健康

研究人员使用了一种新的计算模型来研究果蝇翅膀发育，并揭示了器官生成背后的隐藏机制。 通过研究果蝇翅膀的发育，科学家们能够识别出与人类疾病的诊断和治疗相关的机制，因为器官在果蝇和人类中以类似的方式发育。 比如癌症、阿尔茨海默病和遗传性出生缺陷等多种疾病。 杰里迈亚·扎特曼（Jeremiah Zartman），圣母大学化学和生物分子工程的副教授，与来自加州大学河滨分校的研究团队合作，创建了一个用于研究器官组织形成机制的果蝇模型。…

最近的一项试验显示，一种小型可植入心脏泵在第一阶段的人体测试中表现良好。该泵是一种新型的心室辅助设备 (VAD)，通过外科手术连接到心脏，以增强心力衰竭患者的血液泵送功能。这可能使儿童能够在家等待心脏移植，而不是在医院中，从而可能缩短儿童心脏移植护理的重要差距。 在一项初步测试中，七名儿童使用了这种新泵以帮助他们的心脏衰竭，最终六名儿童接受了心脏移植，另一名儿童的心脏恢复了，消除了移植的需要。研究结果将在《心脏与肺移植杂志》上于5月7日发布。该研究由斯坦福医学院进行，并涉及美国多个医疗中心。 如果初步结果在更大规模的试验中得到确认，等待心脏移植可能对年轻儿童及其家庭变得更容易。这种新泵被称为Jarvik 2015心室泵，有潜力成为儿童心脏移植患者的游戏规则改变者。这种新的心脏辅助设备仅比AA电池略大，可以在体重仅为18磅的儿童体内外科植入。这意味着孩子们在等待心脏移植期间仍然可以进行正常活动。相比之下，现有的用于小儿童的唯一心室辅助设备，即柏林心脏，是不可植入的，大小相当于一个大旅行箱。根据型号的不同，柏林心脏的重量在60至200磅之间，且通过两个几乎与园艺软管一般大的导管连接到孩子身上。柏林心脏还带有相对较高的中风风险，并且等待心脏移植的儿童通常需要住院数月，给他们带来了重大负担。这与接受心脏泵的成年人形成鲜明对比，后者通常可以在相似诊断下出院。研究的首席作者，克里斯托弗·阿尔蒙德博士指出，尽管柏林心脏是个救命设备，但儿童心室辅助设备并没有像成年人那样获得同样的发展，而这项技术仍然来自1960年代。…

影响癌症的早期检测和治疗。 麻省综合医院布里格姆团队利用支持基础模型的技术找到了癌症影像的新生物标志物。这些生物标志物可能改变我们在放射影像中识别模式的方式，从而更好地检测和治疗癌症。 癌症的早期检测和治疗的影响是显著的。 一个研究团队使用了11,467幅异常放射扫描影像的数据集来开发他们的基础模型。该模型能够预测解剖部位、恶性程度和预后，涵盖三种不同的使用案例和四个组别。它在该领域中的表现超越了现有方法，特别是在数据有限的专业任务中。研究结果发表在《自然机器智能》上。 “图像生物标志物研究将从这项研究中受益。”…

关于脑瘫（CP）遗传学的最广泛研究发现，遗传缺陷可能是中国儿童超过25%病例的原因。这一发现挑战了以往认为脑瘫是由于出生时缺氧造成的观点。这项研究发表在《自然医学》上，使用先进的基因组测序技术来识别突变。研究发现，脑瘫病例的出生窒息水平显著更高，表明缺氧可能与潜在的遗传缺陷有关。这些结果与全球范围内的小规模研究一致。 这项研究项目包括超过1500名患有脑瘫的中国儿童，是阿德莱德大学、上海复旦大学、郑州大学及其他合作伙伴共同努力的结果。 由阿德莱德大学的妇产科医生阿拉斯泰尔·麦克伦南教授和人类遗传学家约瑟夫·盖茨教授领导的澳大利亚团队进行了这项研究。“中国儿童中，有24.5%的人在研究中发现了与脑瘫相关的罕见遗传变异。这一发现确认了我们在澳大利亚脑瘫组中之前的研究结果，近33%的病例有遗传起源，”担任阿德莱德医学院和阿德莱德大学罗宾逊研究所神经遗传学主任的盖茨教授表示。 “我们的研究表明，一些经历出生窒息并被诊断为CP的婴儿，可能由于潜在的遗传变异而导致异常的脑发育，而不是由于缺氧。 “值得注意的是，在8.5%的病例中识别出了可操作的治疗方法。脑瘫是一种影响运动和姿势的疾病，是儿童中最常见的运动障碍。全球每千名儿童中最多可诊断出2例脑瘫，且通常与癫痫、自闭症和智力困难等其他疾病相关。症状可以在婴儿期或幼儿早期出现，并且严重程度各异。研究团队发现81个与脑瘫因果相关的基因突变，这些基因在神经系统的发展和功能中扮演着重要角色。这个发现有可能为脑瘫患者提供个性化治疗的基础。影响神经和胚胎发育的角色，可能影响负责呼吸的分子通路。…

