新研究阐明了长期治疗听力损失的方法：引导毛细胞再生

新研究阐明了长期治疗听力损失的方法：引导毛细胞再生毛细胞在正常发育过程中产生，但这种能力在出生后随着哺乳动物的成熟而逐渐丧失。"Iyer解释说："当成熟的动物失去毛细胞时，这些细胞不能自然再生，这可能导致永久性的听力损失。在目前的研究中，我们仔细研究了使用细胞重编程促进成熟动物毛细胞再生的可能性。我们的方法涉及各种转录因子组合的过度表达"。转录因子促进某些基因的表达，阻止其他基因的表达。通过改变基因表达的模式，研究人员希望引导细胞进入一种状态，使其在成熟动物中再生毛细胞，类似于发育过程中发生的情况。"我们比较了毛细胞转录因子ATOH1单独或与其他两个毛细胞转录因子（GFI1和POU4F3）联合在小鼠耳蜗非感觉细胞中的重编程效率，耳蜗是内耳中支持听力的部分，"Iyer说。"我们在两个时间点--出生后8天和出生后15天，评估小鼠毛细胞再生的程度。"为了研究重新编程产生的毛细胞束的结构，Iyer与密歇根大学的YeohashRaphael博士的实验室合作，对有条件地过度表达这些转录因子的小鼠的耳蜗进行扫描电子显微镜成像。图像清楚地显示，毛细胞束与发育过程中在内毛细胞上观察到的一致。进一步的研究表明，这些细胞也有一些特征，表明它们能够感知声音。"我们发现，尽管与单独的ATOH1或GFI1加ATOH1相比，表达ATOH1与毛细胞转录因子GFI1和POU4F3可以提高老年动物毛细胞重编程的效率，但在8日龄重编程产生的毛细胞--即使有三个毛细胞转录因子--也明显不如在产后第一天重编程产生的毛细胞成熟，"Iyer说。"研究表明，用多个转录因子进行重编程能够更好地进入毛细胞分化基因调控网络，但可能需要额外的干预措施来产生成熟和功能齐全的毛细胞。"这些发现是推进对哺乳动物内耳毛细胞再生过程的现有认识的关键。从治疗的角度来看，转录因子介导的重编程以及与之功能相关的基础生物学可能会使目前的基因治疗方法得到微调，以实现长期的听力损失治疗。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339989.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339989.htm

“绿巨人”蜥蜴揭开基因带来进化适应的秘密

“绿巨人”蜥蜴揭开基因带来进化适应的秘密隆德大学的研究人员正在研究地中海壁蜥的体形、颜色和行为的进化，重点是神经嵴细胞的作用。他们的研究将实地观察与基因分析相结合，找出了导致壁蜥独特性状的基因。这项研究不仅加深了我们对遗传适应机制的理解，还为在其他脊椎动物物种中开展进一步的进化研究奠定了基础。资料来源：哈维尔-阿巴洛斯适应是一种基因变化，可提高在周围环境中的生存能力。它可能会影响颜色、形状和行为。然而，这种基因如何发挥作用的基础一直是个谜。在一项新的研究中，进化生物学家结合实地考察和DNA分析，对地中海地区大型、绿色、好斗、性征突出的壁蜥进行了研究。他们发现了一些导致壁蜥拥有绿巨人般外表的基因。"绿巨人"外观背后的所有组织和器官都是由早期胚胎中形成的神经嵴细胞发育而成的。隆德大学进化生物学家娜塔莉-费纳（NathalieFeiner）说："我们认为，这些细胞是形状、颜色和行为变化的基础，因此，这些特征是共同进化的。"研究小组对一种常见的壁蜥进行了研究，这种壁蜥具有绿黑相间的颜色、惊人的体型和攻击性行为。具有这种外貌的雄性壁蜥出现在几千年前，靠近今天的罗马，并显示出对其他颜色组合的雄性壁蜥的优势。这导致绿巨人蜥蜴遍布整个意大利。绿巨人蜥蜴。图片来源：哈维尔-阿巴洛斯"我们对神经嵴细胞的了解几乎完全来自小鼠等少数模式生物。我们现在正在绘制蜥蜴胚胎中这种细胞的图谱，以了解绿巨人蜥蜴等现象是如何进化的。"在接下来的几年里，费纳和她的团队将开展更多的实地研究，建立繁殖小组，并进行先进的遗传分析，包括使用CrispR-Cas9基因编辑技术。所有这一切的目的都是为了确定神经嵴细胞在颜色、形状和行为的交织进化中扮演着什么样的角色。"我们的研究重点是蜥蜴，但我们的发现可能适用于所有具有神经嵴细胞的动物，这将涵盖约7万种脊椎动物。"她说："虽然我们的工作为进化如何发挥作用提供了一种可能的解释，但它也是许多新研究领域的开端。"编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429451.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429451.htm

