科学家发现让人不睡觉的机制

科学家发现让人不睡觉的机制 华盛顿州立大学的研究人员发表论文，他们使用遗传和化学技术可逆的改变小鼠基底前脑中星形胶质细胞的活性，能让小鼠连续几个小时保持清醒，没有表现出任何睡意的迹象。研究人员表示，这项研究或有助于创造出能长时间让人保持清醒的药物，比如轮班工人不会昏昏欲睡，宇航员、飞行员、士兵、医疗人员、急救人员可以在较长时间内无需睡眠。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

科学家发现新抗生素类别 可有效对抗耐药细菌

科学家发现新抗生素类别 可有效对抗耐药细菌 抗生素是现代医学的基础，在上个世纪极大地改善了全世界人民的生活质量。如今，我们往往认为抗生素是理所当然的，并严重依赖抗生素来治疗或预防细菌感染，例如，在癌症治疗、侵入性手术和移植过程中，以及在母亲和早产儿身上，抗生素可以降低感染风险。然而，全球抗生素耐药性的增加日益威胁着抗生素的有效性。为了确保未来能够获得有效的抗生素，开发不存在抗药性的新型疗法至关重要。乌普萨拉大学的研究人员最近在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA）上发表了他们的研究成果，介绍了作为多国联合体的一部分而开发的一类新型抗生素。他们描述的这类化合物以一种名为LpxH的蛋白质为靶标，这种蛋白质是革兰氏阴性细菌合成其最外层保护层（即脂多糖）的途径。并非所有细菌都会产生这一层，但那些会产生这一层的细菌包括世界卫生组织确定为最需要开发新型疗法的生物，其中包括已经对现有抗生素产生抗药性的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌。研究人员能够证明，这种新型抗生素对耐多药细菌具有很强的活性，并能治疗小鼠模型中的血液感染，从而证明了这种抗生素的前景。重要的是，由于这一类化合物是全新的，而 LpxH 蛋白尚未被用作抗生素的靶点，因此这一类化合物不会产生抗药性。这与目前临床开发中的许多"同类"抗生素形成了鲜明对比。虽然目前的研究结果很有希望，但在这类化合物进入临床试验之前，还需要做大量的工作。DOI: 10.1073/pnas.2317274121编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家工程改造皮肤细菌 使其生产普通药物对抗痤疮

科学家工程改造皮肤细菌 使其生产普通药物对抗痤疮 痤疮的起因是毛囊被死皮细胞和油脂堵塞，继而发炎，形成我们再熟悉不过的粉刺、丘疹和白头。在打算不挤破它们的时候，我们可以用杀死油脂分泌细胞的药物或针对毛囊中细菌的抗生素来治疗。最近更多的实验性研究包括粉刺疫苗、益生菌或微针贴片，它们都能攻击致病的细菌。但如果我们能让这些细菌为我们工作呢？在这项新研究中，西班牙庞培法布拉大学（UPF）的科学家们研究了如何设计皮肤细菌来生产痤疮药物中的活性成分。他们的目标是痤疮丙酸杆菌，这是皮肤上最常见的细菌种类，也是生活在毛囊深处的细菌。过度分泌一种叫做皮脂的油脂是痤疮的常见诱因，许多痤疮药物如异维A酸都是通过杀死产生皮脂的细胞来发挥作用的。在这种情况下，痤疮丙酸杆菌被设计成能产生一种名为 NGAL 的蛋白质，这种蛋白质能介导自然产生的异维A酸。研究小组在实验室培养的人类皮肤细胞中测试了这种经过编辑的细菌，发现它能够产生和分泌 NGAL，减少皮脂分泌。在对小鼠的测试中，这种细菌也能存活并发挥作用，但由于小鼠的皮肤与我们的皮肤差别很大，因此无法通过这种方式测试其对痤疮的影响。这种技术不仅能帮助清除痤疮，还能减少对抗生素的依赖，因为抗生素正日益导致细菌产生抗药性。研究人员说，虽然还需要做更多的工作，包括首先在三维皮肤模型上进行尝试才能将这种技术用于人体试验，但它也可用于治疗其他皮肤病。首先是特应性皮炎。这项研究的首席研究员马克-居尔（Marc Güell）说："我们开发了一个技术平台，为编辑任何细菌治疗多种疾病打开了大门。现在的重点是利用痤疮丙酸杆菌治疗痤疮，但我们也可以提供基因电路来创建智能微生物，用于与皮肤传感或免疫调节相关的应用。"这项研究发表在《自然-生物技术》杂志上。 ... PC版： 手机版：