一种实验性的流感疫苗携带了超过80,000种变异的血凝素抗原，使小鼠和雪貂对病毒的较少变异部分产生了更强的免疫反应。这是杜克人类疫苗研究所开发通用和持久流感疫苗的重大进展。 杜克大学研究人员通过创建一种疫苗使免疫系统集中于病毒表面较少变异的部分，在对抗流感病毒的斗争中取得了进展。 他们的方法在小鼠和雪貂的实验中显示出了有希望的结果，表明流感疫苗开发可能取得突破。 这种新疫苗的方法于5月1日发表于《科学转化医学》杂志，是一项为期五年的努力，旨在创建一种能够保护所有类型病毒的更持久的通用流感疫苗。尽管有疫苗可用，流感每年在全球仍然导致大约50万人死亡。如果成功，这种新方法可能会导致更广泛保护的流感疫苗，并减少每年根据特定病毒株量身定制疫苗的需求。流感病毒株使用H5N1等简码进行识别，这表明它们携带的特定表面蛋白质。血凝素（HA）是一种像棒棒糖一样的蛋白质，它附着在人体细胞上的受体上，使病毒能够进入细胞。神经氨酸酶（N）是第二种蛋白质，帮助新产生的病毒离开宿主细胞并感染其他细胞。 首席研究员、杜克大学分子遗传学和微生物学副教授尼古拉斯·希顿博士解释说：“病毒颗粒上的血凝素比神经氨酸酶多5到10倍。当我们测试对某种流感株的保护时，我们会测量你血液中抗体对血凝素的作用。”预测你可能遭遇什么的最可靠方法是查看你体内针对血凝素的免疫水平。这种类型的免疫与预防流感密切相关。疫苗通过训练免疫系统来应对预计在即将到来的流感季节中最危险的病毒特定部位。每年需要注射新的流感疫苗并不是因为疫苗失效，而是因为流感病毒不断改变疫苗所针对的表面蛋白质。流感疫苗和免疫系统通常聚焦于血凝素的头部，而不是茎部。头部区域的不断变化导致疫苗开发与病毒之间的持续斗争。而另一方面，茎部的变化较少。几位研究人员进行了实验，以确定血凝素的哪些区域可以变化，同时仍能保持其功能。希顿表示，已发现改变茎部显著影响其功能。因此，杜克团队旨在创建触发针对茎部而非头部的免疫反应的蛋白质，因为病毒已经适应了头部区域快速变化的细节。免疫系统识别这些（在头部区域的特征）。然而，这些是病毒可以改变的形状。这是一种狡猾的策略，”希顿说道。…

一项新的研究发现了一种潜在的治疗方法，可能能够逆转多发性硬化症（MS）患者的神经损伤，改善运动控制和认知功能。这种名为ESI1的治疗在患有MS症状的小鼠和实验室中的人类脑细胞中显示出有希望的结果，使能够再生保护健康轴突功能的重要髓鞘涂层。 这项突破性研究的发现于2024年5月2日发表在《细胞》杂志上。该研究为解决与MS和神经损伤相关的挑战提供了希望。 这些困难长期以来一直让之前尝试逆转这种剥夺MS患者运动控制和随着年龄增长逐渐削弱认知功能的神经损伤的努力受挫。 “目前，尚无有效的疗法可以逆转如MS这样的毁灭性脱髓鞘疾病中的髓鞘损伤，”通讯作者、辛辛那提儿童医院的顶尖脑研究专家Q. Richard…

