研究发现低出生体重影响后代健康的机制

研究发现低出生体重影响后代健康的机制 研究发现，低出生体重儿（出生体重不足2500克）不仅本人成年后患高血压、慢性肾脏疾病的风险增加，而且这些健康风险还会波及后代。 日本研究团队借助实验鼠发现影响后代健康的机制，并证明一种酶抑制剂对减轻低出生体重带给本人未来及后代健康的负面影响有效。 新华社引述日本东北大学近日发表的新闻公报说，该校和三重大学、帝京大学等高校的研究团队首先培育出低出生体重模型实验鼠，这些实验鼠出生时体重轻、肾脏发育迟缓。他们观察到低出生体重的雌性小鼠长大后妊娠时，母体的肝脏和胎盘重量明显较轻，而它们产下的幼鼠出生时体重也较轻。 研究组在国际学术期刊《交叉科学》发表的论文指出，妊娠期间，为支持胎儿生长需要，母体的代谢需求增大，因此肝脏会肥大。而研究人员发现低出生体重的雌性小鼠妊娠时肝脏不够肥大。对它们肝脏的分析显示，与肝脏肥大相关的基因表达减少。研究人员认为，低出生体重实验鼠妊娠后肝脏不够肥大，胎盘血管生成不够，其结果是肝脏陷入低氧状态，代谢途径转为优先分解糖类，使核酸代谢途径停滞，导致后代胎儿生长受限，出生时体重也较轻。 公报说，研究团队还评估了磷酸二酯酶5抑制剂治疗低出生体重引发的健康风险的可能性。他们给妊娠中的实验鼠使用该抑制剂后的结果显示，实验鼠孕育的子鼠在胎儿时期及出生时的体重都增加了。到了成年期，这些子鼠患高血压的风险也降低了。公报说，本项研究成果有望应用于与低出生体重相关健康问题的预防和药物研发。 #婴儿 #健康 #研究 #基因-电报频道- #娟姐新闻:@juanjienews

科学家发现脊髓神经机制带来的惊人记忆能力

科学家发现脊髓神经机制带来的惊人记忆能力 日本理化学研究所脑科学中心的竹冈绫（Aya Takeoka）及其团队确定了脊髓中独立于大脑促进运动学习的神经通路。他们的研究结果发表在4月11日的《科学》（Science）杂志上，研究人员发现了两组关键的脊髓神经元，一组是新的适应性学习所必需的，另一组则是学习后回忆适应性的神经元。这些发现可以帮助科学家开发出帮助脊髓损伤后运动恢复的方法。科学家们早就知道，即使没有大脑，脊髓的运动输出也可以通过练习进行调整。这一点在无头昆虫身上得到了最显著的体现，它们的腿仍然可以通过训练来避开外界的提示。到目前为止，还没有人搞清楚这是如何做到的，如果不了解这一点，这种现象就只能是一个怪异的事实。正如武冈解释的那样："如果我们想了解健康人运动自动性的基础，并利用这些知识改善脊髓损伤后的恢复，那么深入了解其潜在机制是至关重要的。在这项研究中，将肢体位置与不愉快经历联系起来的脊髓仅在 10 分钟后就学会了调整肢体位置，并在第二天保留了记忆。而随机接受不愉快经历的脊髓则不会学习。资料来源：理化学研究所在深入研究神经回路之前，研究人员首先开发了一种实验装置，使他们能够在没有大脑输入的情况下研究小鼠脊髓的适应性，包括学习和回忆。每次试验都有一只实验鼠和一只后腿自由悬垂的对照鼠。如果实验鼠的后腿下垂过多，它就会受到电刺激，模仿小鼠想要避免的动作。对照组小鼠在同一时间接受同样的刺激，但与自己的后腿位置无关。即时学习和记忆保持观察仅仅过了 10 分钟，他们就观察到只有实验小鼠进行了运动学习；它们的腿仍然高高抬起，避免了任何电刺激。这一结果表明，脊髓可以将不愉快的感觉与腿部位置联系起来，并调整其运动输出，使腿部避免不愉快的感觉，而这一切都不需要大脑。24 小时后，他们重复了 10 分钟的测试，但将实验小鼠和对照组小鼠颠倒过来。原来的实验小鼠仍然保持着抬腿的姿势，这表明脊髓保留了对过去经历的记忆，从而干扰了新的学习。在脊髓中建立了即时学习和记忆之后，研究小组开始研究使这两种学习和记忆成为可能的神经回路。他们使用了六种类型的转基因小鼠，每种小鼠都有一组不同的脊髓神经元被禁用，并对它们进行了运动学习和学习逆转的测试。他们发现，脊髓顶端的神经元失效后，小鼠后肢无法适应以避免电击，尤其是那些表达Ptf1a基因的神经元。当他们在学习逆转过程中对小鼠进行检查时，发现沉默表达 Ptf1a 的神经元没有任何效果。相反，脊髓底部腹侧的一组表达En1基因的神经元却起了关键作用。当这些神经元在学习回避的第二天被沉默时，脊髓就像从未学习过任何东西一样。研究人员还在第二天通过重复最初的学习条件来评估记忆回忆。他们发现，在野生型小鼠中，后肢比第一天更快稳定地到达回避位置，这表明它们已经记住了。在回忆过程中激发En1神经元可将这一速度提高80%，表明运动回忆能力增强。竹冈说："这些结果不仅挑战了运动学习和记忆仅局限于大脑回路的普遍观点，而且我们还证明了我们可以操纵脊髓运动记忆，这对旨在改善脊髓损伤后恢复的疗法具有重要意义。" ... PC版： 手机版：

