健康

歧视可以加速生物老化过程，根据纽约大学全球公共卫生学院的研究人员进行的一项最新研究。该研究将人际歧视与分子水平的变化联系起来，揭示了可能导致与年龄相关的疾病和死亡率差异的潜在原因。“经历歧视似乎加速了老化过程，这可能是导致疾病和早逝的一个因素，同时也助长了健康差异，”纽约大学全球公共卫生学院的助理教授阿道夫·库埃瓦斯（Adolfo Cuevas）表示，他还是发表在期刊《脑、行为与免疫健康》上的一项研究的高级作者，该研究表明，由于身份（如种族、性别、体重或残疾）而面临歧视的个人更容易遭受心脏病、高血压和抑郁症等各种健康问题。尽管这些负面健康影响的确切生物学原因尚不完全清楚，普遍认为身体的压力反应持续激活在其中起着重要作用。 越来越多的研究发现，持续接触歧视会影响老化的生物过程。为了更好地理解这一联系，库埃瓦斯及其团队通过研究三种DNA甲基化测量值来研究歧视与老化之间的联系，DNA甲基化是可以显示压力和老化生物效应的标志。他们作为美国中年期调查（MIDUS）的一部分，收集了近2000名美国成年人的血样和调查问卷，MIDUS是由国家老龄化研究所资助的健康与幸福感的长期分析。参与者被询问了他们在三种不同形式的歧视中的经历。 歧视有多种形式：日常歧视、重大歧视和工作场所歧视。日常歧视涉及日常生活中小而微妙的不尊重行为，而重大歧视则包括更严重和激烈的事件（例如，面对执法部门的身体威胁）。工作场所歧视涉及基于个人身份的不公平对待、有限的职业晋升机会和纪律处分。 根据研究，歧视与生物老化加速有关。那些报告经历了更多歧视的人在生物学上…

医生在诊断青光眼时很难进行持续监测，特别是在眼睛经历不同温度的情况下。然而，研究人员开发了一种原型“智能”隐形眼镜，可以准确测量眼压，而不受温度影响。这一创新至关重要，因为早期检测和治疗对于减少青光眼造成的视觉损失至关重要。医生发现，由于眼睛经历的各种温度，持续监测和诊断青光眼很困难。然而，研究人员开发了一种“智能”隐形眼镜原型，可以准确测量眼压，无论温度如何。根据疾病控制与预防中心的数据，美国大约有三百万人受到青光眼的影响，这是一组导致视神经损伤并导致视力损失的疾病。在眼科检查中，医生使用“气压测试”进行一次性的眼压测量，但这种方法对患者来说可能会感到不适。在眼睛健康领域，角膜周围液体积聚的微妙迹象，被称为压力，可能是潜在青光眼诊断的指示。研究人员一直在探索各种方法以持续且舒适地监测这些小的压力变化，包括使用能够向接收眼镜发送信号的隐形眼镜。然而，温度的波动，例如进入寒冷环境，会干扰这些隐形眼镜测量的准确性。考虑到这一点，邓宝晓及其同事着手创建一种能够精准测量并无线传输实时眼压信号的隐形眼镜，适应广泛的温度范围。 首先，邓晓和他的团队制定了应对这一问题的计划。研究人员开发了两个小型螺旋电路，每个电路都有独特的自然振动模式，当小幅拉伸（如眼压和眼球大小变化）时，这些振动模式会发生改变。这些电路随后被放置在聚二甲基硅氧烷的层之间，这是一种常见的隐形眼镜材料，从而创建出检测压力的隐形眼镜。通过在镜片附近放置一个连接到计算机的线圈，可以无线读取嵌入电路的振动模式。模拟眼球运动、暴露于潮湿环境以及日常佩戴的测试没有影响传输信号。研究人员在实验室进行测试，将新镜片置于三只猪眼标本上，控制眼压和温度。这款隐形眼镜能够监测并无线传输从50到122华氏度的压力数据。当仅使用镜片中的一个电路计算压力时，结果与真实值的偏差可高达87%。然而，当使用两个电路的数据时，压力读数与真实值的差异仅为7%，因为这种组合消除了与温度相关的误差。研究人员认为，他们的双电路“智能”镜片设计具有潜力。该研究探讨了一种新型隐形眼镜，有潜力在各种温度下准确检测和监测青光眼。该研究的作者获得了中国国家自然科学基金的资助。

