人工智能为抗衰老医学领域开辟新的可能

人工智能为抗衰老医学领域开辟新的可能该研究论文是麻省理工学院（MIT）、麻省理工学院布罗德研究所（BroadInstituteofMIT）和哈佛大学的研究人员共同努力的成果。该论文概述了由人工智能主导的对80多万种化合物的分析，成功鉴定出三种潜在药物，它们与目前正在研究的抗衰老药物具有相似的疗效和更优越的药物化学特性。"这项研究成果对于长寿研究和人工智能在药物发现中的应用都是一个重要的里程碑，"IntegratedBiosciences公司联合创始人、该论文第一作者FelixWong博士说。"这些数据表明，我们可以在硅学中探索化学空间，并发现多种候选抗衰老化合物，与目前正在研究的最有前景的同类化合物相比，这些化合物更有可能在临床上取得成功。"衰老素是一类新兴的在研药物化合物，它能选择性地杀死与衰老相关的衰老细胞（左图，红色染色），而不影响其他细胞（右图）。利用人工智能，IntegratedBiosciences的研究人员首次发现了三种衰老剂，它们与主要的在研化合物相比，具有可比的疗效和更优越的类药物特性。资料来源：IntegratedBiosciences衰老素是一种化合物，可选择性地诱导不再分裂的衰老细胞发生凋亡或程序性细胞死亡。衰老细胞是衰老的标志之一，与癌症、糖尿病、心血管疾病和阿尔茨海默病等多种与年龄相关的疾病和病症有关。尽管临床结果令人鼓舞，但迄今发现的大多数衰老分解化合物都因生物利用率低和不良副作用而受到阻碍。IntegratedBiosciences公司成立于2022年，旨在利用人工智能、合成生物学和其他下一代工具克服这些障碍，瞄准其他被忽视的衰老特征，更广泛地推进抗衰老药物的开发。"治疗衰老相关疾病最有希望的途径之一是找到治疗干预措施，选择性地清除体内的这些细胞，就像抗生素杀死细菌而不伤害宿主细胞一样。我们发现的化合物显示出高选择性以及产生成功药物所需的有利药物化学特性，"IntegratedBiosciences公司老龄生物学负责人、该刊物共同第一作者SatotakaOmori博士说。"我们相信，利用我们的平台发现的化合物在临床试验中将会有更好的前景，并将最终帮助衰老患者恢复健康。"在他们的新研究中，IntegratedBiosciences的研究人员在实验生成的数据上训练了深度神经网络，以预测分子的衰老活性。利用这一人工智能模型，他们从80多万个分子的化学空间中发现了三种高选择性的强效衰老分解化合物。这三种化合物都显示出了高口服生物利用度的化学特性，并且在溶血和遗传毒性试验中具有良好的毒性特征。结构和生化分析表明，这三种化合物都与Bcl-2结合，Bcl-2是一种调节细胞凋亡的蛋白质，也是化疗靶标。在80周大的小鼠（大致相当于80岁的人类）中测试其中一种化合物的实验发现，它能清除衰老细胞并减少肾脏中衰老相关基因的表达。麻省理工学院医学工程与科学Termeer教授、IntegratedBiosciences科学顾问委员会创始主席JamesJ.Collins博士说："这项工作说明了如何利用人工智能使医学离解决衰老问题的疗法更近一步，而衰老是生物学的基本挑战之一。IntegratedBiosciences是在我的学术实验室过去十多年所做的基础研究的基础上发展起来的，它表明我们可以利用系统生物学和合成生物学针对细胞应激反应进行研究。这项实验成果和产生它的明星平台使这项工作在药物发现领域脱颖而出，并将推动长寿研究取得实质性进展"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371363.htm