为什么癌症的发病率在老年会下降？

为什么癌症的发病率在老年会下降？ 癌症是由长期积累的 DNA 突变引起的。寿命的延长意味着有更多的机会积累突变，这些突变是产生不受控制的恶性癌细胞所必需的。曾经能控制肿瘤的免疫反应也可能随着年龄的增长而变得更温和。但是随着年龄的增长，组织的变化也会通过改变癌细胞生存的环境来阻止肿瘤的生长。年老的肺部往往比年轻的肺部有更多的疤痕组织。肺细胞的再生能力也会下降，对不受控制的生长压力的适应能力也会下降。为了进一步了解衰老是如何影响肿瘤生长，斯坦福大学的研究人员研究了具有致癌突变的小鼠，他们通过基因开关控制突变。研究小组打开了年轻小鼠和年老小鼠肺部的突变基因，发现年轻鼠的肿瘤比年老鼠的更大、更频繁。他们使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术评估 20 多个通常抑制肿瘤生长的基因中每一个失活的效果。平均而言，在所有年龄的小鼠中，关闭这些基因中的大多数会增加肿瘤的生长速度，但年轻的小鼠比年老的小鼠有更多的肿瘤，而且长得更大。这表明一个不同的过程可能在抑制老年小鼠的癌症中起作用。 via Solidot

研究发现糖尿病死亡率随年龄呈指数增长

研究发现糖尿病死亡率随年龄呈指数增长 德国糖尿病中心（DDZ）和罗伯特-科赫研究所的研究人员发现了糖尿病患者死亡率与年龄之间的关系规律：根据这一规律，在德国，糖尿病患者的死亡率从 30 岁开始每年持续上升，男性上升 8.3%，女性上升 10.2%。贡珀兹定律的依据是，人体中的生物过程会随着年龄的增长而发生变化，从而导致患病和最终死亡的风险增加。死亡率不是线性增长，而是呈指数增长，即随着年龄的增长而不断加快。在不同地区和不同时间，几乎都能观察到这种指数变化。最近，DDZ 领导的研究小组利用 Gompertz 模型更精确地研究了与 2 型糖尿病相关的死亡率。"尤其令人瞩目的是，冈培兹定律能够很好地预测糖尿病患者的死亡率。在从0%到100%的范围内，预测值达到了97%以上这样好的预测结果在实证研究中极为罕见，"领衔作者、德国医学研究院生物统计学和流行病学研究所所长奥利弗-库斯（Oliver Kuß）教授说。研究人员分析了 2013 年所有法定医疗保险参保人（4700 多万观察对象，其中 600 多万人患有糖尿病）的数据。研究人员对这些人进行了为期一年的跟踪调查，发现在此期间有超过 76 万人死亡，其中有 28.8 万名糖尿病患者。研究显示，在德国，糖尿病患者的死亡率从 30 岁开始每年持续上升，男性上升 8.3%，女性上升 10.2%。"不过，女性死亡率的增幅较大是可以解释的：女性的预期寿命一般比男性长，因为她们的死亡率起点较低。到了高龄，死亡率会趋于一致，这意味着两性之间的差异会越来越小，"Kuß 解释说。有趣的是，在没有糖尿病的人群中也能证明贡珀茨定律的有效性：女性糖尿病患者的死亡率与男性糖尿病患者的死亡率几乎相同。专家总结说："如果女性患上糖尿病，她们在预期寿命方面的普遍优势就会丧失。"此外，研究还发现，糖尿病患者先于非糖尿病患者死亡的概率，女性为 61.9%，男性为 63.3%。杜塞尔多夫大学医院内分泌和糖尿病科主任兼 DDZ 主任 Michael Roden 教授称："这项研究强调了早期预防、检测和治疗 2 型糖尿病的必要性。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