一个独特且创新的研究工具，最初被认为是一个“疯狂的想法”，是在一次森林散步时构思的，并随后由一名高中生进行了测试。该工具如今被全球科学家广泛用于预测果蝇连接组中的神经递质。 许多伟大的科学想法始于森林中的一次散步。 2019年，在柏林植物园散步时，HHMI Janelia研究园区小组负责人Jan Funke和他的几位科学同事开始讨论一个共同的问题：如何从昆虫连接组中提取更多信息。…

自然始终是工程应用的灵感来源。最近，一组研究人员在血管网络中找到了新的灵感，创建了一种新的流体系统，称为VasFluidics。 该流体系统通过流体与通道壁之间的反应控制流体成分，这是传统流体系统所不具备的能力。这项创新工作由安德森·何·张·舒教授的微流体与软物质团队在工程学院机械工程系进行。这一突破性发现已在《自然通讯》上发表，标题为“受血管网络启发的流体系统（VasFluidics）具有空间功能化的膜壁”，由余亚峰主导，讨论了对血管中血液成分的显著控制。这种控制为新型流体系统的设计提供了灵感。以舒教授为首的研究团队受自然流体系统血液血管网络的启发，开发了VasFluidics。该流体系统具有类似于血管中发现的功能化膜壁。VasFluidic管道具有薄而柔软的壁，可以通过物理或化学方法改变液体的组成。这项研究展示了VasFluidics在处理流体方面的能力。通过在通道的不同区域沉积溶液或施加酶，特定分子可以物理地穿过一些通道壁的区域，而其他区域经历化学变化。其结果类似于人体内葡萄糖的吸附和代谢。VasFluidics因其独特的能力而与传统流体系统有所不同。传统设备的通道壁与VasFluidics的通道壁有很大不同。根据余亚峰的说法，传统微流体设备中的孔无法有效与流体相互作用。这种新方法涉及软材料的3D打印和自组装，允许在一种液体内打印另一种液体，并在界面上组装软膜。舒教授的团队除了在微流体学方面的工作外，还研究液体界面上的软材料组装。他们对软材料的先前研究为创建VasFluidic设备提供了基础。 VasFluidics具备令人兴奋的可能性，特别是在创建微管结构和生物墨水方面。这项技术有潜力与细胞工程相结合，创建人工血管模型。这些模型可用于生物医疗应用，如芯片上的器官和类器官。舒教授团队的前博士生、现西南交通大学医学院副教授的潘易博士强调了这项研究的潜力。另一位参与者、舒教授团队的研究助理教授郭伟博士也强调了这项研究的重要性。舒教授的团队表示：“除了这项研究的科学价值和潜在医学应用外，它还激发了我们的创造力。人体的血管组织作为有效的运输网络，经过了数百万年的进化。这项研究展示的合成系统如VasFluidics有潜力重建血管组织，在模仿和利用自然高度精确、高效系统的探索中，标志着向前迈出了一大步。” 舒教授和他的团队一直专注于先进微流体方法，以推动精确生物医学应用的边界。研究团队专注于改善液体控制和高效（生物）液体样品分析，决心超越传统设置，探索微流体在生物流体处理和分析中的全部潜力。这需要在流体设备的设计和制造上采用新的范例。 “我们的最终目标是利用微流体技术对人体液体进行高灵敏度分析，促进精准医疗，最终改善人类健康，”舒教授表示。…

