科学家发现可对抗 COVID-19 的新型抗病毒药物

科学家发现可对抗 COVID-19 的新型抗病毒药物 研究小组在发表于《自然》（Nature）杂志的论文中报告说，SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）激活了细胞中的一种途径，阻止了正常免疫反应的关键部分过氧化物酶体和干扰素的产生。研究小组成功测试了一种新型抗病毒药物，这种药物能刺激干扰素的产生，从而逆转这种效应。第一作者、医学和牙科学院细胞生物学教授汤姆-霍布曼（Tom Hobman）解释说，干扰素通过关闭受感染细胞来阻止受感染细胞产生更多病毒，这通常会导致细胞死亡，然后作用于周围细胞，防止它们受到感染。这篇论文建立在他的团队 早期研究该研究表明，HIV 是如何进化到激活细胞中的 Wnt/β-catenin 信号通路，从而阻止机体产生过氧化物酶体，而过氧化物酶体能触发干扰素的产生。研究人员认为，另一种RNA病毒 SARS-CoV-2 也会以类似的方式对抗人体的抗病毒反应。药物检测取得可喜成果在这项研究中，研究小组尝试了40种针对Wnt/β-catenin信号通路的现有药物。大多数药物最初都是为治疗癌症而开发和测试的，癌症通常会对干扰素分泌的增加做出反应。其中三种药物大大减少了肺部发现的病毒数量，其中一种药物还能有效减轻小鼠的炎症和其他临床症状。霍布曼说："我们看到，在某些情况下，试管中产生的病毒数量减少了 1 万倍。"在病毒爆发期间，可能已经接触到病毒或已经出现早期症状的人将服用四到五天的疗程，以提高他们的过氧化物酶体水平，限制疾病的严重程度和传播。这种方法的优点在于，在没有病毒感染的情况下，不会产生干扰素。研究人员认为这些药物有可能成为抗击新出现病毒的一线药物。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国科学家“看到”冰表面原子结构

中国科学家“看到”冰表面原子结构 北京大学物理学院、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台（简称轻元素平台）组成的研究团队，利用自主研发的国产 qPlus 型扫描探针显微镜，在国际上首次“看到”冰表面的原子结构，并揭示其在零下 153 摄氏度即开始融化的奥秘。该成果 22 日晚发表于国际学术期刊《》上。 冰表面的研究对探索生命起源和物质来源具有重要意义，但因缺乏原子尺度实验工具，科学界对冰表面结构的基本问题一直未有明确解答。 据介绍，团队利用 qPlus 型扫描探针显微镜，开发出可分辨氢原子和化学键的成像技术，实现冰表面水分子氢键网络的精确识别和氢原子分布的精准定位。探测发现，冰表面结构同时存在六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。 轻元素平台负责人江颖教授表示：“我们通过变温实验，首次在原子尺度上‘看到’冰表面预融化的过程，发现其在零下 153 摄氏度时就开始融化，这对理解冰面的润滑现象、云的形成及冰川的消融过程等至关重要”。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

科学家解码牛H5N1病毒向人类的危险跳跃

科学家解码牛H5N1病毒向人类的危险跳跃 一头在牛栏里休息的奶牛。前景为 H5N1 病毒颗粒（黄色）的彩色透射电子显微照片。2024 年，H5N1 禽流感在家禽和美国奶牛中爆发。奶牛照片由 NIAID 提供；显微照片由 NIAID 重新定位和着色，由 CDC 提供。图片来源：NIAID 和 CDC美国奶牛感染 H5N1 病毒的实验结果利用在受感染的美国奶牛中流行的高致病性 H5N1 禽流感（HPAI H5N1）病毒进行的一系列实验发现，通过鼻内接种给小鼠和雪貂注射来自哺乳期奶牛的病毒会诱发严重疾病。受 H5N1 病毒感染的奶牛体内的病毒与禽（鸟）和人型细胞受体结合，但重要的是，这种病毒不会通过呼吸飞沫在雪貂间有效传播。7 月 8 日发表在《自然》杂志上的研究结果表明，牛（奶牛）高致病性禽流感 H5N1 病毒可能不同于以往的高致病性禽流感 H5N1 病毒，这些病毒可能具有促进哺乳动物之间感染和传播的特征。不过，它们目前似乎还不能在动物或人之间进行有效的呼吸道传播。