健康

一种新的人工智能模型可以准确预测各种蛋白质与DNA的相互作用。 南加州大学的研究人员开发了一种创新的人工智能模型，该模型在《自然方法》期刊上发表，可以可靠地预测多种蛋白质如何与DNA结合。这项突破性的技术预计将缩短新药和医疗治疗的开发时间。 该工具名为深度结合特异性预测器（DeepPBS），利用几何深度学习框架根据蛋白质-DNA复合物的结构确定蛋白质-DNA结合特异性。DeepPBS使科学家能够将这些复合物的结构数据上传至基于网络的计算工具。 “蛋白质-DNA复合物结构通常涉及附着于单一DNA序列的蛋白质。为了更好地理解基因调控，了解蛋白质如何与多种DNA序列或基因组区域结合至关重要，”南加州大学德恩西夫文理学院定量与计算生物学系教授、创始主任Remo Rohs解释道。“DeepPBS作为一种人工智能解决方案，消除了通过高通量测序或结构生物学实验来确定蛋白质-DNA结合特异性的需求。”…

一项创新研究揭示，与产生名为脾酪氨酸激酶的蛋白质相关的特定基因活性可以帮助识别那些可能在免疫疗法中遭受严重副作用的黑色素瘤患者，而该疗法旨在对抗这种侵袭性皮肤癌。 最近的研究表明，负责产生名为脾酪氨酸激酶的某些基因的活性可能预测哪些黑色素瘤患者倾向于经历严重的免疫疗法副作用，这种疗法旨在对抗最致命的皮肤癌。 这项研究由纽约大学朗冈健康中心和佩尔穆特癌症中心的研究人员进行，重点关注检查点抑制剂——在过去十年中已成为黑色素瘤治疗的关键药物类别。每年约有10,000名美国人死于这种晚期皮肤癌。 这些药物通过阻止存在于免疫T细胞表面的分子（检查点）来发挥作用，这些分子通常阻止T细胞攻击癌细胞，就像它们攻击病毒或细菌一样。虽然免疫系统通常依赖检查点来识别和保护健康细胞，但癌细胞常常操纵这些检查点以避免被识别。免疫疗法药物如nivolumab和ipilimumab旨在阻止这些检查点，从而增强癌细胞对T细胞的可见性。 然而，超过33%的接受检查点抑制剂的黑色素瘤患者经历了显著影响其生活质量的副作用，并可能妨碍持续治疗。这些副作用通常表现为发炎区域，标志着过度活跃的免疫反应，导致严重的皮疹、腹泻以及甲状腺功能亢进等病症。更严重的反应可能导致肝损伤、结肠炎和类风湿关节炎。…

剑桥的研究人员建议，使用一种被称为扩散张量成像MRI的特定脑部扫描来评估脑震荡患者，可能有助于识别出三分之一将面临长期显著症状的个体。 剑桥的研究人员提出，利用一种被称为扩散张量成像MRI的脑部扫描检查脑震荡患者，可能有助于识别出三分之一可能遭受持久症状的个体，而这些症状会显著改变他们的生活。 每年，欧洲大约有200人中就有1人遭受脑震荡。在英国，单是每年因近期头部受伤而前往急诊科的人数就超过100万，使得脑震荡成为全球最常见的脑部损伤类型。 在英国，头部受伤患者抵达急诊科后，将根据NICE头部受伤指南进行评估。根据他们的具体症状，可能会进行CT扫描，以检查是否存在脑部损伤，如瘀伤、出血或肿胀。 不幸的是，CT扫描在不到10%的脑震荡患者中显示出异常。然而，在CT扫描后被送回家的人中，有30%-40%继续经历严重症状，可能持续多年，显著影响生活质量。常见的问题包括极度疲劳、记忆问题、头痛，以及焦虑、抑郁和创伤后应激等心理健康挑战。…