最近的一项研究导致了一种新的强大的表观遗传编辑技术的诞生。该系统允许在基因组特定位置精确编程染色质修饰，以更好地理解它们对转录调控的影响。这种创新方法将有助于探索染色质修饰在各种生物过程中所起的作用，并操控基因活性，以潜在地应对疾病。 基因的分子调控是当今生物学的一个关键焦点，主要受到开启或关闭的影响。这项技术将为表观遗传学研究开辟新的可能性，因为它提供了一种系统性控制表观基因组的方法，并理解其在调节基因表达中的作用。这可能导致对疾病发展机制的更好理解，并有可能开发出新的治疗方法。该系统的模块化特性还允许对编辑过程进行定制，使其成为研究表观遗传调控的多功能工具。总体而言，这项研究代表了表观遗传学领域向前迈出的重要一步，可能会极大地影响我们对基因表达及其调控的理解。 对染色质修饰的具体影响尚未完全理解。人们认为染色质的修饰在响应环境信号、发育和疾病等各种重要生物过程中发挥着作用。以前的研究主要集中在映射这些染色质标记在健康和病态细胞类型中的分布，以及分析它们对基因表达的影响。通过将这些数据与基因表达分析结合，科学家们能够为这些染色质标记分配功能。然而，染色质标记与基因调控之间的确切因果关系仍然不完全清楚。确定参与调控的各种因素的个别贡献被证明是一个具有挑战性的任务。这包括染色质标记、转录因子和调控DNA序列。 哈基特小组的研究人员创建了一种模块化的表观基因组编辑系统，可以在基因组的任何所需位置精确编程九种基本的染色质标记。该系统依赖于CRISPR技术，这是一种广泛使用的基因组编辑技术，能够对特定DNA位置进行精确的改变。 这些精确的操作使研究人员能够仔细调查染色质标记及其生物学效应之间的关系，以及DNA序列变化对这些标记的影响。他们利用“报告系统”在单细胞水平上测量基因表达。结果显示了各种染色质标记在基因调控中的因果作用。例如，他们发现H3K4me3在转录产生的情况下也能独立增加转录的一个新作用。如果这样做，那么在特定细胞中的基因表达水平就可以被调节。哈基特小组的博士后研究员Cristina…

研究人员正在探讨免疫反应在由金黄色葡萄球菌引起的湿疹中的作用。他们还确定了疫苗的新细胞靶点。 “为了更好地理解免疫系统在金黄色葡萄球菌引起的湿疹中的作用，我们的研究发现了潜在的疫苗靶点，”研究人员说。湿疹，也称为特应性皮炎，影响着爱尔兰的许多儿童，如果涉及细菌，会导致皮肤瘙痒、干燥和开放性伤口。这些感染可能对患者及其家庭的生活产生严重影响，在少数情况下甚至可能危及生命。研究人员正在寻找治疗和预防儿童湿疹复发的新方法。目前的方法成功率有限，即使有效，缓解通常也是暂时的，因为症状往往会复发。“虽然在某些情况下需要抗生素，但由于抗微生物抗药性问题日益严重，科学家们正在努力寻找替代方案，” 副教授朱莉安·克劳里，特立尼大学的皮肤科顾问和该研究的主要作者表示。 “考虑到这些因素，量身定制的疫苗是一个吸引人的选择，因为它可以帮助限制症状的复发，减少对抗生素的需求。这可以改善湿疹的严重程度，带来更好和持久的结果，并减少对抗生素的需要。这也可以降低并发症的风险，以及其他特应性疾病如花粉症和哮喘的潜在发展。” 来自特立尼大学医学、计算机科学和统计学，以及生物化学和免疫学的研究人员在患有湿疹复发的儿童中发现了重要的“免疫特征”。识别这些特征为他们提供了新的特定靶点，这在理论疫苗设计的角度上是非常有价值的。…

研究人员推出了Tripath，这是一组新的深度学习模型，旨在分析3D病理数据集并对临床结果进行预测。该团队使用了两种先进的3D成像技术来捕捉前列腺癌标本的图像，然后训练模型通过体积性人类组织活检预测癌症复发的风险。Tripath通过捕捉来自整个组织体积的全面3D形态，优于仅依赖2D形态和薄组织切片的病理学家和其他深度学习模型。人类组织的复杂性和细腻性最好以三维形式呈现。在最近的一项研究中，马萨诸塞州总医院布莱根医疗研究所的研究人员及其合作伙伴推出了Tripath：旨在利用3D病理数据集预测临床结果的高级深度学习模型。这标志着向检验三维形式的组织转变，而不是传统的二维切片。3D数据集包含显著多于2D数据集的数据，使得人工检查变得不切实际。与华盛顿大学合作，研究团队使用了两种3D高分辨率成像技术对前列腺癌标本进行成像。然后他们训练模型以通过体积性人类组织活检预测前列腺癌复发的风险。通过捕获整个组织体积的3D形态，Tripath方法优于依赖于2D形态和薄组织切片的病理学家和深度学习模型。该研究的结果发表在《细胞》杂志上。 虽然这种新方法仍需在更大数据集上进行验证，才能在临床环境中使用，研究人员对其进一步发展的潜力充满希望。Tripath方法在指导临床决策方面的潜力令人乐观。来自马萨诸塞州总医院布莱根医疗研究所计算病理学部门的主笔作者Andrew H. Song博士强调，分析组织样本的整个体积对于准确的患者风险预测至关重要。这种综合分析是由团队开发的3D病理范式所实现的。通过利用人工智能和3D空间生物学技术，Tripath为临床决策支持提供了一个框架，并有可能揭示新的预后和治疗生物标志物。来自马萨诸塞州总医院布莱根医疗研究所计算病理学部门的共同通讯作者Faisal Mahmood博士表示，Tripath是他们首次尝试使用深度学习提取亚视觉3D特征进行风险分层，这在指导关键治疗决策方面具有良好的潜力。共同通讯作者华盛顿大学的Jonathan…