科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌 有望治疗耐药性感染

科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌 有望治疗耐药性感染 伞状抗菌毒素颗粒飘向细菌靶细胞并与之接触。这些毒素来自链霉菌，能有效抑制同属竞争物种的生长。资料来源：Angela Gao抗生素与细菌战具有讽刺意味的是，临床上使用的许多抗生素都直接来源于细菌在自然栖息地中用来对付对方的分子，或受到这些分子的启发。链丝菌用来对付竞争对手的化学武器是此类分子最丰富的来源之一。其中包括常见的广谱药物链霉素。这些新发现的抗菌毒素的不同之处在于，与链丝菌的小分子抗生素不同，伞状毒素是由多种蛋白质组成的大型复合物。与小分子抗生素相比，它们针对细菌的特异性也更强。《自然》论文的作者推测，伞状毒素的这些特性解释了为什么在对链丝菌产生的毒素进行长达 100 多年的研究中，这些毒素一直没有被发现。生物信息学和低温电子显微镜揭示新观点编码伞状毒素的基因最初是通过生物信息学搜索新的细菌毒素而发现的。在华盛顿大学医学院约瑟夫-穆格斯（Joseph Mougous）微生物实验室的赵琴琴领导的生化和遗传实验中，科学家们了解到这些毒素与其他蛋白质结合成一个大型复合体。这些蛋白质复合物的冷冻电子显微镜由 Young Park 在华盛顿大学医学院生物化学教授、霍华德-休斯医学研究所研究员 David Veesler 的实验室中完成。这些研究表明，秦琴分离出的毒素复合物具有与在西雅图发现的毒素复合物相称的醒目外观。它们看起来像雨伞。独特的结构和特异性华大医学院微生物学教授、霍华德-休斯医学研究员穆格斯指出："这些微粒的形状非常奇特，在未来的工作中，了解它们不同寻常的形态如何帮助它们消灭目标细菌将是一件非常有趣的事情。"随后，科学家们试图确定这些毒素的靶标，他们筛选了这些毒素对所有生物的影响，从真菌到 140 种不同的细菌，包括研究作者德文-科尔曼（Devin Coleman）在加州大学伯克利分校和美国农业部农业研究服务处的实验室中从高粱植物中提取的一些细菌。.在这些潜在的对手中，这些毒素专门针对自己的同类：其他链丝菌。"我们认为，这种精湛的特异性可能是由于组成伞辐条的蛋白质各不相同。"研究报告的作者、穆格斯实验室的资深科学家布鲁克-彼得森（S. Brook Peterson）评论说："这些蛋白质可能会吸附在竞争细菌表面的特定糖分上。"通过分析数千个公开的细菌基因组，研究报告的作者、圣路易斯大学的张大鹏（Dapeng Zhang）和他的研究生谭英俊（Youngjun Tan）发现，许多其他种类的细菌也有制造伞状颗粒毒素的基因。有趣的是，这些物种都形成了枝状菌丝，这在细菌中是一种不常见的生长模式。潜在的临床应用和更广泛的影响除了伞状毒素颗粒的基础生物学方面还有许多问题有待解答外，穆格斯和他的同事们对其潜在的临床应用也很感兴趣。他们怀疑导致肺结核和白喉的细菌可能对伞状毒素敏感。他们注意到这些细菌已经对传统抗生素产生了抗药性。科学家们认为，伞状毒素颗粒有可能制服这些严重的致病细菌，因此值得研究。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现番茄汁能有效杀死沙门氏菌和其他有害细菌

研究发现番茄汁能有效杀死沙门氏菌和其他有害细菌 康奈尔大学微生物学与免疫学系副教授、本研究的主要研究者宋贞敏博士说："我们这项研究的主要目的是弄清番茄和番茄汁能否杀死包括伤寒沙门氏菌在内的肠道病原体，如果能，它们有哪些特质使其发挥作用。"首先，研究人员在实验室实验中检验了番茄汁是否真的能杀死伤寒沙门氏菌。一旦确定它确实能杀死伤寒沙门氏菌，研究小组就对番茄的基因组进行研究，以找到相关的抗菌肽。抗菌肽是一种非常小的蛋白质，它能破坏保持细菌完整的细菌膜。研究人员选择了 4 种可能的抗菌肽，并测试了它们对伤寒沙门氏菌的作用。这帮助他们找到了两种对伤寒沙门氏菌有效的抗菌肽。研究小组对伤寒沙门氏菌变种进行了更多测试，这些变种出现在伤寒沙门氏菌病流行的地方。他们还进行了一项计算机研究，以进一步了解抗菌肽如何杀死伤寒沙门氏菌和其他肠道病原体。最后，他们还研究了番茄汁对其他会损害人们消化道和泌尿道健康的肠道病原体的作用。最重要的发现是，番茄汁能有效消灭伤寒沙门氏菌、其超病毒变种以及其他可能危害人们消化道和泌尿道健康的细菌。特别是，2 种抗菌肽可以通过破坏细菌膜（病原体周围的保护层）来消灭这些病原体。宋贞敏说："我们的研究表明，番茄和番茄汁可以清除沙门氏菌等肠道细菌。研究人员说，他们希望当公众，尤其是儿童和青少年了解到这项研究的结果后，会希望多吃多喝番茄以及其他水果和蔬菜，因为它们能为消费者带来天然的抗菌益处。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现生产更美味、更健康薯片的关键所在