2024 年 3 月，据报告美国奶牛中爆发了高致病性禽流感 H5N1 病毒疫情，疫情在牛群中蔓延，导致受影响农场中的一些猫受到致命感染，并波及家禽，据报告有四名奶制品工人受到感染。从受影响的牛群中分离出的高致病性禽流感 H5N1 病毒与 2021 年底以来在北美野生鸟类中流行的 H5N1 病毒密切相关。随着时间的推移，这些禽类病毒发生了基因变化，并在整个美洲大陆传播，导致野生鸟类和哺乳动物爆发疫情有时死亡率很高，并疑似在物种内传播。在麦丁-达比犬肾（MDCK）上皮细胞中生长的甲型 H5N1 禽流感病毒颗粒（黄色/红色）的彩色透射电子显微镜照片。由 CDC 进行显微镜观察；由 NIAID 重新定位和着色。来源：CDC 和 NIAID研究方法和动物模型结果为了更好地了解牛 H5N1 病毒的特性，威斯康星大学麦迪逊分校、日本静冈大学和东京大学以及德克萨斯农工大学兽医医学诊断实验室的研究人员进行了实验，以确定牛高致病性禽流感 H5N1 病毒在小鼠和雪貂体内复制和致病的能力。雪貂被认为是了解流感在人类中潜在传播模式的良好模型，因为它们表现出与人类相似的临床症状、免疫反应和呼吸道感染。研究人员给小鼠鼻内注射了强度递增的牛高致病性 H5N1 流感剂量（每个剂量组 5 只小鼠），然后监测了 15 天动物的体重变化和存活率。所有接受较高剂量的小鼠均死于感染。一些接受较低剂量的小鼠存活了下来，而接受最低剂量的小鼠体重没有下降，也存活了下来。比较研究和传输测试研究人员还比较了牛高致病性禽流感 H5N1 病毒与越南 H5N1 病毒株（典型的人感染 H5N1 禽流感病毒）和甲型 H1N1 流感病毒对小鼠的影响。接受了牛高致病性禽流感 H5N1 病毒或越南禽流感 H5N1 病毒的小鼠，其呼吸道和非呼吸道器官（包括乳腺和肌肉组织）中的病毒含量较高，眼睛中也有零星检测到病毒。H1N1 病毒仅在动物的呼吸道组织中发现。经鼻内感染牛高致病性禽流感 H5N1 病毒的雪貂体温升高，体重减轻。与小鼠一样，科学家在雪貂的上下呼吸道和其他器官中发现了大量病毒。但与小鼠不同的是，在雪貂的血液或肌肉组织中没有发现病毒。作者写道："我们在小鼠和雪貂身上进行的致病性研究共同揭示，来自哺乳期奶牛的高致病性禽流感 H5N1 病毒经口腔摄入或呼吸道感染后可能诱发严重疾病，经口腔或呼吸道感染可导致病毒全身性扩散到非呼吸道组织，包括眼睛、乳腺、乳头和/或肌肉。"为了测试牛 H5N1 病毒是否会通过呼吸飞沫（如咳嗽和打喷嚏时喷出的飞沫）在哺乳动物之间传播，研究人员用牛高致病性禽流感 H5N1 病毒或已知可通过呼吸飞沫有效传播的甲型 H1N1 流感病毒感染了几组雪貂（每组四只）。一天后，未感染的雪貂被关在受感染动物旁边的笼子里。感染任何一种流感病毒的雪貂都会出现临床症状，而且在多日收集的鼻拭子中病毒含量很高。然而，只有接触过 H1N1 感染组的雪貂才会出现临床疾病症状，这表明奶牛流感病毒在雪貂体内无法通过呼吸飞沫有效传播。通常情况下，禽类和人类甲型流感病毒不会附着在细胞表面的相同受体上引发感染。然而，研究人员发现，牛高致病性禽流感 H5N1 病毒能同时与这两种病毒结合，这就使病毒有可能与人类上呼吸道的细胞结合。作者说："总之，我们的研究表明，牛 H5N1 病毒可能不同于以前流行的高致病性禽流感 H5N1 病毒，它具有人类/兽类受体结合的双重特异性，在雪貂间的呼吸飞沫传播有限。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家研制出一种具有独特甚至矛盾特性的新型玻璃

科学家研制出一种具有独特甚至矛盾特性的新型玻璃 使用标准实验室设备在室温下轻松制备多肽玻璃。资料来源：特拉维夫大学特拉维夫大学（TAU）的研究人员创造了一种新型玻璃，这种玻璃具有独特甚至相互矛盾的特性，如具有很强的粘合性（粘性），同时又具有令人难以置信的透明性。这种玻璃在室温下与水接触后会自发形成，可为光学和电子光学、卫星通信、遥感和生物医学等一系列不同行业带来一场革命。这种玻璃是由以色列和世界各国的研究人员组成的研究小组发现的，研究小组由博士生 Gal Finkelstein-Zuta 和来自塔大生命科学院 Shmunis 生物医学与癌症研究学院和工程学院材料科学与工程系的 Ehud Gazit 教授领导。研究成果最近发表在著名的科学杂志《自然》上。