为什么癌症风险在老年时急剧下降？

为什么癌症风险在老年时急剧下降？ 人体肺泡中充满肿瘤（人工染色）。一些证据表明，这些癌症的风险会随着年龄的增长而降低。图片来源：Moredun Animal Health Ltd/科学图片库研究结果似乎有悖常理:癌症是一种与衰老有关的疾病，许多癌症诊断的可能性在一个人六七十岁时达到顶峰。但在那之后，许多癌症的发病率神秘地下降了。在佛罗里达州坦帕市的H. Lee Moffitt癌症中心和研究所研究衰老和癌症的Ana Gomes说:“这是我们几十年来的观察结果。”她没有参与预印本的研究。“但我们真的无法解释为什么会这样。”年龄积累癌症是由长期积累的DNA突变引起的。寿命的延长意味着有更多的机会收集大量的突变，这些突变是产生不受控制的恶性癌细胞所必需的。曾经能够控制肿瘤的免疫反应也可能随着年龄的增长而变得更加温和。但是，随着年龄的增长，组织的变化也会通过改变癌细胞生存的环境来阻止肿瘤的生长。例如，年老的肺部往往比年轻的肺部有更多的疤痕组织。肺细胞的再生能力也会下降，对不受控制的生长压力的适应能力也会下降。Gomes说:“从结构和功能上讲，老年人所处的环境与年轻时完全不同。”为了进一步了解衰老是如何影响肿瘤生长的，加州斯坦福大学的癌症生物学家Emily Shuldiner和她的同事们研究了具有致癌突变的小鼠，作者通过基因开关控制了这种突变。研究小组打开了年轻小鼠和年老小鼠肺部的这些突变基因，发现年轻鼠的肿瘤比年老鼠的更大、更频繁。研究人员还在小鼠肿瘤中使用了CRISPR-Cas9基因编辑技术，以评估20多个通常抑制肿瘤生长的基因中的每一个失活的效果。平均而言，在所有年龄的小鼠中，关闭这些基因中的大多数会增加肿瘤的生长速度，但年轻的小鼠比年老的小鼠有更多的肿瘤，而且它们长得更大。这表明一个不同的过程可能在抑制老年小鼠的癌症中起作用。肿瘤的铁腕疗法另一个由纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心的癌症生物学家Xueqian Zhuang领导的研究小组发现，衰老会增加小鼠和人类肺细胞中一种名为NUPR1的蛋白质的产生，这种蛋白质会影响铁的代谢。然后这些细胞表现得好像它们缺铁，限制了它们快速生长的能力，而快速生长是癌症的一个标志。为了进一步研究这一发现，研究小组使用CRISPR-Cas9基因编辑技术使老年小鼠的Nupr1基因失活。他们肺部的铁含量上升，小鼠变得更容易患肿瘤，就像年轻的小鼠一样。作者还发现，80岁以上的人比55岁以下的人在肺组织中有更多的NUPR1，这表明这种机制在小鼠和人类之间可能是保守的。癌症带来的压力Gomes说，研究结果很好地证明，衰老可以通过预防肿瘤的方式影响肺癌细胞的健康。但她补充说，人类和这些小鼠的肿瘤产生方式可能存在重要差异。在人类中，致癌突变通常是逐渐积累的，癌症的种子可能在肿瘤被发现之前几十年就已经埋下了。然而，在小鼠身上，当小鼠已经年老时，肿瘤是由致癌基因的突然开启引发的。斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)的肿瘤学家和癌症流行病学家Cecilia Radkiewicz说，肺癌的结果可能不会转化为其他组织的癌症。她说:“不同的癌症部位有很大的不同，因为有不同的生物驱动因素。”Radkiewicz发现，在许多癌症中，随着年龄的增长发病率的明显下降可能是人为的。当她观察在尸检中发现肿瘤的频率时，这种下降往往消失了。她说，这表明，即使在老年时期，各种癌症的发病率往往保持不变，但这些癌症在75岁以上的人群中被诊断或报告的频率较低。她补充说，肺癌是一个例外:即使考虑到尸检数据，肺癌在老年人中的发病率实际上也有所下降。总的来说，这些发现强调了研究老年小鼠癌症的重要性。她说，这样的研究可能很困难:把小鼠养到老年既昂贵又耗时。但这一结果可能会为治疗老年人和年轻人的癌症提供新的途径，并突出再生医学的重要目标。“人们通常认为衰老就是坏事，”斯坦福大学的进化生物学家Dmitri Petrov说，他和Zhuang一起发表了这份预印本。“但如果这项研究是正确的，那么衰老就会发挥有益的作用。” ... PC版： 手机版：