从衰老到再生：蝾螈体内衰老的 "僵尸"细胞的存在增强了再生过程

从衰老到再生：蝾螈体内衰老的"僵尸"细胞的存在增强了再生过程红斑蝾螈Notophthalmusviridescens。通过研究具有显著再生能力的个体，研究人员发现，衰老细胞的存在加速了肢体再生过程。这些细胞分泌的因子向成熟的肌肉纤维发出信号，使其分化为肌肉祖细胞，从而增强再生能力。这一发现可以帮助研究人员了解为什么人类的再生能力有限，并有可能开发出与年龄相关疾病的新疗法。资料来源：MaximinaYun越来越多的证据表明，衰老的细胞也可能具有有益的作用，如伤口愈合或防止组织结疤。"几年前，我们的小组发现，衰老细胞存在于蝾螈肢体再生的关键阶段。有趣的是，其他小组随后在其他再生背景下发现了这些细胞，包括在哺乳动物中。"德累斯顿大学再生治疗中心(CRTD)和德累斯顿大学卓越生命物理学集群(PoL)以及马克斯-普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所(MPI-CBG)的研究组长MaximinaYun博士解释说："因此，我们想找出这些细胞是否以任何方式对再生本身作出贡献。"衰老的细胞促进再生Yun小组的研究人员开始研究蝾螈。这些动物具有独特的再生能力，能够重新长出它们身体的许多器官，包括失去的四肢。"蝾螈的肢体再生是一个迷人的过程。在几个星期内，它们重新长出一个功能齐全的肢体，"Yun博士解释说。为了检查衰老细胞的存在是否会影响肢体再生过程，Yun小组的研究人员找到了一种方法来调节伤口中衰老细胞的数量。该小组观察到，衰老细胞的存在增强了再生过程。"当伤口中存在更多的衰老细胞时，动物形成了一个更大的再生芽，或--我们称之为--胚胎组织。这是一个细胞的集合，将形成新肢体中所有需要的组织。组织越大，就有越多的细胞用于再生肢体，再生过程就越快。衰老细胞的存在似乎为再生过程提供了"燃料"，"Yun博士说。"僵尸"信号促进新的肌肉细胞更仔细地观察有无衰老细胞影响的组织，Yun团队发现了一个加强再生过程的新机制，并发现衰老细胞的存在增加了再生的肌肉细胞数量。他们表明，衰老细胞分泌的因子能刺激附近的肌肉组织在发育过程中退步，并产生新的肌肉。"研究结果表明，衰老细胞利用细胞间的交流来影响再生过程。它们分泌的分子向成熟的肌肉纤维发出信号，使其脱分化为肌肉祖细胞。这些细胞可以自我繁殖，也可以分化成新的肌肉细胞，从而加强再生过程。这种信号传递似乎是促进再生的一个重要部分，"Yun博士说。目前，该小组专注于肌肉，这是再生肢体中最重要的组织之一。然而，该小组已经在研究衰老细胞信号传递是否也有助于其他组织的再生。蝾螈的教训"蝾螈是为数不多的似乎能抵抗自然衰老过程的动物物种之一。它们不会出现典型的衰老迹象，也不会积累与年龄有关的疾病，如癌症。他们还具有非凡的愈合能力，"Yun博士说。这些动物可以再生它们身体中的几乎任何器官。研究蝾螈有助于Yun博士和她在CRTD的同事了解再生过程的原理，从长远来看，可能有助于解决为什么人类的再生能力非常有限这一难题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359933.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359933.htm