研究人员创建了一个生物打印微结构的“人造肺”模型。 新冠疫情显著影响了我们的世界，导致全球近710万人死亡。对此，科学家和医疗专业人士一直在不懈研究这种病毒、其传播方式以及潜在的治疗方法。对疫苗和有效疗法的迫切需求促使韩国加快药物开发进程，以与更发达国家的步伐保持一致。最近，韩国的一组研究人员取得了重大进展，旨在提高呼吸系统疾病研究的效率，引起了广泛关注。 这个研究团队由POSTECH材料科学与工程系的郑盛俊教授和博士生李允智，以及来自韩国化学技术研究院传染病治疗研究中心（KRICT）的金美贤博士和李明奎博士共同领导，骄傲地开发了人造肺。这些创新的人造肺旨在促进对感染的研究以及对呼吸道疾病（包括新冠病毒）的药物测试。他们的开创性研究成果已发表在《生物材料》（Biomaterials）的在线版中，该刊物是专注于生物材料研究的著名期刊。 通常，开发一种新药需要10到15年，成本超过1万亿韩元。这一漫长而昂贵的过程主要是由于当前的研究策略如2D细胞培养和动物实验，无法准确再现体内（在体内）环境。为了缩短开发时间、降低成本并提高成功率，至关重要的是创建与人类生物学密切相似的模型。 在这一创新研究中，研究人员利用通过三维（3D）生物打印技术制成的“3D人造肺”。这一尖端技术利用细胞和生物材料生成逼真的组织和器官，大大减少了在再生医学和药物开发等领域对动物实验的依赖。…

胰腺癌是最致命的癌症之一，主要因为它通常被发现得太晚。现有的标志物缺乏有效早期检测筛查所需的灵敏度和特异性。然而，一个研究团队提出了一种开创性技术，有望提供更准确和可靠的诊断。这种新方法专注于选择性识别血液样本中的特定抗体。 胰腺癌是最致命的癌症之一，主要因为它通常被发现得太晚。现有的标志物缺乏有效早期检测筛查所需的灵敏度和特异性。在《应用化学》杂志上，一个研究团队提出了一种开创性技术，有望提供更准确和可靠的诊断。这种新方法专注于选择性识别血液样本中的特定抗体。 肿瘤产生特定的蛋白质，称为肿瘤相关抗原，这会触发我们的免疫系统的反应，始终在寻找异常情况。这导致形成针对肿瘤的抗体，称为肿瘤相关自身抗体，即使在疾病的早期阶段也可以在血液中检测到。这一特性使它们对早期诊断具有重要价值。由意大利维罗纳大学的罗伯托·菲亚门戈和乔瓦尼·马勒巴领导的研究团队，以及来自西班牙拉里奥哈生物医学研究中心的阿尔弗雷多·马丁内斯和拉里奥哈大学的弗朗西斯科·科尔萨纳，开发了一种依靠识别这些特定肿瘤相关自身抗体的胰腺癌诊断方法。 研究人员专注于靶向肿瘤相关形式的粘蛋白-1（TA-MUC1）的自身抗体。粘蛋白-1是一种高度糖基化的蛋白质（意味着它附有糖分子），存在于腺体组织中，其水平在许多肿瘤中明显升高，包括胰腺癌。此外，粘蛋白-1的糖基化模式与其正常形式不同。团队的目标是找到特针对TA-MUC1的自身抗体，这清楚地表明胰腺癌的存在。 通过使用结构分析和已知的针对TA-MUC1抗体（具体为SM3和5E5）的计算机模拟，研究人员创建了一系列合成糖肽，复制TA-MUC1的不同部分（称为表位）。他们引入非标准的改性，以提高对指示疾病存在的特定自身抗体亚群的检测。然后，团队将这些模型抗原附着到金纳米颗粒上，创建适合于血清学测试（点斑测定）的探针。他们使用来自胰腺癌患者和健康对照组的真实患者样本验证了诊断测定。其中一些纳米颗粒探针在区分病人和健康个体的样本方面表现出了显著成功，确认了其检测肿瘤相关自身抗体的能力。重要的是，这些特定的自身抗体与现有的临床生物标志物相比，显示出显著更好的阳性/假阳性比率。…

