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31-Jul-2025
蛋白质翻译减缓会导致鳉鱼脑部衰老
American Association for the Advancement of Science (AAAS)Peer-Reviewed Publication
据一项新的研究披露,衰老过程会选择性地损害至关重要的 DNA 和 RNA 结合蛋白的生成,这是促成鳉鱼脑中衰老标志物形成的原因。这些发现推进了我们对衰老与包括神经退行性疾病在内的病理风险之间关系的理解。Olivier Dionne 和 Benoit Laurent 在一篇相关的《视角》中写道:“下一步的关键是确定这些机制在哺乳动物,尤其是在人类中是否也得以保留,因为对翻译过程的控制与神经退行性疾病和其他与衰老相关疾病的关系是错综复杂的。这可能有助于开发可改变蛋白质稳态的药理学策略,其目的是延缓发生与老化相关的病理变化并最终延长健康寿命。”随着生物体衰老,其维持蛋白质稳态的能力也会随之下降。蛋白质稳态对维持蛋白品质至关重要,因为它能确保蛋白质正确地合成、折叠和及时降解。蛋白质稳态遭到破坏会导致有害蛋白聚集体积累,后者是衰老和神经退行性疾病的共同标志。尽管与衰老有关的蛋白质稳态的崩坏通常与其他标志性衰老过程的失调同时出现,但蛋白质稳态受损是否会主动导致这些变化则仍属未知。
为填补这一空白,Domenico Di Fraia 和同事研究了衰老过程会如何影响鳉鱼(弗氏假鳃鳉,或 Nothobranchius furzeri)脑中的 mRNA 和蛋白调控。鳉鱼是非常适合研究衰老的动物模型,因为它不但生命周期短促,且保留了脑衰老的特征。作者建立了一种方法,它可以随着时间的推移而部分抑制蛋白酶体,其目的是为了判定这种特定性损伤是否会触发活体动物体内与衰老相关的脑部变化。他们用核糖体分析(Ribo-seq)来检测 mRNA 翻译的变化会如何在衰老过程中影响蛋白的生成。Di Fraia 等人发现,随着鳉鱼的衰老,富含赖氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺和精氨酸等碱性氨基酸的蛋白质(这些氨基酸对 RNA 和 DNA 结合至关重要)数量会下降,即使翻译这些蛋白质的 mRNA 水平保持不变。作者将这种下降与核糖体在碱性氨基酸密码子处的停滞挂钩,因为它会损害翻译过程,增加蛋白的聚集风险,并减少这些必需蛋白质的生成。这些结果表明,衰老会选择性地损害对核心基因表达和线粒体功能至关重要的蛋白质的合成,后者可能使蛋白质稳态的下降置于其他衰老标志的上游。
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- Science
31-Jul-2025
行为驱动灵长动物演化过程中的形态变化
American Association for the Advancement of Science (AAAS)Peer-Reviewed Publication
研究人员报告称,新的同位素和化石证据表明,包括人族在内的早期灵长动物早在其身体演化出有效消化处理草类特性之前就已开始以草为食——这些发现支持了长期以来假设的行为驱动观念。行为驱动观念——即动物行为上的重大转变可以导致新的选择压力,并最终催化新的身体特征演化——长期以来一直影响着演化理论。然而,要在化石记录中检测行为驱动颇具挑战性,因为行为通常是根据身体特征推断出来的,这使得人们很难在不依赖相关形态学的情况下对其进行评估。为克服这些障碍,Luke Fannin 和同事研究了灵长动物演化时的一种不同寻常的食性转变——反复采用以草为主的食性(食草性)但却没有其他食草哺乳动物中所见的典型的身体适应性变化(如高冠齿或复杂的消化系统)。据作者披露,至少有三个上新世灵长动物谱系(包括早期人科动物)均独立地转变为以草为主的食性,尽管它们缺乏这些特化的性状。为确定饮食行为向 C4 植物的转变,Fannin 等人分析了灵长类化石标本的碳氧稳定同位素比,并将这些转变的时间与高效食草相关的牙齿性状的发展进行了比较。作者发现,在包括早期人科动物在内的几个物种中,牙齿形态的改变会比饮食行为的转变滞后约 70 万年。更重要的是,Fannin 等人证明,傍人属和人属基干祖先的饮食灵活性显著高于其后代,这支持了行为变异先于形态特化的观点。据作者称,这些研究结果不仅表明早期灵长类动物的行为转变早于形态适应(它支持了早期人族中存在行为驱动),它们还表明行为转变可能启动了关键性的演化轨迹,尤其是约 230 万年前人属的食性分化。