新发现的天然抗衰老化合物可提高老年小鼠的生育能力

新发现的天然抗衰老化合物可提高老年小鼠的生育能力一项研究发现，一种天然化合物能逆转与年龄有关的生殖细胞衰退，从而提高老年小鼠的生育能力随着年龄的增长，女性卵巢中未成熟的卵细胞（称为卵母细胞）会退化，数量也会减少，这使得她们更难自然怀孕或通过试管婴儿等辅助生殖治疗怀孕。女性的卵母细胞数量是固定的，卵母细胞在卵巢外层的卵泡内成熟。在每个生殖周期中，都会有几个卵泡开始发育，通常情况下，每个周期都会有一个卵母细胞成为成熟的卵子，并从卵泡中排出。精脒是一种最初从精子中分离出来的化合物，但现在已知它在许多类型的细胞中都具有功能。对精脒的研究表明，它能延长酵母、苍蝇、蠕虫和人类免疫细胞的寿命。对动物模型的研究表明，精胺具有抗衰老特性，可减少与年龄有关的问题，如小鼠的心血管疾病和果蝇的认知能力衰退。然而，人们还不知道亚精胺对卵母细胞的影响。因此，在一项新的研究中，研究人员在老年雌性小鼠身上测试了这种化合物，以了解它是否会产生任何益处。首先，他们比较了年轻小鼠和中年小鼠的卵巢组织，发现老年小鼠组织中的亚精胺含量要少得多。它们的卵母细胞质量也较差，退化的卵泡也较多。为了弄清卵母细胞的状况是否与精胺含量减少有关，研究人员给一些老年小鼠注射了这种化合物。与对照组相比，精胺增强组小鼠的卵母细胞发育更快，缺陷更少。这些小鼠还拥有更多的卵泡，这是人类常用来估计卵母细胞数量和质量的一种方法。将亚精胺作为口服补充剂加入小鼠的饮用水中，结果也是一样。研究人员观察到，精胺提高了囊胚（即发育成胚胎的分裂细胞群）形成的成功率，服用精胺后自然受孕的大龄小鼠每胎的小鼠数量是同龄对照组小鼠的两倍左右。深入研究后，他们对不同年龄小鼠卵母细胞的RNA进行了测序，发现与细胞能量产生和清除细胞碎片过程有关的基因在年轻小鼠、年老小鼠和服用过亚精胺的年老小鼠中有着不同的表达模式。服用过精胺的小鼠卵母细胞恢复了清除细胞碎片的能力，线粒体功能也得到了增强。猪卵母细胞在氧化压力（衰老的主要特征）下也出现了类似的效果，这表明亚精胺的作用机制在不同物种之间是相似的。当研究人员用一种抑制清除受损线粒体（线粒体吞噬）的分子处理实验室培养的卵母细胞时，他们发现经亚精胺处理的细胞比未经处理的细胞成熟得慢得多，这进一步表明，这种化合物与细胞的清理过程一起产生抗衰老作用。该研究的通讯作者熊波说："虽然我们已经知道亚精胺具有抗衰老特性，但它的显著效果还是让我们感到惊讶。"这项研究的发现已经引起了医学界的极大兴趣。"这些发现意义深远，"墨尔本试管婴儿和皇家妇女医院的妇科和生育专家亚历克斯-波利亚科夫（AlexPolyakov）说。"过去几十年来，不孕不育治疗取得了巨大进步，试管婴儿成功率大幅提高，但女性年龄仍然是成功的主要障碍，因为试管婴儿无法抵消年龄对卵母细胞质量和数量的影响。生殖医学的圣杯是能够逆转年龄对卵巢影响的技术或治疗方法。Zhang等人似乎发现了它。"研究人员的下一步是看这些结果是否能转化到人类身上。他们计划在实验室中测试亚精胺对人类卵母细胞的生育促进作用，以确定什么剂量的亚精胺是安全有效的，以及这种化合物是否会影响其他身体过程。熊说："我们需要精确的临床试验来解决这些问题，然后才能应用亚精胺来提高人类的生育能力。"这项研究发表在《自然-衰老》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390515.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390515.htm