新研究揭开了裸鼹鼠超强生育能力的秘密

新研究揭开了裸鼹鼠超强生育能力的秘密今天（2023年2月21日）发表在《自然-通讯》杂志上的一项新研究，揭示了赋予啮齿类动物看似永恒的生育能力的独特过程，这些发现最终可能指向人类生殖的新出路。"裸鼹鼠是最奇怪的哺乳动物，"主要作者MiguelBrieño-Enríquez博士说，他是Magee-Womens研究所和匹兹堡大学医学院产科、妇科和生殖科学系的助理教授。"它们是最长寿的啮齿动物，它们几乎不会得癌症，它们不像其他哺乳动物那样会感到疼痛，它们生活在地下殖民地，而且只有女王可以生孩子。但对我来说，最令人惊奇的是，它们从未停止生孩子--它们的生育能力不会随着年龄的增长而下降。我们想了解它们是如何做到这一点的。"米格尔-布里尼奥-恩里克斯，医学博士，马吉-妇女研究所和匹兹堡大学医学院妇产科和生殖科学系助理教授。资料来源：MiguelBrieño-Enríquez对于大多数哺乳动物，包括人类和小鼠，雌性动物出生时拥有有限数量的卵细胞，这些卵细胞在子宫内通过一个称为排卵的过程产生。由于这种有限的卵细胞供应随着时间的推移而耗尽--一些在排卵期间被释放出来，但大多数只是死亡--因此生育能力随着年龄的增长而下降。相比之下，裸鼹鼠的女王可以在年老时继续繁殖，这表明这种独特的啮齿动物有特殊的过程来保存它们的卵巢储备并避免生育能力减弱。研究人员比较了裸鼹鼠和小鼠的卵巢在不同的发育阶段。尽管它们的体型相似，但小鼠最多只能活4年，并在9个月时开始显示出生育能力下降，而裸鼹鼠的预期寿命为30年或更长。他们发现，与小鼠相比，裸鼹鼠雌性有特别多的卵细胞，而且这些细胞的死亡率比小鼠低。例如，在8天大的时候，一只裸鼹鼠母鼠平均有150万个卵细胞，大约是同龄小鼠的95倍。最值得注意的是，该研究发现，裸鼹鼠的卵子发生是在产后。卵子前体细胞在3个月大的动物中积极分裂，而这些前体在10岁的动物中也被发现，这表明卵子生成可以在它们的一生中持续进行。康奈尔大学兽医学院教授NedPlace，博士，医学博士。资料来源：康奈尔大学"高级作者、康奈尔大学兽医学院教授NedPlace博士、医学博士说："这一发现非同寻常。"它挑战了近70年前确立的教条，即雌性哺乳动物在出生前或出生后不久被赋予有限数量的卵子，此后没有对卵巢储备进行任何补充。"裸鼹鼠生活在由几十到几百个个体组成的群落中。像蜜蜂或蚂蚁一样，群落成员分工合作，包括提供防御、挖掘隧道、照顾幼崽和收集食物。群体中只有单一的优势雌性可以繁殖，而且它抑制其他雌性的繁殖，以保持其女王地位。Brieño-Enríquez解释说："与蜜蜂或蚂蚁不同，雌性裸鼹鼠不是天生的女王。当蚁后死亡或被赶出蚁群时，从属的雌性就会竞争，以取代她的位置，并变得有生殖能力，也就是说，任何雌性个体都可以成为女王"。为了进一步了解这一过程，研究人员将3岁的雌性从蜂群中移出，以促使生殖激活，并将这些新王与从属雌性进行比较。他们发现，非繁殖的从属雌性在其卵巢中同样有卵子前体细胞，但这些细胞只有在过渡到女王地位之后才开始分裂。"这很重要，因为如果我们能弄清楚它们是如何做到这一点的，我们也许能开发出新的药物目标或技术来帮助人类健康，"布里尼奥-恩里克斯说。"尽管人类的寿命越来越长，但更年期仍然发生在相同的年龄。我们希望利用我们从裸鼹鼠身上学到的东西来保护生命后期的卵巢功能，延长生育能力。但卵巢不仅仅是一个婴儿工厂，卵巢健康影响着癌症风险、心脏健康，甚至是寿命。对卵巢的更好理解可以帮助我们找到改善整体健康的方法。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345587.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345587.htm

