健康

人工智能（AI）有潜力发现可能被开发为心理健康问题药物的新分子。通过利用AI预测关键受体的三维框架，药物开发过程可以加速。这一突破源于乌普萨拉大学最近进行的一项研究，已发表在《科学进展》期刊上。 在药物开发领域，科学家通常依赖实验技术来确定目标蛋白的三维配置，并理解各种分子与它们的相互作用。这一知识对高效设计药物候选者至关重要。然而，确定这些结构可能相当费时，这限制了这种方法的适用性。 幸运的是，AI技术的进步现在允许以比以往更高的精度预测蛋白质结构。 在这项研究中，乌普萨拉大学的研究人员利用AI开发了一个模型，代表了TAAR1受体的未知三维结构，这是针对治疗心理健康障碍的重要目标蛋白。刺激TAAR1的分子在治疗精神分裂症和抑郁症等病症中表现出令人鼓舞的结果。 研究团队使用强大的超级计算机，检查包含数百万种分子的庞大化学库，以找到与模型的最佳匹配。被筛选出的预计会与受体结合的分子随后在卡罗林斯卡学院的同事们进行的实验中进行了测试。值得注意的是，这些分子中有相当数量激活了TAAR1，其中一个最强候选者在动物试验中显示了良好的结果。…

一项最近的研究揭示，我们脑细胞中的线粒体常常将其DNA释放到细胞核中，在那里可能会整合到染色体中并可能导致损伤。线粒体起源于古代细菌，具有某种外星般的特性。 一项新研究表明，线粒体可能比我们以前认为的更为特殊。 研究发现，脑细胞中的线粒体经常将其DNA排放到细胞核中。在那里，这些DNA可以与细胞的染色体整合。这种现象可能是有害的；在近1,200名参与者中，那些脑细胞中线粒体DNA插入较多的人，比插入较少的人更可能过早去世。 “我们之前认为线粒体DNA转移到人类基因组是个罕见事件，”哥伦比亚大学医学院的线粒体心理生物学家兼副教授马丁·皮卡德说，他与密歇根大学的瑞安·米尔斯共同领导了这项研究。 “令人震惊的是，这似乎在一个人的生活中发生多次，”皮卡德补充道。“我们的发现表明，许多这种插入发生在不同的脑区，但在血细胞中并不存在，解释了为什么许多之前分析血液DNA的研究忽视了这一现象。”…

鼠类的研究提供了关于甲状腺激素如何影响大脑连接的新见解。研究结果表明，甲状腺激素协调大脑和身体功能，促进探索性行为。这项研究可能为特定精神疾病的创新治疗铺平道路。 甲状腺激素在管理新陈代谢、体温、心率和生长等各种身体功能中至关重要。它通过与身体几乎每个器官系统的相互作用来实现这些效果。尽管对其对不同器官影响的研究广泛，但甲状腺激素如何影响大脑——这个可以说是最重要的器官——尚未完全理解。 哈佛医学院的科学家的最近研究揭示了甲状腺激素对大脑的影响。他们的研究于8月22日在《细胞》上发表，表明该激素能够改变大脑中的神经连接，从而鼓励动物探索其周围环境。 研究人员发现，通过同时调节大脑的连接和新陈代谢率，甲状腺激素在大脑和身体之间建立了联系。这种协调在动物需要寻找伴侣或收集资源等关键时刻促进了探索行为。 “众所周知，甲状腺激素会影响新陈代谢，我们现在已经证明它还会通过直接作用于大脑影响探索性行为，”首席作者、哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所的神经生物学研究员丹尼尔·霍赫鲍姆表示。…

高剂量噻嗪类药物与尿钙水平的显著降低相关，且与症状性肾结石发生率降低相关，这基于新的研究发现。 范德比尔特大学医学中心（VUMC）进行的一项研究表明，噻嗪类药物的高剂量会显著减少尿钙，从而导致症状性肾结石的发生减少。这些发现发表在《JAMA Network Open》期刊上。 噻嗪类利尿剂通常被处方以帮助预防肾结石复发。它们通过直接作用于肾脏，抑制肾小管远端的钠/氯共转运体，从而增加尿液流量，这是肾脏的功能单位。除了预防肾结石，噻嗪类药物还用于管理高血压和消除心力衰竭等情况中的多余液体。…