美国出台饮用水标准应对 “永久性化学物质” 污染

美国出台饮用水标准应对“永久性化学物质”污染美国政府10日发布首个具法律效力的国家饮用水标准，以应对饮用水中的“永久性化学物质”污染问题。美国环境保护局在一份声明中表示，“永久性化学物质”主要指全氟和多氟烷基物质（PFAS）。接触这些化学物质通常与癌症、肝脏和心脏受损以及婴儿和儿童免疫和发育受损等相关。据介绍，新标准对饮用水中5种单独的“永久性化学物质”设定了限制，包括全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酰基化合物（PFOS）等，还对“永久性化学物质”的任意两种或多种混合物设定了限制。通过使用颗粒活性炭、反渗透和离子交换系统等技术和方法，可以使饮用水满足新标准中的限制条件。（新华社）

剥开未知化学物质的面纱：科学家们正在寻找另外99%的化学物质

剥开未知化学物质的面纱：科学家们正在寻找另外99%的化学物质这项工作是一项名为"m/q"或"moverq"的计划的一部分--"moverq"是质量除以电荷的缩写，表示科学家在质谱世界中测量化学性质的方法之一。m/q计划负责人托马斯-梅兹说："现在，我们可以从土壤中提取样本，根据土壤类型的不同，一茶匙的样本中可能含有数千种化合物。我们不知道其中大多数化合物的化学结构。我们根本不知道里面有什么"。科学家通常依靠包含数千种分子信息的参考文献库来识别物质。研究人员将土壤、人体或其他地方的样本进行分类，然后将他们通过实验测得的结果与资料库中的结果进行比较。虽然这很有帮助，但却限制了科学家们只能对以前见过的分子进行结构鉴定--例如，通过分析从化学品供应商处购买的标准化合物。亚当-霍勒巴赫（AdamHollerbach）与西北太平洋国家实验室制造的SLIM设备。资料来源：AndreaStarr太平洋西北国家实验室m/q的科学家们正在瞄准尚未被识别的另外99%。科学家亚当-霍勒巴赫（AdamHollerbach）领导的研究小组取得了最新进展，他们将两台高分辨率仪器合二为一，对分子进行了前所未有的详细测定。相关成果于6月12日在线发表在《分析化学》（AnalyticalChemistry）杂志上。现在，科学家们可以在一次实验中对化合物进行多项重要测量，比以前更快、更方便、更准确地获得重要信息。霍勒巴赫的技术适用于离子--带有正电荷或负电荷的分子。这使得它们更容易控制，并有可能使用质谱法进行检测。与研究离子的人一样，离子也有许多不同的特征。对于人来说，体重、发色、大小、形状、眼睛颜色以及许多其他特征都能帮助我们分辨出谁是谁。离子的识别特征包括质量、形状、大小、电荷和化学成分。这些不仅是识别特征，也是相关分子行为的指南--例如，它们治疗疾病或吸附污染物的潜力。这种理解应该有助于PNNL数十名科学家的工作，他们专注于理解微生物对气候的影响。微生物在将碳等元素转化为对地球非常重要的其他形式的过程中发挥着关键作用。它们对地球变暖或变冷的影响是巨大的。但科学家们还有很多东西要学。"一克土壤中可能有数百万种微生物，我们不知道它们中的大多数是谁，也不知道它们在做什么。我们还有很多发现要做，"梅兹说。"从挑战科学的角度来看，这要么是最坏的情况，要么是我们最大的机遇之一，这取决于你如何看待它。"m/q科学家们正在抓住这个机会。他们不是在传统质谱测量所能识别的相对较少的化合物范围内提出问题，而是试图跨越目前的限制，创造一种全新的方法来识别当今未知的物质。