科学家发现普通细菌的嗜血行为

科学家发现普通细菌的嗜血行为 这一研究成果发表在《eLife》杂志上，为了解血流感染的发生过程和潜在治疗方法提供了新的视角。华盛顿州立大学研究员阿登-贝林克（Arden Baylink）拿着一个装有沙门氏菌的培养皿。贝林克和博士生西耶娜-格伦（Siena Glenn）发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉血清（人体血液的液体部分），血清中含有细菌可以用作食物的营养物质。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren细菌研究与实验"感染血液的细菌可能是致命的，"该研究的通讯作者、西悉尼大学兽医学院教授阿登-贝林克（Arden Baylink）说。"我们了解到，一些最常引起血液感染的细菌实际上能感知人体血液中的一种化学物质，并向它游去"。贝林克和这项研究的第一作者、西悉尼大学博士生西耶娜-格伦发现，至少有三种细菌，即肠炎沙门氏菌、大肠埃希氏菌和柯氏柠檬杆菌会被人体血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病（IBD）患者（约占总人口的 1%）死亡的主要原因。这些患者通常会有肠道出血，这可能是细菌进入血液的入口。华盛顿州立大学博士生西耶娜-格伦（Siena Glenn）使用高倍显微镜。格伦与助理教授阿登-贝林克（Arden Baylink）及其同事合作发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉人体血液中的液体部分血清。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren研究人员利用贝林克公司设计的一种名为"化学感知注射钻机测定法"的高倍显微镜系统，通过注射微量人体血清模拟肠道出血，观察细菌向出血源移动的过程。这种反应非常迅速致病细菌只需不到一分钟的时间就能找到血清。新疗法的潜力作为研究的一部分，研究人员确定沙门氏菌有一种名为 Tsr 的特殊蛋白质受体，能让细菌感知并游向血清。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术，他们能够看到这种蛋白质与丝氨酸相互作用的原子。科学家们认为，丝氨酸是细菌能够感知并消耗的血液中的化学物质之一。格伦说："通过了解这些细菌是如何检测血液来源的，我们将来可以开发出阻断这种能力的新药。这些药物可以改善高血液感染风险的 IBD 患者的生活和健康状况。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家揭示了制作更明亮、更高效、更稳定的OLED的方法

科学家揭示了制作更明亮、更高效、更稳定的OLED的方法 杜伦大学（Durham University）的科学家们发现了一种改进蓝色有机发光二极管（OLED）的新方法，引入了超荧光技术，使发光效率提高了三倍，发光更稳定。这一进步不仅能使显示器更亮、更耐用，还能大大提高能效。大多数现代智能手机和电视所使用的 OLED 显示屏都依赖于特殊有机分子的光发射。获得适用于显示器的稳定、高效的蓝光发射仍然是一项关键挑战。现在，杜伦大学的研究人员利用"超荧光"有机发光二极管找到了一种新的设计策略，即能量从"敏化剂"分子转移到单独的"发射器"分子。令人惊讶的是，研究小组发现，以前被认为是不良发光体的敏化剂分子在超荧光有机发光二极管中的表现却非常出色。"我们发现了一个'盲点'，在这个'盲点'中，被传统思维所忽视的材料在用作超荧光有机发光二极管的敏化剂时可以变得非常有效，"该研究的第一作者、杜伦大学的 Kleitos Stavrou 说。特别是在超荧光 OLED 中用作敏化剂时，发现 ACRSA 分子可将 OLED 效率提高三倍。研究人员将其归功于 ACRSA 的刚性分子结构和长寿命激发态。更引人注目的是，通过将 ACRSA 的能量转移到蓝色终端发射器，使用 ACRSA 等绿色敏化剂可实现深蓝光发射。该研究的资深作者、杜伦大学物理系的安德鲁-蒙克曼（Andrew Monkman）教授说："与设备中的直接蓝光发射相比，这种方法降低了激子能量，使蓝光 OLED 更加稳定、更加持久。"总之，该策略为稳定、高效的显示器提供了一种新的分子设计范式。蒙克曼教授说："我们的研究结果揭示了超荧光有机发光二极管尚未开发的领域，这将极大地拓宽下一代显示器的材料选择范围，同时还将减少多达 30% 的用电量。"研究人员下一步计划与工业合作伙伴一起进一步开发超荧光有机发光二极管，用于商业应用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家解密古老谷物Einkorn的DNA 推出更有韧性、更有营养的面包品种