康奈尔大学的研究人员创建了一种机器人喂食系统，该系统采用计算机视觉、机器学习和多模态传感技术，以安全地喂养由于严重移 动障碍而面临困难的人士，比如脊髓损伤、脑性瘫痪和多发性硬化症的患者。康奈尔安·S·鲍尔斯计算机与信息科学学院的计算机科学助理教授、该系统的首席开发者Tapomayukh "Tapo" Bhattacharjee解释说：“喂养残疾人士可能是一个挑战，因为许多人无法向前倾斜，需要将食物直接放入他们的嘴里。涉及到有其他复杂医学状况的个体时，这一挑战就变得更加困难。” 该研究论文的标题为《感受咬合：基于稳健口腔感知和物理互动意识控制的机器人辅助口内咬合转移》，在于2023年3月11日至14日于科罗拉多州博尔德举行的人机交互会议上发表。该研究获得了最佳论文荣誉提名，团队更广泛的机器人喂食系统的展示荣获最佳展示奖。…

科学家们创造了一种新的疫苗技术，该技术已被证明能够保护小鼠免受多种冠状病毒的侵害，可能会预防未来疾病的爆发，包括那些目前未知的疾病。 这种创新的疫苗开发方法被称为“主动疫苗学”，涉及在疾病出现之前创建疫苗。 导致疾病的病原体甚至还不存在。新疫苗通过教导身体的免疫系统识别来自八种不同冠状病毒的特定部分，例如SARS-CoV-1、SARS-CoV-2以及其他可能会转移到人类并引发大流行的蝙蝠冠状病毒。其有效性的关键在于，疫苗针对的是许多相关冠状病毒中也存在的特定病毒区域。通过训练免疫系统攻击这些区域，它为包括那些尚未被发现的冠状病毒提供了保护。例如，这种新疫苗不含导致2003年SARS疫情的SARS-CoV-1病毒，但它仍能引发对该病毒的免疫反应。 “我们的目标是开发一种能够保护我们免受下一次冠状病毒大流行的疫苗，并在大流行开始之前准备好它，”剑桥大学药理学系的研究生Rory Hills解释道，他是该报告的第一作者。…

一个国际团队最近发现了一种与COVID-19相关的先前未被注意的综合症：MDA5自身免疫和与COVID-19同时发生的间质性肺炎，简写为MIP-C。 Pradipta Ghosh博士坐在加利福尼亚大学圣迭戈分校医学院的办公室里，接到来自世界另一端的请求。 Ghosh是加利福尼亚大学圣迭戈分校医学院医学与细胞和分子医学系的教授，她收到了来自英国利兹大学的Dennis McGonagle博士的电子邮件，后者是调查性风湿病学的教授。这次联系开启了一项国际合作，发现了一个先前被忽视与COVID相关的综合症，并导致在《兰塞特》旗下的《eBioMedicine》上发表文章。…

