耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为

耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为新研究发现,免疫系统在改变行为方面发挥着至关重要的作用,它通过抗体与大脑的通信,利用免疫识别来促使对毒素的防御行为。在一项以小鼠为对象的研究中,当IgE抗体(负责触发肥大细胞向大脑传达厌恶行为)被阻断时,致敏小鼠不再回避过敏原,这说明了免疫系统在帮助动物远离环境危害方面所起的作用。根据最近发表在《自然》(Nature)杂志上由耶鲁大学领导的研究,事实证明免疫系统在改变我们的行为方面起着至关重要的作用。耶鲁大学医学院免疫生物学斯特林教授、霍华德-休斯医学研究所调查员、该研究的资深作者鲁斯兰-梅德日托夫(RuslanMedzhitov)说:"我们发现免疫识别控制着行为,特别是针对毒素的防御行为,这些行为首先通过抗体传达,然后再传到我们的大脑。"研究表明,如果没有免疫系统的交流,大脑就不会就环境中的潜在危险向身体发出警告,也不会设法避免这些威胁。梅德日托夫实验室的一个研究小组在埃丝特-弗洛尔斯海姆(EstherFlorsheim,当时是耶鲁大学的博士后研究员,现在是亚利桑那州立大学的助理教授)和医学院研究生纳撒尼尔-巴赫特尔(NathanielBachtel)的带领下,研究了一种对在鸡蛋中发现的蛋白质过敏的小鼠。不出所料,这些小鼠倾向于避开掺有这种成分的水,而对照组小鼠则倾向于选择掺有鸡蛋成分的水源。他们发现,致敏小鼠对掺有鸡蛋成分的水源的厌恶情绪会持续数月。研究小组随后研究了是否可以通过操纵免疫系统变量来改变致敏小鼠的行为。例如,他们发现,如果免疫系统产生的免疫球蛋白E(IgE)抗体被阻断,对卵细胞过敏的小鼠就会失去对水中蛋白质的厌恶感。IgE抗体会触发肥大细胞的释放,肥大细胞是一种白细胞,它与其他免疫系统蛋白一起,在与控制厌恶行为的大脑区域进行交流方面起着至关重要的作用。没有了IgE作为启动因子,信息传递被中断,小鼠不再回避过敏原。梅德日托夫说,这些发现说明了免疫系统是如何进化以帮助动物避开危险的生态位的。他补充说,了解免疫系统如何记忆潜在的危险,有朝一日会有助于抑制对许多过敏原和其他病原体的过度反应。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383899.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383899.htm

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耶鲁大学科学家发现Long-COVID患者表现出不同的免疫和激素反应

耶鲁大学科学家发现Long-COVID患者表现出不同的免疫和激素反应耶鲁大学医学院和西奈山伊坎医学院的研究人员进行的一项新研究显示,感染COVID-19后出现脑雾、意识模糊、疼痛和极度疲劳等长期症状的人与未感染长期COVID的人相比,表现出不同的免疫和激素反应。对这些不同反应的识别有助于科学家们首次找出这种常常使人衰弱的疾病的病因,并探索其潜在的治疗方法。在美国,感染SARS-CoV-2病毒的人中约有7.5%患有Long-COVID。该论文的共同第一作者、耶鲁大学斯特林免疫生物学教授岩崎晶子(AkikoIwasaki)说:"如果你是一名医生,对这些病人进行常规实验室检查,你是不会发现这些信号的。"在这项研究中,研究人员分析了268人的血液样本,这些人要么曾有过平均一年的Long-COVID症状;要么曾感染过COVID-19但已完全康复;要么之前没有已知的感染。研究人员观察到,Long-COVID患者和其他组别患者的循环抗体和其他免疫系统细胞之间存在明显差异。研究人员还发现,在那些表现出长COVID的患者中,有助于人体对抗非COVID-19病毒的抗体循环增加,尤其是那些已知能抵御Epstein-Barr病毒的抗体,Epstein-Barr病毒是一种与多种癌症有关的人类疱疹病毒。此外,这些患者体内的皮质醇水平也明显降低,皮质醇是肾上腺在压力下释放的一种类固醇激素。作者说,虽然这些发现揭示了与Long-COVID相关的关键生物过程,但个体反应的复杂性意味着开发治疗这种疾病的疗法将十分困难。该研究的共同第一作者、伊坎山西奈大学康复与人类表现学教授、科恩复杂慢性病康复中心主任大卫-普特里诺(DavidPutrino)说:"目前没有治疗Long-COVID的特效方法,因为它是一种渗透到免疫和激素调节等复杂系统的疾病。"然而,岩崎说,新的见解提供了重要的线索,可能有助于开发新的诊断和疗法。她说:"一旦我们掌握了更多有关这些信号的信息,我们就可以开始考虑设计正确的试验来治疗这种疾病。"该研究结果最近发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399585.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399585.htm

