健康

莱斯大学的工程师们创造了有史以来在人体患者中演示的最小植入式大脑刺激器。这一突破性设备有可能改变抗药性抑郁症以及其他精神或神经疾病的治疗。得益于创新的磁电能量传输技术，这种豌豆大小的设备是在与Motif Neurotech以及临床医生Dr. Sameer Sheth和Dr. Sunil…

与之前的假设相反，人的新皮层‌中的神经细胞‍连接方式与‍小鼠的不同。一项‍研究发现，人类神经元​在一个方向上通信，而在小鼠中，信号往往在循环中流动。这种区别提升了人类大脑处理信息的效率和能力。此研究的发现也可能推动人工神经网络的发展。这些发现​已在《科学》期刊上发表，研究由​柏林夏里特大学医学中心的团队进行。研究揭示，人类中，神经元以单一方向进行通信，而在小鼠中，信号​往往形成循环。这种神经通信上的差异加强了人类大脑处理信息的效率和能力。这些发现可能对人工神经网络的进步产生影响。 新皮层是人类智力的重要组成部分，厚度不到五毫米。这个大脑区域包含200亿个负责处理感官输入、计划行为和意识贡献的神经元。这些神经元管理如此复杂信息的机制在很大程度上依赖于小鼠等动物的新皮层，这允许不同的信息处理。夏里特大学医学中心神经生理学研究所所长约尔格·盖格教授解释说，我们对新皮层神经结构的先前理解主要基于动物模型的发现。在这些模型中，相邻的神经元以对话的方式相互通信，往往在循环中来回发送信号。然而，人类的新皮层更厚更复杂，允许信息的不同和更复杂的处理。人类大脑的连接复杂且不易理解，但研究人员之前认为其与小鼠相似。然而，由于缺乏数据，这一假设从未得到证实。现在，由盖格领导的夏里特大学医学中心研究团队进行了研究，使用稀有的组织样本和先进技术表明，大脑的连接并不像之前所假设的那样。 为了进行研究，研究人员分析了23位因药物难治性癫痫在夏里特接受神经外科手术的个体的脑组织。在这些手术中，必须去除脑组织以便接触受影响区域。随后，这些组织被用于研究。研究人员开发了一种巧妙的方法来监听大脑中神经元的通信。 患者同意将其病变组织用于研究目的，包括其下方的结构。 为了观察人类新皮层最外层相邻神经元之间传递的信号，研究团队开发了改进版的“多补丁”技术。这一进展使研究人员能够同时监控多达十个神经元之间的通信（有关更多信息，请参阅“关于该方法”）。这使他们能够快速绘制网络图，获取必要的测量数据。“在人类中，信息往往在一个方向上流动，而不是在循环中，”发布第一作者彭扬凡博士解释道。他曾在神经生理学研究所参与该研究，现在位于神经病学与神经科学系。研究人员发现，只有一小部分神经元互相进行双向对话。他们分析了近1170个神经元之间的通信渠道，具有约7200个可能的连接。夏里特研究中心的团队利用基于人类网络结构的计算机模拟，以展示前向信号流在处理数据时的优势。…