科学家解密古老谷物Einkorn的DNA 推出更有韧性、更有营养的面包品种 这个长达 52 亿个字母的序列为了解不同小麦物种的进化起源提供了一个窗口。它可以帮助农民和作物育种者培育出抗病性更强、产量更高、耐寒性更好的面包小麦品种。利用基因多样性促进未来育种该研究的第一作者之一、前卡塔赫纳科技大学博士生哈宁-艾哈迈德（Hanin Ahmed）说："通过了解小麦的遗传多样性和进化历史，研究人员现在可以利用其潜力开展未来的育种工作，并开发出更有韧性、更有营养的小麦品种。"最原始的二倍体栽培种一粒小麦是世界上最古老的驯化谷物之一，可追溯到一万多年前的中东肥沃地区，那里是一粒小麦种植的发源地。这种谷物被称为Triticum monococcum，至今仍被人们食用，其独特的风味和众多的营养价值深受人们喜爱。然而，千百年来，随着面包小麦的流行，它在全球粮食生产中的重要性逐渐下降。展示驯化小麦（左）和野生小麦（右）麦穗的Triticum monococcum绘画。70x50 厘米，纸面水彩。图片来源：2023 年 Robyn Palescandolo 为 KAUST 的沙漠农业中心创作面包小麦品种一般产量较高，这使它们在大规模商业农业中更具经济可行性。然而，与野生小麦相比，现代面包小麦的遗传多样性有所降低，许多育种家现在担心的是，面对气候变化和新的疾病威胁，现有作物将如何生存。回到Einkorn，由于这种古老的谷物保持着较大的基因库，因此它可能蕴藏着开发面包小麦所需的基因秘密，这种面包小麦可以继续养活世界上不断增长的人口。为了揭开这些秘密，由卡塔赫纳科技大学的西蒙-克拉廷格和杰西-波兰领导的研究小组综合运用DNA测序技术，为野生和驯化的裸麦品种创建了高质量的基因组组装。研究人员以前认为，小麦的进化是一个稳定的过程，不同小麦物种之间的混合很有限。但Krattinger 说："我们的基因组分析现在显示，小麦的历史要复杂得多，涉及不同小麦品种之间的大量混合和基因流动。包括 Einkorn 在内，这种小麦很可能生长在靠近其他小麦品种的地方，导致这两种密切相关的小麦品种之间的 DNA 混合，这种情况至今仍然很明显。"正如人类基因组中含有尼安德特人表亲的序列一样，现代面包小麦基因组中也遍布着小麦 DNA 的残余。Krattinger 指出，事实上，过去引进的一粒小麦基因可能在帮助面包小麦适应不断变化的气候条件方面发挥了作用。如果历史能够说明问题，那么未来也会如此，尤其是在现代分子指导育种技术的帮助下。实验室的资源将有助于把小麦中的有益基因精确地转移到面包小麦中。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体" 我们随身携带的微生物组非常庞大，并且仍在了解有关其构成及其如何影响我们健康的新知识。我们时常会在微生物组中发现新的细菌或病毒菌株，但科学家很少会发现一组全新的、不属于任何已知类别的实体。斯坦福大学的研究小组称它们为"方尖碑"（Obelisks），这要归功于它们的杆状结构。前者我们都很熟悉，而病毒则是更简单的 RNA 分子，可以通过分解和重组基因组进行复制，但不产生蛋白质，也没有保护壳。方尖碑具有类病毒的基本结构，但与病毒一样，它们简单的基因组似乎也能编码科学家称之为"方尖碑蛋白"的未知蛋白质。事实证明，方尖碑非常常见，而且种类繁多，令人惊讶。科学家们从世界各地 400 多人的微生物组样本中发现了近 3 万种不同类型的方尖碑。在大约 50% 的口腔微生物组测试样本和 7% 的肠道样本中都发现了它们。迄今为止，它们似乎还没有被发现，因为它们看起来并不像我们所知道的其他任何东西。研究人员在论文中写道："我们发现，方尖碑形成了自己独特的系统发育群，与已知的生物制剂没有可检测到的序列或结构相似性。"它们在我们体内究竟做了什么，目前仍是一个谜。它们可能帮助宿主，也可能伤害宿主，宿主可能不是我们，而是以我们的身体为家的细菌或真菌。到目前为止，最主要的候选菌是存在于牙菌斑中的血链球菌。血链球菌生活在人类口腔中，是一组新描述的 RNA 实体的宿主。图片来源：英国卫生安全局/科学图片库研究人员说，这种易于培养的细菌物种将是进一步研究方尖碑的最佳起点。该研究尚未通过同行评审，但已作为预印本在bioRxiv 上发布。 ... PC版： 手机版：