研究发现男性和女性大脑在认知能力上存在显著差异

研究发现男性和女性大脑在认知能力上存在显著差异 虽然许多研究都测试了星形胶质细胞受体对行为的影响，但没有一项研究涉及生理性别是否起作用，而且大多数研究只测试了男性。5月24日发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的这项研究挑战了长期以来的假设，即星形胶质细胞信号传导对两性具有相似的认知效应。威尔康奈尔医学院费尔家族脑与心智研究所和海伦与罗伯特-阿贝尔阿尔茨海默氏症研究所的Nan和Stephen Swid额颞叶痴呆症研究助理教授、神经科学助理教授Anna G. Orr博士说："我们的研究发现，以前报道的男性认知效应不能推断到女性身上。"在各种已知存在性别差异的神经系统疾病中，包括神经退行性疾病、精神分裂症、中风和癫痫，都会出现星形胶质细胞受体的变化。然而，人们对促进性别差异的机制仍然知之甚少。男女大脑有何不同？在这项研究中，第一作者、奥尔实验室前研究生萨曼莎-M-梅多斯（Samantha M. Meadows）博士重点研究了mGluR3，它是星形胶质细胞中的主要谷氨酸受体，也是痴呆症的首要改变基因。研究小组利用基因编辑和刺激动物模型中的工程受体来选择性地操纵星形胶质细胞，并研究 mGluR3 和相关受体对学习、记忆以及其他认知和行为结果的影响。研究人员发现，提高星形胶质细胞的mGluR3水平可增强老年女性的记忆力，而降低这些水平则足以损害年轻女性的记忆力，这表明mGluR3可促进女性的记忆回忆。然而，在男性中，降低mGluR3水平会增强记忆力，而提高受体水平则没有影响。Meadows博士说："有趣的是，这些受体对认知的影响在两性之间并不一致。"这张小鼠海马体的图像显示了星形胶质细胞（绿色）、神经元（红色）和细胞核（蓝色）上的 mGluR3 受体。图片来源：奥尔实验室为了了解这些不同的效应是mGluR3所独有的，还是反映了星形胶质细胞受体信号转导的更广泛特征，Meadows博士与合著者、脑与心智研究所和阿佩尔阿尔茨海默病研究所神经科学研究助理教授Adam L. Orr博士合作，在小鼠执行涉及学习和记忆的任务时选择性地刺激不同的星形胶质细胞受体。令他们惊讶的是，研究小组发现了进一步的证据，表明受体激活会导致记忆增强或受损，这取决于生物性别。亚当-奥尔博士说："正常的大脑功能似乎需要特定性别的星形胶质细胞信号平衡。"这项研究表明，正在开发用于治疗精神分裂症和焦虑症等疾病的mGluR3调节剂可能需要进一步研究，以评估它们对不同性别的影响。影响星形胶质细胞受体的治疗药物可能会导致性别特异性认知效应，部分原因是星形胶质细胞在男性和女性中的作用不同。实验室正在研究是什么导致了这种不同的影响，以及大脑的其他功能是否也会以性别特异性的方式发生变化。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：