免疫细胞依赖两条不同的途径生成乙酰辅酶A，这是一种对抗感染和癌症所需的重要代谢物，根据最近的研究。这项研究通过展示饮食选择如何增强免疫细胞的能力，可能改善免疫疗法策略。由范安德尔研究所科学家进行的研究发现，免疫细胞依赖两条不同的途径生成乙酰辅酶A。 结果发表在《实验医学杂志》上，有可能通过揭示营养摄入如何增强免疫细胞的功能，推动免疫疗法的发展。 “就像任何高效的系统一样，免疫细胞有一个主要和一个次要的计划，”该研究的首席作者、VAI代谢与营养编程系主任拉塞尔·琼斯博士表示。“我们发现这些细胞如何利用双重方法来确保它们生成足够的乙酰辅酶A以执行其功能并维持我们的健康。值得注意的是，我们的发现提供了宝贵的见解，这可能为个性化饮食策略以增强当前癌症疗法提供信息。” 细胞通过利用从食物中获得的营养物质（如醋酸）来生成乙酰辅酶A。当识别到威胁时，细胞将乙酰辅酶A附着到特定的蛋白质上，这解锁了对抗击疾病和感染所需的遗传信息的访问。乙酰辅酶A的缺乏妨碍了免疫系统保护身体的能力。 截至目前，尚不清楚免疫细胞如何管理其乙酰辅酶A的储备。在他们的最新研究中，琼斯及其团队发现了两条生成乙酰辅酶A的途径：一条称为ACLY的主要途径和一条称为ACSS2的次要途径。尽管细胞通常倾向于ACLY途径，但当需要时，ACSS2途径会被激活以确保乙酰辅酶A的持续供应。…

有一个基本的、未满足的需求，寻找解决方案来加强和维持健康的肠屏障，同时解决肠漏的问题。最近的研究发现了一种特殊的益生菌菌株，Bifidobacterium bifidum BB1，它改善了肠屏障的功能，并保护肠道免受细菌和其他有害物质的侵入。这项研究的细节发表在爱思唯尔的The American Journal…

研究人员发现，一种名为多奈哌齐的阿尔茨海默病药物可以在室温下诱发非洲爪蟾（Xenopus laevis）的蝌蚪进入一种安全且可逆的类似冬眠状态。这一“生物静止”领域的突破可能提供了一种减缓身体机能的方法，从而在紧急情况和危急健康状况下，尤其是在远离医疗设施时给予患者更多时间。 哈佛大学威斯生物启发工程研究所的科学家们成功地使用多奈哌齐（DNP）诱导了Xenopus laevis蝌蚪进入类似冬眠的状态，DNP是一种经过FDA批准用于治疗阿尔茨海默病的药物。此前，研究团队使用另一种药物SNC80在蝌蚪中取得类似效果，并提高了哺乳动物心脏的移植活力，但SNC80由于可能引发癫痫而未获得人用批准。相比之下，DNP已在临床环境中应用，使其成为在紧急情况下重新利用以防止不可逆器官损伤的可行选择，同时将患者转运到医院。 “降低患者的体温以减缓代谢功能一直是医疗环境中常见的做法，以减少严重状况造成的伤害和长期并发症，但目前这种做法只能在设备齐全的医院中进行，”共同作者、威斯研究所免疫材料学主任迈克尔·超级博士解释说。“通过使用像DNP这样易于施用的药物达到类似‘生物静止’状态，我们可能每年拯救数百万条生命。”…

新的研究发现，锌、pH水平和胰岛素在防止与2型糖尿病相关的蛋白质聚集方面协作。 全球约有4.62亿人受到2型糖尿病的影响，这是一种慢性疾病，身体难以有效利用糖分，导致血糖水平升高，从而引发各种健康并发症。 由佛罗里达州立大学国家高磁场实验室相关联的FAMU-FSU工程学院教授Ayyalusamy Ramamoorthy进行的研究，阐明了锌、pH水平和胰岛素如何协调以防止与该病状相关的蛋白质聚集。该研究结果承诺提供新的治疗途径，已发表在《生物通讯》上。 该研究集中在胰岛素与激素淀粉样蛋白（也称为人胰岛淀粉样多肽（hiAPP））之间的复杂关系。淀粉样蛋白是一种天然存在的肽激素，参与调节血糖和能量平衡。然而，在人类中，淀粉样蛋白可以形成淀粉样纤维，这可能会损害胰腺中的胰岛素产生细胞。…

