咖啡渣可保护大脑免受神经退行性疾病的侵害

咖啡渣可保护大脑免受神经退行性疾病的侵害首席研究员JyotishKumar说："基于咖啡酸的碳量子点有可能成为治疗神经退行性疾病的变革性药物。这是因为目前的治疗方法都不能解决疾病问题，它们只能帮助控制症状。我们的目标是通过解决驱动这些疾病的原子和分子基础，找到治疗方法。"虽然遗传在神经退行性疾病中起着重要作用，但生活方式和环境因素也会在很大程度上导致大脑特定区域神经元的丧失，进而发展成阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病。这些因素包括过度活跃的自由基（也是导致癌症和心脏病的有害分子），以及淀粉样蛋白片段的聚集。淀粉样蛋白片段会在大脑中形成斑块，这是阿尔茨海默氏症进展的标志。在细胞样本中，研究人员发现CACQDs能清除自由基或阻止自由基的影响，并抑制淀粉样蛋白的聚集。重要的是，CACQDs似乎不会对细胞产生负面影响。如果这种益处能转化为预防性治疗，就能让患者远离疾病进展的临界点。UTEP教授马赫什-纳拉扬（MaheshNarayan）说："在这些疾病进入临床阶段之前解决它们至关重要。到了那个阶段，很可能为时已晚。目前任何能够解决神经退行性疾病晚期症状的治疗方法都超出了大多数人的承受能力。我们的目标是提出一种解决方案，能够以尽可能多的患者能够承受的成本预防这些疾病的大多数病例。"咖啡酸是一种多酚化合物，具有已知的抗氧化特性。它还能穿透最重要的血脑屏障，这是向需要保护的部位提供细胞保护的关键。除了废咖啡渣是咖啡酸的可持续来源外，CACQD还是通过环保的"绿色化学"生产出来的。咖啡渣在200°F（93°C）的温度下"烹煮"四小时，以调整CACQD咖啡酸碳结构的方向。鉴于每年废弃的咖啡渣数量巨大，这种原料具有可持续性和可扩展性。虽然研究尚处于早期阶段，但研究小组希望进一步的研究能证实早期测试的结果，并希望有一天，像CACQDs药片这样简单的东西能为人类大脑提供一种无形的保护，防止非遗传性神经退行性疾病的发生。这是近几个月来第二项发现咖啡产品对大脑健康有惊人益处的研究。今年9月，研究人员在绿咖啡豆中发现了一种化合物--三尖杉酯碱，它有望帮助维持衰老大脑的记忆和认知功能。这项研究发表在《环境研究》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398987.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398987.htm