科学家开发出简单经济的早期糖尿病检测方法

科学家开发出简单经济的早期糖尿病检测方法 研究人员最近在《糖尿病》杂志上发表了他们的研究成果。约翰内斯-迪特里希指出："在所有糖尿病患者中，有 30% 的人尚未得到诊断，因此也没有得到任何治疗，部分原因是不容易在早期发现这种疾病。糖尿病是逐渐形成的，我们的诊断方法不够灵敏，无法检测出糖尿病；此外，它们也不够特异，这意味着也可能出现假阳性结果。"他与来自德国、印度、新加坡和英国的同事一起，研究出了一种早期检测糖尿病的新方法。这种方法名为 SPINA Carb，以数学模型为基础。病人只需在早上吃早餐前抽取血液样本。样本中测得的两个值是相关的：胰岛素值和葡萄糖值。约翰内斯-迪特里希（Johannes Dietrich）解释说："我们将这些值输入一个描述人体糖代谢控制回路的方程，并根据某个变量将其分解。结果就是所谓的静态处置指数（SPINA-DI）。"研究小组通过计算机模拟证明，新参数证实了动态补偿理论，即代谢综合征患者的胰岛素抵抗可通过胰腺β细胞增加活性得到补偿。随后对来自美国、德国和印度的三组志愿者进行的研究也证实了这一假设。研究人员发现，在所有三组中，计算出的 SPINA-DI 与代谢功能的相关指标（如对口服葡萄糖耐量试验的反应）相关。此外，SPINA-DI 比其他计算出的葡萄糖代谢指标更可靠，诊断也更准确。作者总结说："这种新方法不仅具有成本效益，而且精确可靠。它可以补充，在许多情况下甚至可以取代更复杂的既定方法"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家通过简单的声光治疗清除化疗脑雾

科学家通过简单的声光治疗清除化疗脑雾 化疗是我们治疗许多癌症的最佳方法之一，但不幸的是，化疗的影响遍及全身，包括大脑。患者经常会出现"脑雾"，即记忆力、注意力和决策能力出现问题，影响他们的思维和行为。虽然化疗结束后这种症状通常会消失，但在几个月内，它可能会对日常生活造成令人沮丧的干扰。但是，麻省理工学院（MIT）研究人员的一项新研究可能发现了一种相当简单的治疗方法，可以消除这些不良影响，最重要的是，它比化疗本身的创伤性更小。你所要做的就是每天看一些闪烁的灯光，听一些声音。研究小组之前的研究发现，以 40 赫兹的频率闪烁的灯光和相同音调的声音可以刺激大脑产生更多的伽马振荡。这些脑电波的频率在 25 赫兹到 80 赫兹之间，会在高度警觉时产生，有助于集中注意力。由于阿尔茨海默氏症患者似乎在这些伽马波方面存在问题，麻省理工学院的研究小组想知道这是否能成为一种简单的治疗方法来改善他们的症状。果然，在小鼠身上进行的实验表明，光和声音治疗后，炎症减轻了，被认为会导致神经退化的有毒蛋白质水平降低了，认知测试也有所改善。在新的研究中，麻省理工学院的研究人员将注意力转向了另一种疾病化疗脑。研究小组在患有化疗脑病的小鼠身上测试了这种疗法，让它们连续五天服用普通化疗药物顺铂，然后停药五天，再服药五天，模仿人类的剂量制度。一些小鼠接受了"伽马疗法"，每天暴露在40赫兹的光和声中一小时，而对照组则只接受化疗。三周后，对照组小鼠出现了许多已知的化疗对大脑的影响，包括脑容量变小、DNA损伤、炎症以及神经元周围的保护膜髓鞘受损。产生髓鞘的脑细胞（称为少突胶质细胞）数量也减少了。然而，在化疗期间每天接受伽马射线治疗的小鼠，所有这些症状都明显减轻。它们在测量动物记忆力和执行功能的测试中也表现得更好。研究人员在分析基因表达时发现，接受伽马疗法的小鼠体内与炎症和细胞死亡有关的基因受到了抑制。"这种治疗方法可以减少DNA损伤，减轻炎症，增加少突胶质细胞的数量，而少突胶质细胞是产生轴突周围髓鞘的细胞，"该研究的资深作者Li-Huei Tsai说。"我们还发现，这种治疗方法改善了动物的学习和记忆，增强了动物的执行功能。"研究发现，伽马疗法的益处至少部分持续到治疗后的四个月。研究发现，伽马疗法如果与化疗同时进行，效果会更好，而不是在化疗后才开始。后续研究发现，接受另一种化疗药物甲氨蝶呤治疗的小鼠也有类似的积极效果。虽然小鼠试验是通过脑部植入物直接向神经元传递光和声，但之前针对阿尔茨海默氏症的人体试验表明，只需使用同步屏幕和扬声器设置，就能取得类似的疗效。如果成功，这将成为对人类患者进行化疗的标准配置，从而减少救命治疗带来的不适。研究小组还计划对帕金森病和多发性硬化症等其他神经系统疾病进行伽马疗法试验。针对人类阿尔茨海默病患者的临床试验已经开始。这项研究发表在《科学转化医学》杂志上。 ... PC版： 手机版：