研究人员与洛克菲勒大学的科学家合作，发现了一种大脑机制，使可卡因和吗啡能够劫持自然奖励处理系统。该研究的发现于4月18日在线发表在《科学》杂志上，为药物成瘾的神经基础提供了新的见解，并可能为基础研究、临床实践和潜在治疗方案提供新的思路。 “我们的研究揭示了该领域的突破性发现，首次显示精神刺激药物和阿片类药物影响参与处理自然奖励的同一大脑细胞的活动，”艾瑞克·J·内斯特勒医生，神经科学纳什家族教授，富里德曼大脑研究所所长，以及西奈山医学院学术事务院长，同时也是西奈山健康系统的首席科学官表示。“这一见解揭示了这些药物如何破坏正常的大脑功能，以及这种破坏如何加剧。” 该研究的主要重点是在小鼠模型中识别成瘾的共同机制，使用两种不同类型的药物：可卡因，一种精神刺激药物，以及吗啡，一种阿片类药物。这项创新研究集合了一支多样化的专家团队，由内斯特勒医生和杰弗里·M·弗里德曼医生领导，后者是洛克菲勒大学的玛丽莲·M·辛普森教授，也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。弗里德曼医生也是该研究的共同高级作者。团队成员包含多位专家，包括两位生物物理学家：阿利帕莎·瓦齐里博士，洛克菲勒大学神经科学与行为学教授及该研究的共同高级作者，以及托比亚斯·诺巴尔博士，洛克菲勒大学助理研究教授及该研究的共同第一作者。团队密切合作，使用先进的工具和方法，涵盖神经科学的行为、回路、细胞和分子方面。 通过这些新的方法，科学家能够监测大脑中名为伏隔核的区域内个别神经元对自然奖励（如食物和水）的反应，以及对精神刺激药物的反应。研究人员发现，反复接触可卡因和吗啡会影响体内特定细胞。这些细胞既对成瘾药物又对自然奖励作出反应，随着时间的推移，这些药物破坏了细胞的正常功能，导致行为集中在寻求药物，而非自然奖励上。研究还表明，可卡因和吗啡引发的细胞反应比食物或水更强，这种反应随着暴露的增加而增强。“在药物撤退后，这些相同的细胞对自然奖励表现出无序的反应，可能类似于物质使用障碍病人戒断时所见的一些负面情绪状态，”共同第一作者卡勒布·布朗博士，内斯特勒博士实验室的前讲师，现为多伦多癌症和心理健康中心坎贝尔家庭心理健康研究所的科学家说。 此外，研究团队识别出一个已知的细胞内信号通路——mTORC1——该通路在药物干扰自然奖励处理方面起着重要作用。在研究过程中，研究人员发现一个名为Rheb的基因，它产生mTORC1通路的激活因子。这个基因可能在成瘾与神经科学之间的关系中发挥作用，可能为目前缺乏有效选项的领域开辟新的医学治疗可能性。…

创伤对一个人生活质量的影响可能是显著的，创伤后应激障碍（PTSD）患者会出现侵入性思维和情绪变化等症状。尽管只有大约6％的创伤幸存者发展为PTSD，但该疾病的神经生物学尚未完全被理解。最近对超过120万人的遗传研究发现了95个与PTSD风险相关的基因组位点，其中80个是先前未知的。这些发现为PTSD的发展中的遗传因素提供了新的视角。 在创伤后应激障碍（PTSD）中，侵入性思维、情绪变化和其他症状揭示了PTSD的遗传基础的新见解。研究结果表明，遗传因素在PTSD的发展中起着重要作用，可能导致对该疾病更好的理解和治疗。这些发现是我们理解PTSD的一个重要进展，可能为受该疾病影响的患者提供更有效的干预和治疗方法。这项研究为识别PTSD风险个体和开发个性化治疗方案打开了新的可能性。研究识别了与引发PTSD相关的43个基因。该研究已发表于《自然遗传学》。 加州大学圣地亚哥分校精神病学系教授卡罗琳·尼弗盖特表示：“这一发现坚定地验证了遗传性是PTSD的一个核心特征，这是迄今为止进行的最大规模PTSD遗传学研究，并进一步强调了遗传因素对PTSD复杂性的贡献。”共同第一作者、尼弗盖特实验室的遗传流行病学家亚当·迈霍弗也对这项研究作出了贡献。 研究结果确认了已有的发现，PTSD的遗传基础已被探索，提供了许多未来潜在预防和治疗方法的新研究领域。 研究的高级作者卡雷斯坦·科恩表示：“随着样本大小的增加，遗传位点显著增加，这一点令人瞩目，与我们对其他疾病的观察相似。”科恩是麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所的成员，并且是广泛精神病研究中心的斯坦利中心的研究员。她还领导斯坦利中心的创伤生物学倡议和全球神经精神遗传学倡议，同时也是哈佛大学公共卫生学院精神病流行病学的教授。在PTSD遗传学方面，T.H.陈公共卫生学院已经达到了一个重要步骤。…

一项由昆士兰大学进行的开创性研究确定了导致新生儿脑膜炎的E. coli菌株，其中两种特定类型的E. coli占所有感染的约50%。这项研究是迄今为止规模最大的同类研究，分析了来自四个大洲不同地区的E. coli细菌基因组。研究结果还揭示了为何一些感染在用抗生素治疗后仍然持续，提示细菌可能隐藏在肠道微生物组中。这突出了对曾经历过感染的新生儿进行密切监测的重要性，因为他们面临着后续感染的更高风险。昆士兰大学分子生物科学研究所的研究人员已确定了导致新生儿脑膜炎的主要E. coli细菌类型。此外，他们还发现了一些感染即使在用抗生素治疗后仍然复发的原因。在昆士兰大学临床研究中心，马克·斯凯姆布里教授、阮承飞博士和亚当·欧文副教授领导的团队发现，两种类型的E.…