制备后的固体肽玻璃。资料来源：特拉维夫大学"在我们的实验室，我们研究生物融合，特别是利用生物的奇妙特性来生产创新材料，"Gazit 教授解释说。"除其他外，我们还研究构成蛋白质的氨基酸序列。氨基酸和肽具有相互连接并形成具有确定周期性排列的有序结构的自然趋势，但在研究过程中，我们发现了一种独特的肽，它的行为与我们所知道的任何东西都不同：它没有形成任何有序的模式，而是一种无定形、无序的模式，就像玻璃一样。"在分子水平上，玻璃是一种液态物质，其分子结构缺乏有序性，但其机械特性却类似于固态。玻璃通常是通过快速冷却熔融材料并将其"冻结"在这种状态下，然后再让其结晶，从而形成一种无定形状态，具有独特的光学、化学和机械特性，以及耐久性、多功能性和可持续性。TAU 的研究人员发现，在室温条件下，由三个酪氨酸序列（YYY）组成的芳香肽在水溶液蒸发后会自发形成分子玻璃。(从左至右）：Gal Finkelstein-Zuta 和 Ehud Gazit 教授。图片来源：特拉维夫大学Gal Finkelstein-Zuta 说："我们所熟知的商用玻璃是通过快速冷却熔融材料制成的，这一过程被称为玻璃化。无定形的液态组织必须先固定下来，然后才能像晶体那样以更节能的方式排列，而这就需要能量必须将其加热到高温并立即冷却。另一方面，我们发现的玻璃是由生物构件组成的，它在室温下自发形成，不需要高温或高压等能量。只需将粉末溶解在水中就像制作酷儿汽水一样，玻璃就会形成。例如，我们用新玻璃制作镜片。我们不需要经过漫长的研磨和抛光过程，只需将一滴水滴在表面上，仅通过调节溶液量就能控制其曲率，进而控制其焦距。"TAU 的创新玻璃具有世界上独一无二的特性，这些特性甚至相互矛盾：它非常坚硬，但在室温下可以自我修复；它是一种强力粘合剂，同时在从可见光到中红外线的宽光谱范围内都是透明的。"这是第一次有人成功地在简单条件下制造出分子玻璃，"Gazit 教授说，"但比这更重要的是我们制造出的玻璃的特性。这是一种非常特殊的玻璃。一方面，它非常坚固，另一方面，它非常透明，比普通玻璃透明得多。我们都知道，普通的硅酸盐玻璃在可见光范围内是透明的，而我们创造的分子玻璃在红外线范围内是透明的。这在卫星、遥感、通信和光学等领域有很多用途。它还是一种强力粘合剂，可以把不同的玻璃粘在一起，同时还能修复玻璃上形成的裂缝。这是世界上任何玻璃都不具备的一系列特性，在科学和工程领域具有巨大的潜力，而我们从一个肽一小块蛋白质中获得了这一切。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家提出预防流感传播的新方法：阻断糖分子以阻止病毒传播

科学家提出预防流感传播的新方法：阻断糖分子以阻止病毒传播 现在，一项在幼年小鼠身上进行的新研究表明，不让病毒颗粒附着在SA上不仅会限制甲型流感病毒感染的进入，还会阻碍它们的排出（脱落）和在小鼠之间的传播。这种感染是季节性流感的主要原因，每年造成 36000 多名美国人死亡。科学家们说，虽然有疫苗来预防感染和对症治疗，但它们并非万无一失，还需要更多的策略来防止感染扩散。在纽约大学格罗斯曼医学院研究人员的领导下，研究小组将一种神经氨酸酶直接放入小鼠鼻腔，使SA受体脱氨酰基化，已知这种酶能使SA酸松动，无法继续附着在细胞表面。结果显示，使用神经氨酸酶处理后，在测试的半打流感病毒株中，小鼠对小鼠的传播率大幅降低了一半以上（从 51% 到 100% ）。研究小组在美国微生物学会期刊《mBio》上发表的研究成果是在婴幼儿小鼠身上进行的。研究小组发现，婴幼儿小鼠与几个月大的小鼠或成年小鼠不同，它们的呼吸道上部有许多唾液酸。具体来说，研究小组阻断了两种SA，技术上称为α-2,3 SA和α-2,6 SA受体（锁）。众所周知，这两种物质广泛存在于人类的呼吸道中，研究人员说，这使得婴儿小鼠成为研究传染病在儿童中传播的一个强有力的可比模型，而儿童也被认为是流感在人群中传播的重要"驱动力"。这项研究的主要研究者、传染病专家米拉-奥蒂戈扎（Mila Ortigoza）博士说："如果进一步的人体实验证明是成功的，那么去氨酰化神经氨酸酶可能会阻止流感的传播。"Ortigoza是纽约大学朗格尼分校医学系和微生物学系的助理教授，他说："虽然目前的疫苗和治疗方法都是针对病毒的，但我们的研究首次证明，治疗宿主（受感染的小鼠或可能受感染的人类）以防止它们将病毒传播给另一个宿主，可能是另一种有效的抗击普遍性传染病的策略。"