无论是巴赫、贝多芬还是莫扎特，人们普遍承认古典音乐可以影响一个人的情绪状态。最近发表在《细胞报告》期刊上的一项研究强调了中国科学家如何利用脑电波测量和神经影像技术来展示西方古典音乐对大脑的积极影响。其目标是发现更有效的方法，利用音乐刺激通常缺乏反应的大脑，尤其是那些经历抗治疗抑郁症的人。 “我们的研究结合了神经科学、精神病学和神经外科，为未来探讨音乐与情感之间联系的研究铺平了道路，” 上海交通大学功能神经外科中心主任、资深作者孙博敏解释说。“最终，我们希望将我们的研究成果转化为临床应用，创造出实用且有效的音乐疗法工具。” 这项研究的重点是13名患有抗治疗抑郁症的患者，他们的脑中植入了用于深脑刺激的电极。这些植入物连接了前脑中的两个区域——弓状核（BNST）和伏隔核（NAc）。研究人员发现，音乐通过同步听觉皮层（负责处理感官信息）和奖励回路（对情感处理至关重要）之间的神经振荡，产生抗抑郁效果。 “BNST-NAc回路通常与‘扩展杏仁体’相关，凸显了它与杏仁体密切的关系，杏仁体是情感信息处理的关键参与者，”孙指出。“这项研究表明音乐通过听觉对齐，触发了皮层-BNST-NAc回路中的神经振荡同步。”…

怀孕或刚刚生产且经历抑郁或焦虑的女性在美国更容易获得心理治疗，这在最近的一项研究中得到了证实。此外，她们在这些服务上的自付费用也有所减少。 这种护理的可及性和经济性改善主要发生在2014年实施《平价医疗法案》（ACA）之后，2010年《心理健康平衡和成瘾公平法》（MHPAEA）实施后也有一些变化。 这两项立法旨在减少获得心理健康护理时保险所带来的障碍。 尽管取得了一些进展，但根据研究，在2019至2020年间，只有约10%的拥有私人保险的女性在怀孕期间或产后一年内被诊断为焦虑或抑郁，利用了心理治疗。 考虑到2019年有25%的孕妇和新妈妈至少有一个这样的心理健康诊断——比2007年的14%有所上升——这表明许多女性错过了可能有助于她们和她们孩子的关键循证治疗。…

一个由医学和工程领域的跨学科研究团队已经花费六年时间揭示寻找乳糜泻治疗的一个关键方面：确定谷蛋白反应是如何以及在何处开始的。 被诊断为乳糜泻的患者必须仔细避免谷蛋白，这是一种存在于小麦、黑麦和大麦中的蛋白质，因为它会导致消化系统的疼痛症状，妨碍营养吸收，并增加其他严重的长期健康问题的可能性。 这种自身免疫疾病大约影响1%的人口，其发病率在过去25年中约增加了一倍，但目前尚无治疗方案。 总部位于加拿大麦克马斯特大学的一组医学和工程专家，与来自美国、澳大利亚和阿根廷的同事合作，专注于理解谷蛋白反应是如何以及在何处开始的。 研究人员之前认为，对谷蛋白的炎症反应仅发生在肠壁内，并主要涉及免疫细胞。然而，今天在胃肠病学期刊上发表的一项新研究揭示了一个更复杂的场景。…

随着年龄的增长，记忆更新的能力往往会下降，但这一问题背后的具体机制尚不完全清楚。一个研究团队发现，抑制一种称为组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）的酶可以改善衰老小鼠的记忆更新。 偶尔出现健忘是很常见的，尤其是随着年龄的增长。然而，老年人面临的挑战不仅仅是记住新信息的问题；他们在新信息出现时还难以调整现有记忆。记忆更新的基本机制以及随着衰老发生的变化仍然大部分未知。 宾州州立大学的一个研究小组确定了一种在我们衰老过程中影响记忆更新能力下降的酶。通过阻断这种酶，老鼠能够更好地接受新信息，其表现与年轻小鼠相当。这些发现发表在分子神经科学前沿期刊上，可能为提高老年人认知灵活性的潜在治疗方法开辟了新的途径。 "理解记忆更新涉及的分子过程至关重要，因为作为人类，我们的大多数记忆其实都是更新的。我们不断基于以前的知识进行构建，并修改我们所记住的内容，" 该研究的主要作者、生物学助理教授Janine…