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- Science
31-Jul-2025
铂双原子层团簇实现烯烃硅氢加成反应的高效稳定转化
Science China PressPeer-Reviewed Publication
中国科技术大学曾杰教授、严涵副研究员团队联合湖南大学马超教授设计开发出一种二氧化铈负载的铂双原子层团簇催化剂,该催化剂在烯烃氢硅烷化反应中展现出高活性和稳定性,并实现了催化剂原子精度结构的精准指认。
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- Science China Chemistry
31-Jul-2025
新一代超声“显微镜”!南京大学团队研发速度约束与运动补偿结合的超快超声定位显微新技术
ResearchPeer-Reviewed Publication
南京大学屠娟教授、章东教授、朱景宁教授与顾宁院士课题组联合提出基于速度约束与运动补偿的超快超声定位显微成像算法,并在大鼠脑、肾等器官中实现了微血管网络的超分辨率成像,绘制高清晰“生命微观通路图”,为心脑血管及微循环系统相关的基础医学研究和重大疾病诊疗提供了全新显像工具。这一题为“Velocity-Constraint Kalman Filtering for Enhanced Bubble Tracking in Motion Compensated Ultrasound Localization Microscopy”的工作近日发表于Research期刊上(2025,8:0725,DOI:10.34133/research.0725)。
- Journal
- Research
- Funder
- National Natural Science Foundation of China, National Key Research and Development Program of China, Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China, Fundamental Research Funds for the Central Universities of China, Nanjing University Integrated Research Platform of the Ministry of Education of China
30-Jul-2025
一种远程操作的由 AI 引导的机器人系统可高效地抓取吸入的异物
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
科学家开发出了一种低成本的由人工智能(AI)驱动的机器人系统;该系统无需 CT 扫描即可自主定位气道中的异物。在一项新的研究中,作者证明,医生可通过 5G 通信远程操作该系统:从 1500 公里外的一头活猪体内取出异物。作者提出,他们的平台“在缓解医疗资源不均、提升急救效率、改善患者转归、减轻医师负荷以及通过常规任务自动化而简化诊疗流程等方面均具显著潜力。”异物吸入会阻塞气道,引发需立即进行医疗干预的致命性急症。然而,有效的治疗通常需要在术前进行 CT 扫描来定位异物,然后外科医生才能将异物从患者气道中取出。在缺乏先进医疗设备和资源的地区,这一情况会极大地阻碍对患者的及时救治。为突破这些局限性,Lilu Liu 和同事设计了一个由 AI 引导的便携式机器人平台,医生可以通过该平台进行远程操作:定位并取出支气管中的异物。该基于 AI 的策略包含两个组成部分:一个利用来自内窥镜摄像头的图像来预判异物位置并驾驭机器人的神经网络,以及一个用于创建气道图并优化探索的树形搜索规划器。一旦该系统将异物定位,人类专家就可远程操作该机器人对异物进行抓取。Liu 等人在模拟环境中测试了该系统,并用它从人工肺中抓取了糖果、棉花和胶带等物品。最后,研究人员利用 5G 连接对位于某偏远医院中的一头活猪进行了远程手术。作者确认,与 CT 引导的手术相比,他们的方法可更快速高效地搜寻并取出异物。
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- Science Robotics
30-Jul-2025
绕过碱基:针对 HIV 的 mRNA 疫苗可产生强效免疫反应并有望用于人体
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