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱皱腮鲨具有独特的活体繁殖模式，并被认为表现出不少于三年的漫长孕育时间。因此，为了理解胎生性的进化，有必要在不同的进化谱系中研究这一特征。就软骨鱼类而言，包括鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼等物种，这些物种中多达70%的鱼会产下活体幼鱼。尽管如此，由于这些动物难以捉摸的性质、低繁殖力以及庞大和重复的基因组，人们对它们的活体性仍然了解不足。在最近发表在《基因组生物学与进化》上的一篇文章中，由日本理化学研究所生物系统动力学研究中心植物信息学实验室组长ShigehiroKuraku领导的一个研究小组，着手解决这一问题。他们的研究确定了蛋黄蛋白，这些蛋白在哺乳动物转向胎生后消失，但在胎生鲨鱼和鳐鱼中保留。他们的研究结果表明，这些蛋白质可能已经进化出一种新的作用，为软骨鱼类的发育中的胚胎提供营养。据现在在三岛国立遗传学研究所担任分子生命史实验室教授的Kuraku说，调查人员长期以来一直想进一步了解鲨鱼及其亲属中胎生性的进化。"繁殖是软骨鱼类最迷人的特征之一，因为它们显示出广泛的繁殖模式"。在胎生物种中，这包括一系列为发育中的胚胎提供营养的机制，从完全依靠胚胎卵黄囊中的营养，到喂养胚胎未受精卵，从子宫中分泌营养（"子宫乳"），或通过胎盘转移营养物质。为了更好地了解这些不同的机制，作者搜索了12种软骨鱼类的基因组和转录组数据，以寻找卵黄素（VTG）的同源物，卵黄素是产卵物种在雌性肝脏中合成的主要卵黄蛋白。无论它们的繁殖方式如何，所有软骨鱼类都至少有两个Vtg的拷贝，而所有Vtg的拷贝都已从哺乳动物中消失（尽管作者在一种有袋动物中发现了一个拷贝，而以前并不知道它有一个Vtg基因）。接下来，作者搜索了VTG受体的同源物；虽然哺乳动物保留了该受体的一个拷贝，但Kuraku和他的同事在软骨鱼类中发现了两个古老的串联复制，产生了三个受体的拷贝。作者指出，这一发现是出乎意料的。"我们预测鲨鱼基因组中保留了蛋黄蛋白基因，因为活体鲨鱼部分依赖于蛋黄的营养供应，"Kuraku说。"最让我们吃惊的是，包括鲨鱼在内的软骨鱼类有更多的蛋黄蛋白受体基因拷贝"。这表明，这些蛋白质可能在这种胎生鱼系中提供一种新的功能。为了阐明VTG及其受体在这些物种中的功能，作者比较了一种产卵鲨鱼（云纹猫鲨）和两种胎生鲨鱼的组织转录组数据。皱腮鲨是一种胎生物种，不向发育中的胚胎提供母体营养，而星鲨则有胎盘。在产卵的云纹猫鲨中，VTG主要在肝脏中表达，而其受体主要在卵巢中表达。相反，在两种胎生鲨鱼中，VTG不仅在肝脏中表达，而且在子宫中也表达。有趣的是，VTG受体在这些物种的子宫中也有表达。这表明，VTG蛋白可能不仅具有卵黄营养物的功能，而且还可能被输送到子宫，在那里它们可能在一些软骨鱼类中发挥提供基于母体的营养的作用。正如作者所指出的，这种令人感兴趣的可能性还有待通过功能研究加以证实。他们还希望将这一分析扩展到对与软骨鱼各种繁殖模式相关的因素进行全基因组调查。不幸的是，鉴于在获得生物样本方面的挑战，这种实验在这些物种中很难进行。然而，Kuraku和他的合作者希望能改变这种情况。Kuraku说："这项研究是通过具有各种专业知识的人之间的网络来实现的，他们认识到软骨鱼的生物潜力，这也带来了Squalomix联盟的启动和发展，"这是一项在2020年发起的倡议，旨在促进专门针对鲨鱼和鳐鱼物种的基因组和分子方法。该联盟旨在公开其资源，包括一种可能有助于实现分子功能测定的细胞培养技术，促进未来对这些难以捉摸和迷人的生物的繁殖模式的研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358991.htm