科学家发现生产更美味、更健康薯片的关键所在 密歇根州立大学教授蒋继明（Jiming Jiang）和大卫-杜奇（David Douches）领导的科学家团队发现了冷藏马铃薯变黑和潜在健康问题背后的关键机制，可以降低冷藏块茎在油炸过程中产生的致癌物质水平，为休闲食品行业带来了突破性进展。他们的研究结果发表在《植物细胞》（The Plant Cell）杂志上，为开发可在低温条件下储存的马铃薯品种、生产更健康、更美味的薯片和薯条带来了希望。这些零食在美国拥有价值数十亿美元的市场。在密歇根州全美薯片用马铃薯的主要生产地马铃薯产业的年产值达 2.4 亿美元。密歇根州立大学研究人员David Douches（左）和Jiming Jiang（右）在密歇根州立大学农艺农场温室中与马铃薯植株一起工作。图片来源：Paul Henderson/密歇根州立大学但农民不可能一年四季都种植马铃薯，零食生产商需要不断供应新鲜马铃薯来满足他们的需求。在冷库中保存马铃薯可确保薯片和油炸食品生产商获得所需的马铃薯，但低温也会引发一种称为冷诱导增甜（CIS）的过程，使淀粉转化为糖分。加工含糖块茎会导致薯条和薯片变黑。它还会产生丙烯酰胺，这是一种在高温加工过程中形成的致癌化合物，与包括癌症风险增加在内的健康问题有关。虽然有一些技术可以减少冷藏块茎中的糖分，但这些技术不仅增加了成本，还会影响最终产品的风味。因此，Jiang 和他的同事从问题的根源入手，努力使马铃薯从一开始就不受 CIS 的影响。"我们已经确定了负责 CIS 的特定基因，更重要的是，我们已经发现了在低温条件下开启 CIS 的调控元件，"密苏里大学植物生物学和园艺学系研究基金会教授 Jiang 解释说。"通过研究这种基因是如何开启和关闭的，我们就有可能开发出天然抗 CIS 的马铃薯，从而不会产生有毒化合物"。通过关闭马铃薯空泡转化酶基因（VInv），密歇根州立大学的研究人员证明，在低温下油炸储存的马铃薯可以制成更健康、更诱人的薯片。图片来源：改编自Bhaskar, P.B., et al. Plant Physiology, 2010, 154 (2), 939-948,的合作研究环境和设施，包括由 Dave Douches 领导的世界一流的马铃薯育种项目，对这项研究至关重要，下一步，研究人员将利用这些知识，在Douches博士的温室中通过基因编辑或其他育种技术培育出抗CIS的马铃薯品系。研究人员正在密歇根州立大学的农艺农场温室里种植更健康、更适合当零食的马铃薯。图片来源：Paul Henderson/密歇根州立大学作为 MSU 马铃薯育种和遗传项目的负责人，Douches 将 Jiang 开发的一种通过基因编辑阻止 CIS 的技术付诸实践。"我们的所有设施都在校园内，因此研究工作可以高效地完成，"Douches说。"通过我们的合作，我们能够得出一项发现，为创造抗寒马铃薯品种的有针对性的基因改造方法铺平了道路"。这项研究的潜在益处不仅仅在于提高休闲食品的质量。减少马铃薯中丙烯酰胺的形成可能会对其他加工淀粉食品产生影响。此外，耐寒马铃薯还能为储存和运输提供更大的灵活性，从而减少食物浪费，降低成本。抗 CIS 的新型马铃薯在不久的将来就能投入商业使用。"这一发现标志着我们对马铃薯发育及其对食品质量和健康影响的认识取得了重大进展，"Jiang说。"它有可能影响到全世界的每一袋薯片"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：