哈佛庇尔格医疗保健研究所最近进行的一项研究发现，胎盘中缺乏胰岛素样生长因子1（IGFBP1）基因和低循环IGFBP1水平与怀孕期间的胰岛素抵抗相关。这一发现表明，孕期代谢中可能存在一个妊娠糖尿病发展的风险因素——分泌多种激素和蛋白质的胎盘。" 主要作者、加利福尼亚大学旧金山分校妇产科教授简·史密斯博士说。 在对800名孕妇的研究中，研究人员发现，早期怀孕中IGFBP1水平最高的女性在后期更可能发展为妊娠糖尿病。这表明IGFBP1可能是识别有此病风险女性的生物标志物。这些发现可能对妊娠糖尿病的新筛查和预防策略的发展具有重要意义。 "我们的研究提供了胎盘IGFBP1水平与妊娠糖尿病风险之间关联的新见解。这可能促使开发新方法，以识别和管理有此病风险的女性，"史密斯博士表示。 哈佛医学院副教授玛丽-弗朗斯·希维尔特表示，该研究集中于通过检查胎盘组织中表达的所有蛋白质，寻找与妊娠糖尿病相关的新胎盘因素。研究人员发现胎盘胰岛素样生长因子1（IGFBP1）可能与调节人类怀孕期间的葡萄糖有关。这项研究基于希维尔特博士对导致妊娠糖尿病的因素，包括遗传学和生活方式的广泛研究。研究团队使用全基因组RNA测序分析母亲的胎盘组织样本，并测量来自多个具有不同背景的孕期队列的血液中的蛋白质。…

科学家发现了一种叫L687的新激活剂，可以促使癌细胞接受反义寡核苷酸（ASO）药物。这些药物通过阻止促进癌症生长的基因信息来发挥作用。以前将ASO传递到细胞中的方法效果不佳。这项研究的发现将有助于加速新ASO癌症治疗的开发和传递。 反义寡核苷酸（ASO）是一种先进的药物，可以阻止我们基因中有害的信息，有助于治疗疾病。对于癌症患者，ASO有可能阻止推动癌症生长的信息。 ASO目前尚未用于癌症治疗，因为它们需要被传递到癌细胞内部，但细胞中有守门分子，防止不必要的物质进入。这使得寻找有效的ASO传递系统成为一项挑战，尽管有各种尝试绕过守门者。 最近，来自大阪大学的研究人员在《核酸研究》期刊上发表了一项研究，确定了一种将ASO传递到目标的方法，可能克服了这一障碍。该团队成功开发出一种新的化合物L687，针对癌细胞表面特定的钙通透通道。该化合物打开通道，使钙能够流入细胞，并发出信号允许ASO进入。主要作者Kohashi Hiroto解释说，该团队发现可以使用L687激活TRPC3/C6钙通透通道。他们还发现将L687与ASO结合能在实验室测试和小鼠体内的肿瘤细胞中有效地摄取ASO。这导致了目标基因活性的抑制。…

加州大学河滨分校的科学家们开发了一种新的基于RNA的疫苗策略，该策略对所有病毒株有效，并可以安全地用于婴儿或免疫系统较弱的人群。每年，科学家们都试图预测即将到来的流感季节中最常见的四种流感株。而每年，个人都急切地接种他们的更新疫苗，寄希望于最好的结果。该疫苗的开发非常准确。 这同样适用于COVID疫苗，COVID疫苗已经被调整以关注美国最常见菌株的亚变种。 这种新方法可能消除了创造多个疫苗的必要，因为它针对的是病毒基因组中所有病毒株一致的部分。疫苗、其机制和在小鼠中的有效性在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的论文中进行了详细说明。 “我想强调的是这种疫苗策略的广泛适用性，”UCR病毒学家和论文作者荣海表示，新的疫苗适用于广泛的病毒，对任何病毒变种有效，并对广泛的人群安全，这可能就是研究人员一直在寻找的普遍疫苗。” 过去，疫苗通常包含死亡或改造过的活病毒版本。当病毒进入体内时，免疫系统识别病毒中的特定蛋白质，并启动免疫反应。此反应生成T细胞对抗病毒并防止其传播。同时，它还产生“记忆”B细胞，教育免疫系统防御未来的感染。…