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用研究人员揭示了章鱼胺（一种在无脊椎动物中的主要神经递质，在哺乳动物中少量存在）如何与哺乳动物大脑中的细胞相互作用以防止细胞死亡。科学家们发现，当在小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中引入一定水平的章鱼胺时，它会触发乳酸的产生，从而促进细胞的生存。这些发现至关重要，因为它们揭示了章鱼酰胺在哺乳动物大脑中的功能，它被比喻为一种SOS信号，促使星形胶质细胞产生能量以防止细胞因ATP短缺而死亡。这一发现可能有助于开发治疗阿尔茨海默病、帕金森病和双相情感障碍等疾病的方法，这些疾病都与辛胺水平失衡有关。资料来源：西北大学尽管在哺乳动物的大脑中仍有微量的章鱼胺，但其功能已被肾上腺素所取代。长期以来，人们认为它是哺乳动物进化过程中的遗留物，但此前人们对章鱼胺在人脑中的作用并不十分了解。在目前的研究中，研究人员首先着手了解占人类中枢神经系统大多数细胞的星形胶质细胞是如何在神经退行性疾病中造成大脑功能障碍的。在来自小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中，科学家们发现，引入一定水平的章鱼胺促使星形胶质细胞产生乳酸，促进细胞的生存。KenandRuthDavee神经学部运动障碍科助理教授GabrielaCaraveoPiso博士说："我们的发现非常重要，因为我们发现了这种微量胺--章鱼胺在哺乳动物大脑中运作的方式。我们可以把它想象成一个SOS信号；受压的神经元向星形胶质细胞发出这个信号，向它们输送能量，输送乳酸。在适当的水平上，章鱼胺允许星形胶质细胞读取这个求救信号并开始制造能量，这将保护细胞不因缺乏ATP而死亡。如果有太多的章鱼胺，那就有点像烟雾阻碍了SOS的方式。它不能被星形胶质细胞所读取"。CaraveoPiso说，这些发现可能有助于为未来治疗阿尔茨海默病、帕金森病和躁郁症提供信息，所有这些疾病都与大脑中的章鱼胺水平失调有关。"长期以来，乳酸被认为是一种废物。但事实证明，它不是，它是一种非常重要的燃料，神经元需要将其转化为更高形式的能量，"CaraveoPiso说。"我们认为这很重要，因为这可能会影响到章鱼酰胺水平改变的其他疾病，包括阿尔茨海默病和精神障碍。"展望未来，Piso和她的合作者希望能更好地了解章鱼胺在健康大脑中的运作方式。"我们现在想知道的是：这是否只发生在类似疾病的条件下？或者说，在学习和记忆等生理条件下，章鱼胺是否发挥作用，在这些条件下，神经元也会经历高能量需求？"CaraveoPiso说。"鉴于章鱼胺可以驾驭星形胶质细胞的乳酸代谢，我们也有兴趣了解在记忆和学习以及衰老这种情况下，乳酸代谢在大脑中的作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357665.htm