这有点像新望远镜投入使用后，能看到几颗截然不同的恒星，而以前只能看到一个模糊的天体大杂烩。这项工作既是实验性的，即在实验室中对分子进行测试，也是在计算机上进行的，科学家们在计算机上对他们所看到的东西进行建模，并预测他们可能会看到的东西。在《分析化学》论文中描述的实验中，霍勒巴赫及其同事对肽和脂质进行了灵敏的测量。实验结合了两种名称相似但提供离子不同细节的仪器。这两种仪器都用于质谱分析，而质谱分析的历史与PNNL科学家的发现交织在一起。第一种仪器是质谱仪，用于测量离子的质量、电荷以及离子的分解方式。在这项研究中，研究小组使用了Thermo-FisherScientific公司开发的Orbitrap质谱仪。这种仪器能很好地分拣不同质量的分子，但两个相同质量的分子却很难分离。想想两个人，一个又高又瘦，另一个又矮又胖，每个人都重达180磅。单从体重秤上看，他们是不可能分开的。SLIM方法：离子迁移率光谱仪带来厚重的结果第二台仪器被称为SLIM：无损离子操作结构。由PNNL科学家RichardD.Smith及其同事创建的SLIM是一种离子迁移率光谱仪，可测量离子的大小和电荷。SLIM只有笔记本电脑大小，厚度仅为四分之一英寸，是一个分子活动的温室。数十条蜿蜒曲折的长路把这个小装置变成了一个42英尺长的分子赛道，电场严格控制的离子在椭圆形障碍赛道上飞驰。这些"障碍"是其他已知的分子，如氦或氮分子。当被研究的离子在SLIM设备中飞驰时，它们会绕过或穿过其他分子，翻滚和转弯，就像橄榄球后卫在对方阻挡者面前跑来跑去一样。离子迁移谱"这一术语真正捕捉到了这一动作。通过记录离子完成整个过程所需的时间--它们是如何巧妙地绕过阻挡的离子--科学家们可以借此了解到有关离子形状和大小的各种信息。这些信息是标准质谱仪无法提供的，它们与离子的质量、电荷和碎片模式等数据结合在一起。这些数据可以得出离子的碰撞截面、分子式和碎裂模式，这些属性对于了解分子结构至关重要。"两个不同的分子可能具有相同的原子数、相同的质量和电荷，但它们的结构和活性可能截然不同。这就是SLIM的作用所在。"只要一个微小的变化，就可能意味着一个分子是疾病的征兆，而另一个则不是。霍勒巴赫实验的关键在于让两种不同的仪器完美配合。虽然标准质谱仪和离子迁移谱仪都分析离子，但它们的工作时间尺度不同。离子通过SLIM到达Orbitrap的速度比处理速度更快。因此，霍勒巴赫借鉴了一种古老的技术，采用了"双门控离子注入"技术。他增加了一些门来控制离子进入系统和到达轨道阱的速度，选择将一些离子从SLIM送出，使其消失，从而使离子流保持在一个可控的速度。霍勒巴赫说："实际上，我们提出的问题非常简单。这是什么，有多少？但我们使用的技术却很复杂。"其他m/q科学家正在研究识别或利用未知分子的其他方法。有些科学家正在创造方法，利用霍勒巴赫实验的数据自动预测离子的结构，这样制药商和其他科学家就能清楚地知道他们正在研究的是什么。还有一些科学家正在研究芬太尼等化合物的数百万种可能形式，从某天可能出现在大街上的化合物中筛选出不可能出现的化合物。然后，他们预测这些化合物在质谱仪中的表现--如果它们真的出现在质谱仪中，就有办法识别它们。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379983.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379983.htm