具有挑战性。然而，借助于玩家数据收集，研究人员能够收集到详细的数据集，从而提供个性化的训练反馈。这个数据集包括超过 7,763 次羽毛球挥拍，利用可穿戴传感器和机器学习提供实时反馈和优化的运动建议。这个击球质量评估不仅提供了有价值的见解，还使各个水平的运动员的羽毛球训练变得更加可及和经济实惠。通过使用这项创新技术，已经为提供教练支持和反馈奠定了基础。 个性化体育教练的进步正在彻底改变运动员的表现。通过利用 AI…

一项最近的研究提供了迄今为止关于压力生理学和“表观遗传编程”之间联系的一些最全面的证据。 我们越来越意识到环境因素如何影响儿童的早期发展和健康结果。这主要是通过直接观察空气污染或营养不足等条件如何影响我们基因的运作，以及随着时间的推移，影响我们可能发展出的疾病的研究而了解到的。然而，加州大学圣克鲁兹分校的一位全球健康研究者领导的新研究为这一领域提供了宝贵的见解。 迄今为止，关于压力生理学和“表观遗传编程”的理解已收集到最有力的证据。研究小组在孟加拉国农村进行了一项大规模的随机对照试验，发现涉及饮用水、卫生、洗手和营养的综合干预对儿童早期生命中的生理压力系统的设置点、反应能力和调节产生了影响。 这项发表在《自然通讯》上的研究结果显示，这些健康干预在研究中儿童的基因水平上产生了可测量的效果，从而改善了他们生理压力系统的运作。研究发现，参与接触正念冥想的参与者身体的压力反应系统减少，氧化压力水平降低，DNA的甲基化减少。氧化压力可能导致细胞、蛋白质和DNA的损伤，从而导致衰老和糖尿病、癌症和阿尔茨海默症等疾病。甲基化是DNA或其他分子的化学修饰，可能受到环境因素的影响，并在细胞分裂时持续存在。 严格的研究方法…

科学家们发现了一种方法，可以改善和延长淋巴结（LN）的扩展，并研究其对免疫系统和针对肿瘤疫苗有效性的影响。扩大的淋巴结保持正常的组织结构，但显示出机械特征的变化，并且含有较高数量的不同类型的免疫细胞，这些细胞通常参与对疾病和癌症的免疫反应。有趣的是，在对特定与黑色素瘤相关的抗原进行常规疫苗接种之前，先启动淋巴结的扩展，会导致小鼠产生更强效和持久的抗肿瘤反应。 每个人的身体中大约有600个淋巴结，分布在全身。这些小的豆形器官含有各种类型的血细胞，并过滤淋巴液。在感染病毒或其他病原体期间，我们的一些淋巴结可能会暂时肿胀。这种肿胀也可能是由于疫苗注射附近引起的，并被认为是进行中的疫苗免疫反应的一部分。虽然疫苗接种后淋巴结的早期扩展已被研究，但研究人员尚未探讨是否延长淋巴结的扩展会影响疫苗结果。 来自哈佛大学Wyss生物灵感工程研究所、哈佛约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和瑞士罗氏集团成员基因泰克的研究团队进行了开创性的发现。他们找到了一种改善和延长淋巴结（LNs）扩展的方法，并研究了这一过程如何影响免疫系统和癌症疫苗的有效性。他们方法的关键是使用生物材料制成的疫苗配方，这使得淋巴结的扩展相比标准疫苗更大且持续时间更长。尽管较大的淋巴结保持正常的组织结构，但它们展现出改变的机械特性。研究发现，使用生物材料支架增强淋巴结的扩展，导致对病原体和癌症的免疫反应更有效。在启动淋巴结扩展后施用针对黑色素瘤特异性抗原的传统疫苗，导致小鼠产生持续的抗肿瘤反应。这项结果已发表在《自然生物医学工程》上。该研究还涉及对淋巴结的非侵入性长期监测，深入研究其组织结构和免疫细胞群体。 “我们将持续的淋巴结扩展与更强的免疫和疫苗反应紧密关联，”研究负责人、Wyss研究所创始核心教师David Mooney博士说。“这为免疫学家提供了一个新的探索领域，并可能对未来的疫苗进展产生重大影响。”…