康奈尔大学的最新研究表明，回应婴儿咿呀学语的时机对他们获取语言和理解社会规范至关重要，研究通过与机器人互动进行了证明。 在这项研究中，研究人员使用了一辆遥控车，它会接近并作出类似语言的声音以回应婴儿的咿呀声。他们发现，仅在10分钟内，婴儿便对遥控车的回应产生了强烈的期待。当车停止回应时，婴儿则用更多的咿呀声和朝向车的嬉戏互动来作出反应，表现出的反应强度比与人类互动时更为激烈。 这项研究表明，在早期发展阶段，学习关注重点的能力在很大程度上依赖于“偶然性”——即照顾者对婴儿行为的回应时机的紧密度。事实上，在生命的第一年，婴儿似乎在这类偶然互动中非常适应，甚至在与像机器这样非人类实体互动时亦然。 此发现挑战了一些发展心理学家的观点，他们认为婴儿在学习时依赖于本能的、基因遗传的技能，比如识别人脸，心理学教授迈克尔·戈德斯坦表示。 戈德斯坦解释说：“我们的结果显示了相反的情况。”他领导着初始年行为分析实验室（B.A.B.Y.实验室）。“对婴儿而言，似乎与生俱来的能力是注意时机，而外部世界则负责其他。婴儿就像学习机器，成人适当的回应对促进这种学习至关重要。”…

一项最近的研究表明，当COVID-19加强疫苗短缺时，优先为老年人接种疫苗可以导致死亡人数减少，研究人员包括来自牛津大学的Robin Thompson。这项研究于8月8日在开放获取期刊《PLOS计算生物学》中发表。 尽管针对COVID-19的疫苗接种工作广泛进行，但持续的免疫减弱以及新病毒变种导致全球感染浪潮不断。考虑到生产和施用增强剂的高成本以及其供应有限，政策制定者面临着是否应优先为老年人接种疫苗或探索替代策略以减少不必要死亡的艰难决策。 研究人员使用数学模型进行了研究，探讨这一问题，考虑了在经济条件各异的不同国家中COVID-19的传播。他们的发现表明，向老年人提供增强针始终能产生最佳的公共健康结果，无论国家的财富水平或年龄人口结构如何。他们评估了总死亡人数和“失去的生命年”，这反映了年轻人早逝的影响。 作者建议，当疫苗供应受到限制时，应优先为老年人接种增强针，因为他们面临更高的COVID-19严重疾病和死亡的风险。该指导方针适用于高收入国家（老年人数量较多）和低收入或中等收入国家（年轻人可能更为普遍）。此外，这种方法比基于个体传播他人病毒的潜力来确定接种对象更有效，并且在加强疫苗接种的时间和可用性方面仍然具有益处。…

研究人员最近在理解大脑如何处理和整合信息方面取得了重大进展，解决了神经科学中的一个长期谜团。 多年来，科学家认为大脑以层级结构处理信息，各个区域专门负责特定功能。然而，这些区域如何沟通并整合信息以创建统一理解的方式仍然不明确。现在，加州大学圣地亚哥分校医学院的一个团队通过研究神经元在阅读文本时如何在人体大脑中同步，从而在揭示这个谜团方面取得了实质性进展。他们的研究结果详细刊登在自然人类行为中，构成了加州大学圣地亚哥分校医学院博士生雅各布·加勒特的论文的一部分。 “理解大脑的活动与我们的意识体验之间的关系是现代神经科学中一个关键的未解决问题，”资深研究作者埃里克·哈尔格伦博士说道，他是加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学和放射学系的教授。“当你阅读时，你的大脑必须将字母转化为一个单词，然后将其与一个概念或物体相连接。我们的研究支持这样一个观点：这是通过多个大脑区域的同步激活实现的。” 这种同步被称为“共振”，被认为对将各种信息片段结合在一起形成清晰的理解至关重要。在啮齿动物的研究中，已观察到共振现象出现在负责记忆形成的海马体中。在人类中，哈尔格伦及其同事之前已证明，整个大脑皮层也会发生共振。 为了研究共振的机制，Ilya…