研究人员解码DNA 将神经退行性疾病追溯到史前牧民

研究人员解码DNA将神经退行性疾病追溯到史前牧民新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约5000年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。图片来源：SayoStudio通过对古人类DNA进行测序并将其与现代样本进行比较，国际专家小组绘制出了基因和疾病随着人口迁徙而传播的历史图谱。《自然》杂志上发表的四篇开拓性研究论文揭示了这一"令人震惊"的结果，为人们从生物学角度认识衰弱性疾病提供了新的思路。由剑桥大学和哥本哈根大学的EskeWillerslev教授、哥本哈根大学的ThomasWerge教授和加州大学伯克利分校的RasmusNielsen教授领导的大型国际团队参与了这项非凡的研究，来自全球的175名研究人员为研究做出了贡献。科学家们有了以下发现：多发性硬化症等神经退行性疾病的惊人起源为什么今天的北欧人比南欧人高？5000年前的大迁徙是如何将风险基因引入欧洲西北部人口的？携带MS基因在当时是一种优势，因为它可以保护古代农民免受牛羊传染病的侵害已知会增加阿尔茨海默氏症和2型糖尿病等疾病风险的基因可追溯到狩猎采集者身上希望未来的分析能揭示更多有关自闭症、多动症、精神分裂症、躁郁症和抑郁症的遗传标记北欧是世界上多发性硬化症发病率最高的地区。一项新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约5000年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。通过分析在欧亚大陆有记载的地点发现的古人类骨骼和牙齿的DNA，研究人员追溯了多发性硬化症从波罗的海草原（横跨现在的乌克兰、俄罗斯西南部和西哈萨克斯坦地区的部分地区）起源的地理分布。他们发现，与多发性硬化症患病风险相关的基因变异与亚姆纳亚人一起"旅行"--他们是穿过庞迪草原迁徙到欧洲西北部的畜牧者。这些基因变异为亚姆纳亚人提供了生存优势，很可能是通过保护他们免受牛羊的感染。但它们也增加了患多发性硬化症的风险。剑桥大学和哥本哈根大学联合教授、圣约翰学院研究员、古代DNA分析专家兼项目主任埃斯克-威勒斯列夫（EskeWillerslev）教授说："对于亚姆纳亚人来说，携带多发性硬化症风险基因肯定是一个明显的优势，即使他们来到欧洲之后也是如此，尽管这些基因不可否认地增加了他们患多发性硬化症的风险。这些结果改变了我们对多发性硬化症病因的看法，并对治疗方法产生了影响。"标本的年代从中石器时代和新石器时代到青铜时代、铁器时代和维京时期，直至中世纪。数据集中最古老的基因组来自大约3.4万年前的一个人。这些发现为"南北梯度"提供了一种解释，即现代多发性硬化症的病例中，北欧是南欧的两倍。从遗传学的角度来看，亚姆纳亚人被认为是今天西北欧大部分地区居民的祖先。他们对今天南欧人口的遗传影响要弱得多。先前的研究已经确定了233个可增加多发性硬化症患病风险的基因变异。这些变异也受环境和生活方式因素的影响，会使患病风险增加约30%。新研究发现，这种现代多发性硬化症遗传风险特征也存在于数千年前的骨骼和牙齿中。"这些结果让我们所有人都感到震惊。它们为我们了解多发性硬化症和其他自身免疫性疾病的进化提供了一个巨大的飞跃。"剑桥大学动物学系博士后、论文合著者威廉-巴里（WilliamBarrie）博士说："显示我们祖先的生活方式是如何影响现代疾病风险的，恰恰凸显了我们是现代世界中古老免疫系统的接受者。"多发性硬化症是一种神经退行性疾病，人体的免疫系统会错误地攻击大脑和脊髓神经纤维周围的"绝缘体"。这会导致症状复发和长期退化，即所谓的"进展"。多发性硬化症研究报告的共同作者、牛津大学约翰-拉德克利夫医院顾问医生拉尔斯-福格教授说："这意味着我们现在可以了解并寻求治疗多发性硬化症的真正原因：这是早在史前发生的基因适应某些环境条件的结果。"另一位合著者、牛津大学的AstridIversen教授说："在卫生、饮食和医疗选择方面，我们现在的生活与祖先截然不同，再加上我们的进化史，这意味着我们可能比祖先更容易患上某些疾病，包括多发性硬化症等自身免疫性疾病。"研究人员利用灵北基金会提供的资金，在过去五年中建立了一个独特的古代DNA基因库，并对该基因库中的数据进行了分析。这是世界上第一个同类基因库，它已经在远古人类迁徙、脑部疾病发病基因决定的风险特征等领域提供了令人着迷的新见解。研究人员通过分析欧洲和西亚博物馆收藏的近5000名古人类的骨骼和牙齿，生成了从中石器时代、新石器时代到青铜时代、铁器时代、维京时期再到中世纪的DNA图谱。他们将古人类DNA数据与英国生物库（UKBiobank）中40万英国居民的现代DNA数据进行了比较。威勒斯列夫说："建立欧亚大陆过去人类居民的古代DNA基因库是一项浩大的工程，需要与整个地区的博物馆合作。我们已经证明，我们的基因库是一个精确的工具，结合对当今人类DNA数据的分析和其他几个研究领域的投入，可以让我们对人类疾病有新的认识。这本身就很了不起，毫无疑问，它在多发性硬化症研究之外还有很多应用。"研究小组现在计划研究其他神经系统疾病，包括帕金森病和阿尔茨海默病，以及精神疾病，包括多动症和精神分裂症。他们收到了来自世界各地疾病研究人员的请求，希望获得这些古老的DNA资料，并最终打算开放基因库。这项研究得到了灵北基金会800万欧元的资助，并在哥本哈根大学灵北基金会地质学中心进行。灵北基金会研究总监扬-埃格比约格（JanEgebjerg）说："灵北基金会早在2018年就向该项目提供了如此巨额的研究基金，其理由是，如果一切顺利，这将是深入了解脑部疾病遗传结构如何随时间演变的开创性手段。而脑部疾病正是我们特别关注的领域。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428627.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428627.htm