一种微针贴片已被开发出来，能够无痛地应用于头皮，并释放能够帮助平衡免疫反应的药物，从而停止自身免疫攻击。研究人员在一项小鼠研究中发现，这种治疗方法可以促使头发再生，并显著减少治疗部位的炎症，而不会影响身体其他部位的免疫系统。根据研究人员的说法，这种方法还可以用于治疗其他自身免疫性皮肤疾病，如白癜风、特应性皮炎和银屑病。这种新方法代表了从抑制免疫系统转向针对自身免疫攻击部位的转变。麻省理工学院医学工程与科学研究所的首席研究科学家Natalie Artzi，与哈佛医学院和布莱根妇女医院的副教授Jamil R. Azzi一起，专注于免疫耐受性。他们的最新研究发表于《先进材料》期刊，Nour Younis和Nuri是该研究的合著者。Artzi强调了在抗原接触部位调节免疫反应的重要性。布莱根妇女医院的博士后Puigmal，以及论文的主要作者，目前正在着手建立公司以进一步开发该技术。Puigmal最近获得了哈佛商学院Blavatnik奖学金，并在领导这一努力。该技术旨在解决影响超过600万美国人的斑秃问题，患者的自身T细胞攻击毛囊，导致脱发。目前，对于大多数患者来说，唯一可用的治疗方法是向头皮注射免疫抑制类类固醇，许多患者无法忍受这种疼痛。…

仅仅几天的夜班工作就可以打乱身体的蛋白质节律，影响血糖调节、能量代谢和炎症。这些过程在慢性代谢疾病的发展中发挥了作用，包括糖尿病和肥胖。这些发现提供了夜班工人为何易患这些疾病的见解。尽管需要进一步研究，研究表明这些被打乱的节律可能在短短三天内就会显现，强调了早期干预以预防糖尿病和肥胖的潜力。这种干预还可以降低心脏病和中风的风险。 夜班工作打乱了影响血糖调节、能量代谢和炎症的蛋白质节律，这可能在短短几天内影响慢性代谢疾病的发展。 华盛顿州立大学和太平洋西北国家实验室的研究人员最近进行的一项研究发现，这一发现可能解释了为什么夜班工人更容易受到糖尿病、肥胖和其他代谢紊乱的影响。 “我们大脑中的主时钟控制着生物过程，而这些过程在夜班工作者身上也得到了增强，”该研究的主要作者汉斯·范·杜尔门表示。 他们建议，身体有其自身的内部节律，决定了什么时候是白天，什么时候是黑夜，当这些节律被打乱时，可能会导致长期健康问题，”华盛顿州立大学艾尔森·S·弗洛伊德医学院的教授汉斯·范·东根解释说。他还提到，研究表明这些被打乱的节律可能在短短三天内就会开始显现出影响，这意味着在预防糖尿病和肥胖方面有早期干预的潜力。这种干预也可能对压力水平产生积极影响。根据《蛋白质组研究杂志》发表的一项研究，夜班工人患心脏病和中风的风险更高。该研究涉及一项受控实验，志愿者被安排在模拟的夜班或日班时间表下为期三天。在最后一班后，参与者在恒定条件下保持清醒24小时，以测量他们的内部生物节律。定期采集的血样被分析以识别存在的蛋白质。夜班工人的胰岛素信号和对葡萄糖的反应被打乱。这种干扰可能会导致夜班工人面临更高的代谢紊乱风险，如糖尿病。该研究强调了理解排班工作对身体内部过程的影响及其可能产生的健康后果的重要性。研究结果还表明，为了减轻排班工作对代谢健康的负面影响，可能需要为从事非传统工作时间的个体采取干预措施。总体而言，该研究提供了有关排班工作、代谢调节和整体健康之间复杂关系的宝贵见解。研究发现，通常共同调节葡萄糖水平的胰岛素生产和敏感性在夜班工作者中失去了同步。研究人员建议，这可能是由于身体试图逆转夜班造成的葡萄糖波动。虽然这在短期内可能是一种保护性反应，因为异常的葡萄糖水平会对细胞和器官造成伤害，但在长期可能会造成问题。研究揭示了正常时间表的志愿者与时间表不一致的志愿者在分子模式上的明显差异。PNNL生物科学部门的计算科学家杰森·麦克德莫特表示，该研究旨在探讨夜班如何在分子水平上影响身体的内部时钟，这是之前未曾探讨过的。研究人员计划对现实工作者进行进一步研究，以确定长期排班工作者是否会发生类似的蛋白质变化。