新治疗方法铺平了道路。 这些结果揭示了一个之前并不完全理解的现象。通常，雄激素受体通过向细胞发出停止生长并维持健康前列腺的信号来帮助管理前列腺的发育。然而，在癌症的情况下，雄激素受体发挥相反的作用：它促使细胞继续生长，从而推动癌症的发展。 “我们的研究是首批为雄激素受体的双重作用提供分子解释的研究之一，”…

最近，分子工程的一项进展允许对类器官的生长进行精准控制。这种方法利用从特定折叠的DNA制成的微珠，在组织结构内释放必需的生长因子和信号分子。因此，所产生的类器官比以往的模型更加复杂，更好地模拟实际组织，并展现出更准确的细胞组成。来自“按需制造三维物质”卓越集群的跨学科研究团队，涉及海德堡大学生物学研究中心、海德堡大学分子生物中心、大学生物量子中心和海德堡马克斯·普朗克医学研究所的研究人员，创造了这一创新技术。 类器官是由干细胞制成的小型类器官样结构，类似实际组织。它们在基础研究中具有重要价值，有助于深入了解人类发展和研究疾病进展。海德堡大学生物学研究中心的医学科学家Cassian Afting博士表示：“以前，无法管理这些组织结构的内部生长。”海德堡大学分子生物中心（ZMBH）和马克斯·普朗克医学研究所的生物技术博士生Tobias Walther补充道：“通过我们的新技术，我们可以准确控制关键发育信号何时以及在哪里在扩展组织中释放。” 这一生物学家、医生、物理学家和材料科学家共同合作的团队开发了能够携带蛋白质或其他分子的小型DNA珠子。这些微珠被引入类器官中，并在暴露于紫外线时释放其内容物。该方法允许在发育组织的特定时间和地点控制释放生长因子和其他信号分子。…