利用癌细胞的突变 研究人员设计出了抗癌能力超过100倍的T细胞

利用癌细胞的突变研究人员设计出了抗癌能力超过100倍的T细胞利用癌症自身的策略实现治疗的突破现在，加州大学旧金山分校和西北医学中心的科学家们可能已经找到了绕过这些限制的方法，即借用癌症本身的一些技巧。通过研究导致淋巴瘤的恶性T细胞的突变，他们找到了一种能赋予工程T细胞特殊效力的突变。研究小组将这种独特突变的基因植入正常人的T细胞，使其杀死癌细胞的能力提高了100多倍。这些T细胞在数月内一直在抑制肿瘤的生长，没有显示出中毒的迹象。目前的免疫疗法只对血液和骨髓中的癌症有效，而这种新方法却能杀死小鼠皮肤、肺和胃组织中的实体瘤。研究小组已经开始着手在人体内测试这种新方法。这项研究的合著者、微生物学和免疫学副教授科勒-罗伊巴尔（KoleRoybal）博士说，这一突破的灵感来自武术中的借力打力的原理。他说："我们利用赋予癌细胞持久力的突变，设计出了一种我们称之为'柔道T细胞疗法'的疗法，它能在肿瘤创造的恶劣环境中生存和发展。"该研究报告于2月7日发表在《自然》杂志上。隐藏在众目睽睽之下的解决方案事实证明，免疫学很难对付大多数癌症，因为实体瘤会创造一个专注于自我维持的环境，为了自身的利益而重新分配氧气和营养等资源。通常，癌症肿瘤会劫持人体的免疫系统，使其防御而非攻击癌症。这不仅损害了普通T细胞靶向癌细胞的能力，也削弱了免疫疗法中使用的工程T细胞的有效性，因为工程T细胞很快就会疲于应对肿瘤的防御。为了让免疫疗法在这些条件下发挥作用，"我们需要赋予健康的T细胞超出其自然能力的能力，"Roybal说，他同时也是格拉德斯通基因组免疫学研究所的成员。加州大学旧金山分校和西北大学的研究小组利用淋巴瘤患者的这种T细胞，筛选出71种突变，最终分离出一种既有效又无毒的突变，并对其进行了一系列严格的安全性测试。癌症治疗的新视野西北大学范伯格医学院医学皮肤病学、生物化学和分子遗传学副教授、医学博士JaehyukChoi说："这种方法比我们以前见过的任何方法都更有效。我们的发现使T细胞有能力杀死多种癌症类型，并有可能为预后不良的患者提供治疗，"他指出，由于细胞疗法在患者体内存活和生长，它们可以提供长期的抗癌免疫力。"在帕克癌症免疫疗法研究所（ParkerInstituteforCancerImmunotherapy）和风险投资公司Venrock的合作下，Roybal和Choi成立了一家新公司MoonlightBio，以实现他们"借力打力"法的潜力。他们的第一个项目是开发一种肺癌疗法，希望在未来几年内开始在人体内进行试验。"我们认为这是一个起点，"Roybal说。"关于如何增强这些细胞并使其适应不同类型的疾病，我们可以从大自然中学到很多东西"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420671.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1420671.htm

研究人员发现一种错误的RNA处理方式反而能带来延长蠕虫寿命的突变现象

研究人员发现一种错误的RNA处理方式反而能带来延长蠕虫寿命的突变现象"我们在蠕虫试验中发现了一个叫做PUF60的基因，它参与了RNA剪接并调节寿命，"做出这一发现的马克斯·普朗克科学家黄文铭博士说。这个基因的突变导致不准确的剪接和某些RNA内的内含子的保留。因此，从这种RNA产生的相应蛋白质较少。令人惊讶的是，具有PUF60基因突变的蠕虫的存活时间明显长于正常蠕虫。蛔虫Caenorhabditiselegans是衰老研究中的一个重要模型生物。图片中的蠕虫被标记为GFP::RNP-6。资料来源：马克斯-普朗克老龄化生物学研究所特别受到这种缺陷生产影响的是一些在mTOR信号通路中发挥作用的蛋白质。这一信号途径是食物可用性的一个重要传感器，并作为细胞代谢的控制中心。长期以来，它一直是衰老研究的重点，是潜在抗衰老药物的目标。研究人员还能够在人类细胞培养物中显示，PUF60活性水平的降低导致mTOR信号通路的活性降低。"我们认为，通过改变RNA中内含子的命运，我们发现了一种调节mTOR信号传导和长寿的新机制，"领导这项研究的马克斯-普朗克主任AdamAntebi说。"有趣的是，也有人类患者的PUF60基因发生了类似的突变。这些患者有生长缺陷和神经发育紊乱。也许在未来，这些病人可以通过服用控制mTOR活性的药物得到帮助。但当然，这需要更多的研究"。了解更多：https://www.nature.com/articles/s43587-022-00275-z...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332107.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332107.htm