在考虑批准将神经氨酸酶作为人类治疗手段之前，还需要进行大量的临床研究。研究小组已经计划进行更多的实验，研究为什么婴儿更容易感染呼吸道病毒，以及阻断儿童体内的神经氨酸是否也能防止流感的传播。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子 科学家们乐观地认为，他们的方法已在临床前模型中初见成效，最终可用于用一种疗法同时治疗脑转移瘤和原发性乳腺癌肿瘤。迈阿密大学米勒医学院西尔维斯特综合癌症中心的研究人员创造了一种能够穿越血脑屏障的纳米粒子。他们的目标是通过一次治疗消除原发性乳腺癌肿瘤和脑转移瘤。实验室研究表明，这种方法能有效缩小乳腺癌和脑肿瘤的体积。这些继发性肿瘤被称为脑转移瘤，最常见于乳腺癌、肺癌和结肠癌等实体瘤，通常预后较差。当癌症侵入大脑时，治疗就会变得非常困难，部分原因是血脑屏障，这是一层几乎无法穿透的薄膜，将大脑与身体的其他部分隔开。领导这项研究的生物化学与分子生物学副教授、西尔维斯特公司技术与创新部助理主任香塔-达尔（Shanta Dhar）博士说，西尔维斯特团队的纳米粒子有朝一日可能被用于治疗转移瘤，同时还能治疗原发肿瘤。她是5月6日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文的资深作者。Shanta Dhar 博士 Credit: Sylvester研究人员在粒子中加入了两种针对线粒体（细胞的能量产生中心）的原药，结果表明，他们的方法可以在临床前研究中缩小乳腺和脑肿瘤。达尔说："我总是说纳米医学是未来，当然我们已经进入了这个未来。"他指的是市售的COVID-19疫苗，其配方中使用了纳米颗粒。"纳米医学肯定也是癌症疗法的未来"。这种新方法使用了一种由生物可降解聚合物制成的纳米粒子，这种聚合物是由达尔的研究小组之前开发的，同时还使用了她的实验室开发的两种针对癌症能量来源的药物。由于癌细胞的新陈代谢形式往往不同于健康细胞，因此抑制癌细胞的新陈代谢可以有效地杀死肿瘤，而不伤害其他组织。其中一种药物是经典化疗药物顺铂的改良版，它通过破坏快速生长细胞的DNA来杀死癌细胞，从而有效阻止其生长。但肿瘤细胞可以修复自己的DNA，有时会导致顺铂产生抗药性。达尔的研究小组对这种药物进行了改良，将其目标从核DNA（构成染色体和基因组的DNA）转移到线粒体DNA。线粒体是我们细胞的能量来源，包含自己小得多的基因组，而且对于癌症治疗来说，重要的是，线粒体不具备与我们的大基因组相同的DNA修复机制。由于癌细胞可以在不同的能量来源之间切换，以维持其生长和增殖，研究人员将他们的改良顺铂（他们称之为Platin-M，攻击称为氧化磷酸化的能量生成过程）与他们开发的另一种药物Mito-DCA 结合起来，后者专门针对一种称为激酶的线粒体蛋白，抑制糖酵解（一种不同的能量生成方式）。达尔说，开发能够进入大脑的纳米粒子是一条漫长的道路。她的整个独立职业生涯都在研究纳米粒子，在之前一个研究不同形式聚合物的项目中，研究人员注意到，在临床前研究中，一些纳米粒子的一小部分可以进入大脑。通过进一步研究这些聚合物，达尔的团队开发出了一种既能穿过血脑屏障又能穿过线粒体外膜的纳米粒子。达尔说："要弄清这一点，我们经历了很多波折，我们仍在努力了解这些微粒穿过血脑屏障的机制。"研究小组随后在临床前研究中测试了这种特制的载药纳米粒子，发现它们能缩小乳腺肿瘤和在大脑中播种形成肿瘤的乳腺癌细胞。在实验室研究中，这种纳米粒子-药物组合似乎也是无毒的，并能显著延长存活时间。下一步，研究小组希望在实验室中测试他们的方法，以更接近地复制人类脑转移灶，甚至可能使用源自患者的癌细胞。他们还想在胶质母细胞瘤（一种侵袭性特别强的脑癌）的实验室模型中测试这种药物。在达尔实验室工作的迈阿密大学博士生阿卡什-阿肖坎（Akash Ashokan）说："我对高分子化学非常感兴趣，将其用于医疗目的真的让我着迷，"阿卡什-阿肖坎是这项研究的共同第一作者，他与博士生舒丽塔-萨卡尔（Shrita Sarkar）共同完成了这项研究。"看到它被应用于癌症治疗，我感到非常高兴。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：