研究人员警告流行的电子烟弹香精中含有有毒化学物质

研究人员警告流行的电子烟弹香精中含有有毒化学物质新的研究发现，当电子烟设备中的电子烟液加热供吸入时，会产生潜在的有害物质。这项发表在《科学报告》上的研究强调，迫切需要制定公共卫生政策来解决调味吸食器的问题。都柏林RCSI医学与健康科学大学的研究小组利用人工智能（AI）模拟了尼古丁吸食器中的电子液体风味化学物质加热后的效果。他们将所有180种已知的电子液体风味化学物质都纳入了研究范围，预测了这些物质在吸入前立即在吸入装置中加热后形成的新化合物。分析表明，在这些物质中发现了许多有害化学物质，其中127种被归类为"有毒"，153种被归类为"健康危害"，225种被归类为"刺激物"。值得注意的是，其中包括一组名为挥发性羰基化合物（VCs）的化学物质，它们已知会对健康造成危害。据预测，挥发性羰基化合物的来源是最受欢迎的水果、糖果和甜点口味产品。主要作者、化学教授兼系主任多纳尔-奥谢（DonalO'Shea）教授说，这些发现非常令人担忧："我们希望在为时已晚之前，了解调味吸食者对越来越多的吸食者的健康可能产生的影响。我们的研究结果表明，与我们所熟知的传统烟草烟雾中的化学危害相比，它的危害程度明显不同。""可以说，我们正处于新一轮慢性疾病的风口浪尖，15到20年后，这些疾病将因这些暴露而出现。我们希望这项研究能帮助人们做出更明智的选择，并促进关于潜在的长期健康风险和对吸食电子烟的监管的对话，这项研究表明，对吸食电子烟的监管应该是全面的。"该研究还强调了电子烟产品口味繁多所带来的复杂性，其中包括180种不同数量的化学物质。这些化学物质主要来自食品行业，在特定用途上具有良好的安全记录。由于电子烟设备千差万别，而且往往是用户定制的，因此温度控制和由此产生的化学反应也可能不同，从而增加了潜在健康风险的不可预测性。这种变异性需要利用本研究建立的人工智能框架开展进一步研究，这也可能导致针对个别口味制定风险报告，提供信息丰富的公共卫生政策资源。考虑到调味吸管在不吸烟的青少年和年轻人中很受欢迎，了解这些产品对公众健康、发病率和死亡率的长期影响至关重要。这项研究表明，如果没有全面的监管，当我们试图治疗年长吸烟者的尼古丁成瘾时，就很有可能将新的健康问题转移给年轻一代。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432233.htm

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质塑料是一种非常复杂的材料，可能含有许多不同的化学物质，其中一些可能是有害的。食品塑料包装也是如此。挪威科技大学（NTNU）生物系教授马丁-瓦格纳（MartinWagner）说："我们在一种用作食品包装的塑料产品中发现了多达9936种不同的化学物质。"瓦格纳研究塑料产品中的化学物质已有多年。他是挪威国立师范大学一个研究小组的成员，该小组现已在《环境科学与技术》（EnvironmentalScience&Technology）杂志上发表了研究成果。来自挪威科技大学的博士生莫莉-麦克帕特兰（MollyMcPartland）和萨拉-史蒂文斯（SarahStevens）是这两项研究的主要作者。在一项研究中，研究人员调查了36种用于包装食品的塑料产品。这些产品来自五个国家：美国、英国、韩国、德国和挪威。瓦格纳说："在大多数塑料产品中，我们发现了会影响激素分泌和新陈代谢的化学物质。"激素是人体的信使。它们由不同的腺体分泌，使不同的器官能够相互沟通。新陈代谢是人体利用营养物质为身体提供所需的能量和物质的各种过程的总和。在第二项研究中，研究人员观察了塑料化学物质的不同组合，以了解它们对G蛋白偶联受体可能产生的影响。这些受体在体内信号传递中发挥着重要作用。瓦格纳副教授说："我们从塑料制品中发现了11种影响这些信号受体的化学组合。"研究人员发现了这些化学混合物影响体内信号传输的新方法。"这些发现和以前的研究结果表明，塑料会让我们接触到有毒化学物质。它们支持我们需要重新设计塑料使其更安全的理论，"瓦格纳说。以前，人们还不确定这些化学物质在正常情况下是否会释放到环境中，或者是否会留在塑料中。不过，几年前，另一个研究小组证明，大多数塑料产品在浸入水中时都会沥出化学物质。瓦格纳也是该研究小组的成员之一。在研究过程中，他们发现了可能影响人类生育能力的化学物质。由于塑料中含有多种不同的化学物质，研究人员每次只能确定其中的几种。这意味着，我们对其中大多数化学物质的影响仍然知之甚少。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430529.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430529.htm