最近的一项研究解释了缺乏营养的细胞如何将蛋白质运输站重定向到细胞回收中心，在那里它们被分解。这揭示了细胞应对挑战性条件的一种独特方法。 新的研究解释了缺乏营养的细胞如何将蛋白质运输站重定向到细胞回收中心，在那里它们被分解。这揭示了细胞应对挑战性条件的一种独特方法。 新的蛋白质是在内质网（ER）上制造的——一个在细胞内部扭曲的膜。内质网上称为ER出口位点的葡萄状管状突起充当将新合成的蛋白质运输到下一个目的地的枢纽。除了在蛋白质运输中的作用外，科学家们发现这些位点还帮助将细胞材料和错误折叠的蛋白质运输到溶酶体，溶酶体负责分解和回收细胞废物。此外，ER出口位点还为病毒复制提供了一个平台，包括COVID-19。研究人员最初对这个单一结构如何涉及如此多样的功能感到困惑。然而，HHMI贾内利研究校园的研究者们进行的一项最新研究，旨在揭示这一谜团。廖雅承是贾内利的前博士后研究员。对现在是哥伦比亚大学助理教授的Lippincott-Schwartz实验室前成员的研究，使用先进的成像技术研究营养压力对ER出口位点的影响。研究表明，当细胞处于压力下时，一系列分子协同工作，将ER出口位点引导到溶酶体，在那里它们被分解。这个过程代表了细胞释放合成蛋白质所需氨基酸的新途径。研究人员展示了在细胞经历营养缺乏时，ER出口位点是如何被特定溶酶体转移并消耗的。此外，团队对这一过程中的分子机制提供了详细的解释。该过程始于饥饿细胞触发溶酶体释放钙，这随后导致一种叫做ALG2的酶被招募到ER出口位点，在那里它与称为COPII的结构结合。ALG2与COPII之间的连接启动了一个称为泛素化的过程，该过程负责蛋白质降解。溶酶体识别由此过程产生的泛素，将ER出口位点引导至溶酶体以进行细胞材料的销毁。 该过程涉及ALG2，它与ER出口位点相连，并在达到溶酶体后与另一种蛋白质ALIX结合。ALIX随后与溶酶体表面的一种蛋白质复合体ESCRT相互作用，ESCRT参与吞噬。这种相互作用使ER出口位点和溶酶体更靠近，最终导致溶酶体包围并吞噬ER出口位点。 除了观察活细胞中的这一过程外，团队还在人工系统中重建了该过程，以确认所有不同组件如何协同工作。…