蚊子叮咬通常只是小烦恼，但在许多地区，它会引发恐惧。一种蚊子，Aedes aegypti，负责传播导致每年超过1亿例登革热、黄热病、寨卡病毒和其他疾病的病毒。另一种蚊子，Anopheles gambiae，则传播导致疟疾的寄生虫。根据世界卫生组织的说法，单是疟疾每年导致超过400,000例死亡。这种传播疾病的能力使蚊子理所当然地获得了最危险动物的称号。 雄性蚊子不构成威胁，但雌性蚊子需要血液来发育卵子。为了理解蚊子如何找到宿主，过去一百多年中进行了大量研究，这种情况是可以理解的。科学家发现这些昆虫并不依赖于单一的线索，而是使用来自不同范围的多种感官输入的组合。 来自加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的一个研究团队发现蚊子的另一种已知能力：检测红外线（IR）的能力。当这一能力与二氧化碳（CO2）和人体气味结合时，接近人体皮肤温度的红外辐射使蚊子的宿主搜索行为增强了一倍。蚊子在寻找宿主时持续朝向红外源移动。研究人员进一步探讨了这一红外传感器在结构和生化层面的定位和功能。其研究成果详细记载于《自然》杂志。…

研究单个DNA分子的行为对于增强我们对遗传疾病的理解和开发改进药物至关重要。历史上，逐一分析DNA分子是一个繁琐的过程。然而，来自代尔夫特理工大学和莱顿大学的生物物理学家创造了一种方法，使对单个DNA分子的筛选速度提高了至少一千倍。通过这项新技术，研究人员现在可以在一周内分析数百万个DNA分子，而之前可能需要数年甚至数十年。他们的研究结果已详细发表在Science期刊上。 研究单个DNA分子的行为对于理解遗传疾病和创造更好的药物至关重要。直到最近，这些分子的单独检查是一个耗时的过程。来自代尔夫特理工大学和莱顿大学的生物物理学家团队开发了一种方法，可以将对单个DNA分子的筛选提升超过一千倍。这一创新使研究人员能够在一周内评估数百万个DNA分子，而之前需要数年到数十年的时间。研究结果现已发表在Science期刊上。 “DNA、RNA和蛋白质在调节我们体细胞内的各种过程上起着至关重要的作用，”莱顿大学的约翰·范·诺特教授解释道。“为了理解这些分子的正常与异常功能，我们必须研究它们的3D结构如何受到其序列的影响，这需要逐个分子进行测量。然而，单分子测量可能会很慢且劳动密集，尤其是面对海量可能的序列变体时。” 从几十年到几天 研究团队创造了一种名为SPARXS（单分子并行分析快速探索序列空间）的创新工具。这项技术能够同时研究数百万个DNA分子。“传统方法一次分析一个序列，通常需要数小时的测量时间。使用SPARXS，我们可以在一天到一周内分析数百万个分子。没有SPARXS，这种分析将需要数年到几十年，”代尔夫特大学教授丘尔敏·朱说。…

一组国际物理学家发现了一种新颖的方法，可以将离子组织成两个稳定的层，这可能会为量子计算机和其他基于原子的技术带来令人兴奋的新设计。 各种量子设备，从量子传感器到量子计算机，利用被电场和磁场固定的陷阱离子或带电原子进行信息处理。 尽管如此，现有的陷阱离子系统面临重大障碍。大多数研究局限于一维链或二维排列的离子，这限制了量子设备的可扩展性和能力。研究人员长期以来设想将这些离子组合成三维结构的可能性，但由于在更复杂的排列中保持离子的稳定性和控制的难度，这一目标一直是一个相当大的挑战。 为了应对这些挑战，来自印度、奥地利和美国的物理学家们建立了一个合作项目，其中包括JILA和NIST研究员Ana Maria…

一个世纪以来，专家们正在回顾人脑活动首次记录的重要性，并概述他们对未来的愿景和优先事项。 自1924年7月进行的开创性记录以来，脑电图（EEG）在推动我们对脑功能和功能障碍的理解方面至关重要。最值得注意的是，它使癫痫的临床诊断发生了转变，允许将其视为一种大脑活动障碍，而不仅仅是个性问题。 现在，百年过去，来自世界各地的500多位专家被邀请考虑这一革命性技术对该领域的影响，并讨论未来的挑战和目标。 在利兹大学的学者协调的一项调查中，参与者共有6685年的经验，分享了他们对EEG潜在未来发展的看法，评估范围从“对进展至关重要”到“不太可能”，并预测这些创新的时间框架。调查结果于2024年8月22日在《自然人类行为》期刊上发布。 未来创新…