在1940年代和1950年代，一家大型农药制造商将DDT倾倒入洛杉矶海岸的海洋。我们现在知道DDT对人类和野生动物有害。尽管当时是合法的，但DDT造成的污染在50多年后仍然影响着洛杉矶的海岸水域。DDT的顽固化学性质及其毒性降解产物仍然在造成问题。由加州大学圣地亚哥分校的斯克里普斯海洋研究所和圣地亚哥州立大学（SDSU）的科学家进行的研究揭示了卡塔利娜岛附近海洋环境的严重污染。这种污染自2020年受到广泛关注以来，一直令人担忧。该研究于5月6日在《环境科学与技术快报》上发表，并由国家海洋与大气管理局资助，揭示了从离岸15英里处的倾倒地点收集的深海鱼类和沉积物被多种与DDT相关的化学物质污染。根据国家海洋与大气管理局的说法，据信，许多年前排入海洋的与DDT相关的化学物质仍可能进入海洋食物链。 在发现卡塔利娜岛附近的水下倾倒场后，科学家们一直在努力确定这一问题今天的程度和严重性。一个紧迫的问题是，几十年前的化学物质现在是否仍留在海底数千英尺深的地方，或者它们是否正在通过海洋生态系统移动，可能对野生动物造成伤害并对人类构成健康风险。 “这些是深海生物。” Lihini Aluwihare，斯克里普斯的海洋化学教授和该研究的合著者，表示与DDT相关的化学物质正在污染深海食物网。这引发了对这些污染物是否正在通过深海食物网上升，并可能进入被人类消费的物种的担忧。1948年至1961年期间，蒙特罗斯化学公司承包的驳船会将含有硫酸和DDT的制造废物从洛杉矶港运输到卡塔利娜岛附近。该公司将多达2%的纯DDT倾倒入太平洋，直到1972年才合法。这一倾倒行为并不广为人知，因为它被另一种废物处理方式所掩盖，即将含有DDT的稀酸浆通过洛杉矶县的下水道抽入海洋，导致约100吨DDT进入帕洛斯维尔德斯架上，导致环境保护局在1996年将其宣布为水下超级基金位置。2000年，一名法官命令该公司支付1.4亿美元以处理环境损害。研究已将帕洛斯维尔德斯的DDT污染与有害影响联系在一起。架上污染导致当地野生动物出现健康问题，例如海狮、海豚、底栖鱼甚至加利福尼亚秃鹰（可能是因食用死去的海洋哺乳动物引起的）。…

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。…

圣犹达儿童研究医院的研究人员发现，基因组非编码区域中的某些DNA变体在急性淋巴母细胞白血病（ALL）中的化疗耐药性中起作用。这个发现导致了对治疗耐药性潜在机制的更好理解。研究小组使用新技术克服了以往对非编码基因组理解的局限性，这种方法也可能应用于其他类型的癌症和疾病。最新的研究今天在《自然通信》期刊上发布。 急性淋巴母细胞白血病（ALL）是最常见的儿童癌症。得益于现代治疗，生存率现在超过94%。然而，复发或复发性疾病的患者，通常是由于化疗耐药，生存率仅为30-40%。 科学家们研究了非编码基因组中发现的耐药性变体，非编码基因组占DNA的98%，且不包含基因。以往识别化疗耐药机制的努力主要集中在编码基因的DNA上。直接查看基因更简单，因为非编码DNA可能与基因功能有复杂的关联，但圣犹达团队已证明这是可行的。“我们已经表明，我们现在拥有识别相关的非编码遗传因子的手段，这些因子助于化疗耐药，”首席作者丹尼尔·萨维克（Daniel Savic）博士，来自圣犹达药学与药物科学系说道。“最终目标是理解药物耐药机制，以便我们能够创造新的治疗方法并改善现有化疗，针对每个人独特的遗传构成进行个性化调整。”研究重点在于深入挖掘非编码DNA，以揭示化疗耐药性的潜在原因。“据共同第一作者、圣犹达药学与药物科学系的杰克逊·莫布利（Jackson Mobley）博士介绍，近98%的基因组包含指令。在他的类比中，莫布利解释说，基因可以与建筑施工中的铁栏杆、线缆和混凝土相比较，而非编码DNA则充当蓝图。研究小组识别出蓝图中的小变体，这些变体可以影响个体对某些疗法的反应。”…