在最近的一项研究中，研究人员发现与细胞老化相关的血液和胎盘中的高水平蛋白质与围产期心肌病（PPCM）有关，PPCM是一种在孕晚期或产后早期发生的心力衰竭。PPCM是导致母体死亡的主要原因。由马萨诸塞州总医院的一个团队进行的新研究揭示了PPCM的潜在机制，并提出了新的治疗方法。研究结果发表在《科学转化医学》上。 “尽管心脏病现在是美国母体死亡的主要原因，但我们对许多这些病症背后的生物学理解仍然非常有限，”共同首席作者杰森·罗博士（MD，MHS）说，他是马萨诸塞州总医院心血管研究中心心脏病学家，领导心血管老化实验室。“我们的研究揭示了一些与老化相关的基本生物学，这与怀孕期间母体心力衰竭的发生有关，提供了来自患者和动物模型的证据。” 罗博士和他的同事们进行了这项研究。研究团队最初发现，老化细胞分泌的蛋白质在年轻孕妇的血液中存在于更高的水平，而这些孕妇有心力衰竭，这令人意外。于是他们调查这些衰老蛋白是否与围产期心肌病（PPCM）和妊娠高血压疾病（这是PPCM和产后心力衰竭的主要风险因素）的发展有关。他们的假设基于先前的研究。研究人员发现，胎盘作为一种仅在怀孕期间存在的独特器官，在孕期接近结束时显示出老化加剧的迹象。 当团队研究有妊娠高血压的女性的胎盘时，他们发现这些胎盘具有多个加速老化的标志和许多与老化相关的蛋白质的表达增加。这些蛋白质也出现在妊娠高血压或PPCM的女性的血液中。 在这些胎盘中发现的最丰富的与老化相关的蛋白质之一是激活素A，较高水平的这种蛋白质与更严重的病情相关。患有妊娠高血压或PPCM的女性可能会经历心功能障碍或心力衰竭。根据罗博士的说法，在怀孕期间胎盘的老化过程似乎在那些发生心力衰竭的人中加剧。这种加剧的老化过程可能导致胎盘释放某些物质进入母亲的血液，这会对心脏的功能产生负面影响。在小鼠实验中发现，患有PPCM的小鼠的胎盘中与细胞老化相关的蛋白质表达增加。用能清除高度衰老细胞的药物黄酮素治疗这些小鼠显示出良好的结果。专门的细胞在孕期中后期部分减少了胎盘的老化，改善了心脏的功能。当动物在产后接受针对激活素A受体的抗体治疗时，他们也经历了类似的积极效果。“虽然我们仍处于理解胎盘加速老化对母体心功能影响的早期阶段，但我们相信我们的发现提供了对孕期心力衰竭生物学方面的一些重要洞察，”罗博士表示。“重要的是要认识到胎盘老化是怀孕的自然方面。理解这一过程为何会被打乱是重要的。”对此妊娠相关心脏病的研究的下一步关键步骤包括确定如何安全调节这一过程，然后将这些发现转化应用。

最近的一项研究发现，TBX1基因的一个变异在颅底独特形状的发展中发挥了关键作用。TBX1在人的体内的水平高于密切相关的猿人，而TBX1的低水平可能导致某些遗传病中的颅底形态变化。这项研究有助于我们理解人类疾病和进化。 智人与其他密切相关的猿人物种和灵长类动物相比，具有独特的特征，包括颅底的形状。这些特征背后的进化变化在它们调控的基因功能中具有重要意义。研究团队专注于一个特定的基因DONSON，该基因参与维持人类基因组的完整性。他们发现该基因的一个变异与人类颅底形状的变化相关，提供了人脑进化与颅骨形态变化之间的潜在联系。 研究人员使用遗传和计算分析相结合的方法，识别出与颅底形态变化相关的DONSON特定变异。他们发现该变异在大约30%的人群中存在，并与更长的颅底相关。这表明这个遗传变异可能在我们人类颅底的进化中发挥了作用，并可能促进较大人类大脑的发展。 这些发现为理解人脑和颅骨的进化中的遗传和分子机制提供了新的见解。研究团队发现DONSON在颅底形态中的作用，揭示了遗传学、发育和进化之间复杂的相互作用如何塑造人类颅骨的独特特征。 基因组变化的识别和特征描述对理解人类发育和疾病至关重要。基础颅部区域的发展，即颅底与颈部骨骼相接的地方，在智人的进化中发挥了关键作用。这是因为我们发展出了高度弯曲的颅底，这使我们的脑容量得以增加。因此，影响这一区域发育的变异在我们的进化中可能具有高度重要性。团队最初寻找DNA代码中的单个字母的变异，称为单核苷酸多态性（SNP）。研究人员发现了导致智人基础颅区与其他已灭绝猿人不同的基因调控的遗传变异（SNP）。这些SNP中有一个特别值得关注，因为它位于一个名为TBX1的基因中。…

剑桥大学进行的一项研究发现，人工智能模型GPT-4在评估眼部问题和提供建议方面的表现优于非专业医生。研究显示，GPT-4的临床知识和推理能力几乎与眼科专家相当。该模型与不同职业级别的医生进行了测试，包括没有专业化的初级医生以及培训和专家眼科医生。每位参与者都被给予87个涉及特定眼部问题的患者场景，并被要求给出他们的评估。 在给出诊断或推荐治疗时，有四个选项可供选择。 在测试中，GPT-4的表现优于没有专业化的初级医生，他们的眼科专门知识水平与全科医生相同。 GPT-4的成绩与培训和专家眼科医生相似，尽管表现最佳的医生仍然得分更高。 根据研究人员的说法，大型语言模型不太可能取代医疗专业人员，但它们有潜力在临床工作流程中增强医疗服务。…