研究人员利用光声成像技术实现先进的神经可视化

研究人员利用光声成像技术实现先进的神经可视化因此，研究人员一直在努力开发医学成像技术，以降低神经损伤的风险。例如，超声波和磁共振成像（MRI）可以帮助外科医生在手术过程中准确定位神经的位置。然而，要在超声波图像中将神经与周围组织区分开来具有挑战性，而核磁共振成像则既昂贵又耗时。约翰霍普金斯大学的研究人员强调了多谱段光声成像在预防侵入性医疗程序中的神经损伤方面的潜力，并确定了最佳神经可视化的关键波长。首次活体记录猪尺神经（左）和正中神经（右）的光声学图像。用1725nm的光照射神经，并将其叠加在共聚焦超声波图像上。图中还显示了神经和周围琼脂糖感兴趣区(ROI)的轮廓。资料来源：M.Graham等人，doi10.1117/1.JBO.28.9.097001光声成像的前景在这方面有一种前景广阔的替代方法，即多光谱光声成像。作为一种非侵入性技术，光声成像结合了光波和声波，可生成人体组织和结构的详细图像。从本质上讲，首先用脉冲光照射目标区域，使其微微发热。这反过来又会导致组织膨胀，发出超声波，从而被超声波探测器捕捉到。约翰霍普金斯大学的一个研究小组最近进行了一项研究，他们在研究中彻底描述了神经组织在整个近红外（NIR）光谱范围内的吸收和光声特征。他们的研究成果于9月4日发表在《生物医学光学杂志》（JournalofBiomedicalOptics）上，由约翰-霍普金斯大学JohnC.Malone副教授兼PULSE实验室主任MuyinatuA.LedijuBell博士领导。他们研究的主要目标之一是确定在光声图像中识别神经组织的理想波长。研究人员假设，位于近红外-III光学窗口内的1630-1850纳米波长将是神经可视化的最佳波长范围，因为神经元髓鞘中的脂质在此范围内有一个特征吸收峰。为了验证这一假设，他们对外周神经样本进行了详细的光学吸收测量。他们在1210纳米波长处观察到一个吸收峰，属于近红外-II波段。然而，这种吸收峰也存在于其他类型的脂质中。与此相反，当从吸收光谱中减去水的贡献时，神经组织在1725纳米的近红外-III范围内显示出一个独特的峰值。实际测试和影响此外，研究人员还使用定制的成像装置对活体猪的外周神经进行了光声测量。这些实验进一步证实了这一假设：利用近红外-III波段的峰值可以有效地区分富含脂质的神经组织和其他类型的组织以及含水或缺脂的材料。贝尔对研究结果感到满意，他说："我们的工作是首次利用宽波长光谱表征新鲜猪神经样本的光学吸光度光谱，也是首次利用近红外-III窗口的多光谱光声成像技术展示健康和再生猪神经的活体可视化"。这些发现可以激励科学家进一步探索光声成像的潜力。此外，神经组织光吸收曲线的表征有助于在使用其他光学成像模式时改进神经检测和分割技术。"我们的研究结果凸显了多光谱光声成像作为术中技术的临床前景，可用于确定有髓鞘神经的存在或防止医疗干预过程中的神经损伤，并可能对其他基于光学的技术产生影响。因此，我们的贡献成功地为生物医学光学界奠定了新的科学基础。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382757.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382757.htm