在两项新的研究中,研究人员用 mRNA 技术设计了新型 HIV 疫苗,该疫苗在动物和人类志愿者体内均产生了强效免疫反应。通过用 mRNA 绕过 HIV 疫苗设计中常见的瓶颈,这些实验凸显了该平台在寻求更有效、更经济的 HIV 和其他疾病疫苗方面的实用性。目前的 HIV 候选疫苗主要基于 HIV 包膜 (Env) 三聚体,并且要求其具有可溶性(或不会与细胞结合)。然而,这样的疫苗会将包膜的碱基暴露于抗体,即使该碱基通常会嵌入于 HIV 病毒粒子中而使得免疫细胞无法与其接触。因此,针对包膜碱基的抗体无法抵御感染。Parham Ramezani-Rad 和同事推测,他们可用 mRNA 技术解决这一难题,该技术还能提供更快的生产速度和更低的成本。他们测试了两种疫苗:一种疫苗递送的是可溶形式的稳定 Env 三聚体,另一种疫苗递送的则是 Env 的膜结合形式。第二种形式可以直接在接种者的细胞中产生并展示在膜上,从而将免疫系统的注意力从 Env 碱基转向正确的靶点。在兔子和猕猴身上进行测试时,该膜结合疫苗可引发更强的中和抗体,减少对 Env 碱基的脱靶反应。
在第二项研究中,Katherine Parks 和同事根据这些发现在一项 1 期临床试验中对三种 mRNA 疫苗的安全性和初步功效进行了评估。研究人员招募了 108 名健康志愿者,并对他们进行了三次 mRNA 疫苗接种;志愿者所接种的或是编码某种可溶性 Env 三聚体的疫苗,或是一种膜锚定型 Env 三聚体疫苗。总体而言,志愿者对这些疫苗具有良好的耐受性:除了荨麻疹发生率高于平均水平(6.5%)外,没有出现重大不良反应。膜锚定型三聚体疫苗在 80% 的接种者中产生了中和抗体,而可溶性三聚体疫苗仅在 4% 的接种者体内产生了相同的抗体反应。Parks 等人断言:“通过展示更高的安全性,mRNA 编码的膜锚定型 HIV 包膜三聚体为 HIV 疫苗的临床开发提供了一个前景看好的平台。”
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- Science Translational Medicine
29-Jul-2025
原位像素级磁编程3D打印技术,开启软微型机器人多功能医疗应用新时代
ResearchPeer-Reviewed Publication
胃肠道疾病的治疗一直面临着传统给药方式的诸多局限,如药物在靶向部位浓度低、释放缺乏特异性、在体内滞留时间短等,导致治疗效果不理想。磁控微型机器人因其具有非接触驱动、可穿透深层组织以及无辐射等优势,成为体内靶向给药的理想选择。然而,现有磁机器人的制造方法存在明显不足:模具辅助的预变形磁化方法难以实现复杂的变形;一些新兴的定制化制造方法,如直接墨水写入时的喷嘴磁化、激光诱导局部再磁化等,虽能在一定程度上控制机器人各部件的剩磁,但缺乏均匀且高精度的三维磁场,限制了磁机器人的功能复杂性和变形精度。为此,本研究开发了原位像素级磁编程3D打印技术,旨在突破现有制造技术的瓶颈。
- Journal
- Research
- Funder
- National Key Research and Development Program of China, National Natural Science Foundation of China, Beijing Natural Science Foundation, Fundamental Research Funds for the Central Universities, the XPLORER PRIZE
29-Jul-2025
妙佑医疗国际连续 36 年在《美国新闻与世界报道》(U.S. News & World Report) 的大多数专科排名中名列前茅
Mayo ClinicGrant and Award Announcement
妙佑医疗国际再次荣登《美国新闻与世界报道》2025-2026 年度“最佳医院”排名榜榜首。这是自该排行榜设立以来,妙佑医疗国际第 36 次获此殊荣。这一持续的卓越表现不仅使妙佑医疗国际跻身荣誉榜,更在多个专科领域中位列全美前三,其数量领先于全美其他所有医院。
29-Jul-2025
墨西哥神经科学家发现谷氨酸生物标志物可预测精神分裂症治疗成功
Genomic PressReports and Proceedings
Genomic Press的一次采访揭示了2024年全球精神分裂症奖获得者Camilo de la Fuente-Sandoval博士如何在墨西哥国立神经与神经外科研究所彻底改变了早期精神病研究。他对未经治疗患者进行的开创性磁共振波谱研究发现了谷氨酸水平升高,这些水平在有效治疗后会恢复正常。这项工作为个性化精神病学建立了关键生物标志物,同时在资源有限的墨西哥城提供免费的综合护理。
- Journal
- Brain Medicine