哺乳动物当中的异类：非洲刺鼠尾巴上的秘密盔甲

哺乳动物当中的异类：非洲刺鼠尾巴上的秘密盔甲刺鼠的尾巴皮下有一种叫做"骨膜"的骨板，当动物受到攻击时，骨板就会脱落，使它们能够迅速逃走。图片来源：EdwardStanley拍摄他最初认为变色是标本保存过程中出现的瑕疵造成的。但几天后，当他对X光片进行分析时，斯坦利发现了一个他非常熟悉的明显特征。德国生物学家约亨-尼特哈默（JochenNiethammer）以前至少观察到过一次刺鼠的骨膜，他在1975年发表的一篇文章中将刺鼠的骨膜结构与中世纪的石雕相提并论。尼特哈默正确地将骨板解释为一种骨骼，但他从未对最初的观察结果采取后续行动，几十年来这一群体一直被忽视--直到科学家发现了刺鼠的另一个看似无关的奇特现象。2012年的一项研究表明，刺鼠可以完全再生受伤的组织而不留疤痕，这种能力在爬行动物和无脊椎动物中很常见，但在哺乳动物中却鲜为人知。它们的皮肤也特别脆弱，撕裂时所需的力量仅为普通小鼠皮肤的四分之一，但刺鼠的愈合速度是普通小鼠的两倍。希望找到人类组织再生模型的研究人员已经开始绘制赋予刺鼠超凡愈合能力的遗传途径图。马尔科姆-马登（MalcolmMaden）就是其中一位研究人员，他的实验室就在斯坦利办公室对面的大楼里。他是佛罗里达大学的生物学教授，也是这项研究的第一作者。马登和他的同事分析了刺鼠骨膜的发育过程，证实它们实际上与犰狳的骨膜相似，但很可能是独立进化而来的。骨膜也有别于穿山甲的鳞片或刺猬和豪猪的绒毛，它们由角蛋白组成，而角蛋白与构成毛发、皮肤和指甲的组织相同。刺鼠有四个属，都属于去甲亚科。然而，除了它们的DNA和牙齿形状有可能相似之外，科学家们一直无法找到该亚科物种的一个共同特征来将它们与其他啮齿类动物区分开来。斯坦利怀疑它们的区别可能只是表象，于是又扫描了所有四个属的博物馆标本。他发现，每一种刺鼠的尾巴都覆盖着相同的骨鞘。二刺鼠科的近亲--沙鼠则没有骨膜，这意味着这一特征很可能只进化了一次，即在过去互不相同的刺鼠的祖先身上。骨膜在该类群中无处不在，这表明它们具有重要的保护功能。然而，由于刺鼠的另一个特殊属性，这种功能并没有立即显现出来：它们的尾巴非常容易脱落。在某些棘鼠物种中，尾巴脱落的现象非常普遍，在野外，特定种群中几乎有一半的个体都没有尾巴。斯坦利说："这真是让人大跌眼镜。刺鼠的尾巴可以脱皮，这意味着外层的皮会脱落，留下肌肉和骨头。发生这种情况时，个体往往会咬掉尾巴的剩余部分。"尽管它们有再生能力，但脱尾这种把戏刺鼠只能表演一次。与某些蜥蜴不同，它们不能再生尾巴，而且尾巴的每个部分都不容易分离。为了弄清为什么啮齿类动物对保留自己的尾巴似乎并不情愿，却要费尽周折给尾巴穿上盔甲，作者转而研究了马达加斯加的一群同样古怪的鱼形壁虎。大多数壁虎都没有骨膜，但正如它们的名字所暗示的那样，鱼纹壁虎身上覆盖着薄而重叠的骨板，就像刺鼠一样，它们的皮肤非常脆弱，一有风吹草动就会脱落。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372667.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372667.htm