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科学家发现增强免疫系统的新方法

科学家发现增强免疫系统的新方法研究人员开发出一种使用双特异性单域抗体(称为BiCEs)的方法,这种抗体能激活补体系统,比目前的方法更有效地靶向杀死癌细胞。这种创新方法能调动人体更多的免疫反应,从而彻底改变癌症免疫疗法,具有临床应用潜力。在这项新研究中,研究人员开发出一种使用双特异性单域抗体(称为BiCEs)激活补体系统的方法。这些抗体可以同时与两个不同的目标结合:一种名为C1q的补体蛋白和一种存在于癌细胞表面的特定蛋白。通过连接C1q和癌细胞蛋白,BiCE分子能强烈激活补体系统,从而特异性地杀死目标癌细胞。CommitBiologics、基尔克里斯蒂安-阿尔布雷希茨大学和奥胡斯大学的研究人员发现了一种增强免疫系统的新方法。左起斯蒂芬-蒂尔、安妮特-G.Hansen、DennisV.Pedersen、NickS.Laursen、HeidiGytzOlesen、GregersR.Andersen和MikaelB.L.Winkler。资料来源:奥胡斯大学LisbethHeilesen与目前临床上使用的抗体相比,BiCE分子在激活补体系统和杀死癌细胞方面更胜一筹。与传统癌症疗法相比,这种新方法有几大优势,其中之一就是利用先天免疫系统的力量,有可能激活更广泛的免疫反应,包括招募免疫细胞进入肿瘤微环境,以增强抗肿瘤活性。这项研究结果不仅彰显了奥胡斯大学开展的创新研究,也为进一步推动癌症免疫疗法领域的发展铺平了道路。展望未来,这项合作产生的分拆企业旨在将研究成果转化为临床应用。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377017.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377017.htm

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耶鲁大学科学家发现减少细胞疗法中"友军误伤"的新方法

耶鲁大学科学家发现减少细胞疗法中"友军误伤"的新方法在CAR-T疗法中,蓝色的T细胞会发现抗原(红色)并杀死癌细胞(紫色)。但抗原往往会附着在其他T细胞上,导致其他T细胞攻击它们的兄弟姐妹。图片来源:Xiaoyu(Ariel)Zhou然而,这种目前已被批准用于治疗白血病和淋巴瘤的疗法有一个很大的缺点。在消灭癌细胞的过程中,许多工程T细胞会被残留的癌症抗原污染,导致它们攻击其他T细胞。这最终会导致体内抗癌细胞数量减少,为癌症复发打开大门。然而,耶鲁大学的一项新研究发现了一种驯服这些杀伤性T细胞自我毁灭倾向的方法。研究人员说,只需在用于治疗的工程T细胞上融合一个分子尾翼,就能抑制它们相互攻击的倾向。这项研究于7月27日发表在《自然-免疫学》(NatureImmunology)杂志上。这项研究的资深作者、耶鲁大学医学院遗传学副教授西迪-陈(SidiChen)说:"这就像一把利剑在完成它的使命后又重新出鞘。"在这项研究中,由共同第一作者周晓宇和曹寒冰领导的耶鲁大学团队将CTLA-4细胞质尾部(CCTs)与工程化CART细胞融合。CCTs是天然存在的人类蛋白质CTLA-4的一部分,众所周知,CTLA-4通过调节T细胞来控制免疫系统。研究人员观察到,与没有尾部的CART细胞相比,融合了这些尾部的细胞耗竭更少,存活时间更长。陈博士实验室的博士后周说:"带有工程化尾巴的CART细胞在杀死癌细胞时反应较小,但更持久。对现有公司来说,将CCTs与CART细胞融合相对容易,而且治疗方法的改进可能有助于将治疗范围扩大到实体瘤。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374211.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374211.htm

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耶鲁大学科学家们发现光加速了自然界“电网 ”的传导性

耶鲁大学科学家们发现光加速了自然界“电网”的传导性在土壤和海洋中存在着一个由微小细菌产生、纳米线组成的全球网络,它们通过呼出多余的电子来“呼吸”,为自然界构成了一个内在的电网络。在一项新研究中,耶鲁大学的科学家们发现,在促进生物膜细菌的这种电子活动方面,光是一位令人惊讶的盟友。他们发现,将细菌产生的纳米线暴露在光线下其导电性能会增加100倍之多。这一发现将于当地时间9月7日发表在《NatureCommunications》上。研究论文第一作者、耶鲁大学西校区微生物科学研究所分子生物物理学和生物化学副教授NikhilMalvankar说道:“暴露在光线下的纳米线的电流急剧增加显示出一种稳定和强大的光电流,该过程可以持续数小时。”当研究人员为各种目的寻求利用这种隐藏电流的方法时,这些结果可以提供新的见解。比如它可以被用来帮助消除生物危险废物或创造新的可再生燃料来源。几乎所有的生物都会呼吸氧气以便在将营养物质转化为能量时消除多余的电子。然而生活在海洋深处或埋在地下的土壤细菌却无法获得氧气。几十亿年来,它们已经开发出一种通过“呼吸矿物”的方式进行呼吸,就像浮潜一样,通过被称为纳米线的微小蛋白质丝进行呼吸。当这些细菌被暴露在光线下时,电流的增加让科学家们感到惊讶,因为大多数被测试的细菌都生活在土壤深处并远离光线的照射。以往的研究表明,纳米线生产的细菌在暴露于光下时生长得更快。Malvankar说道:“没有人知道这是如何发生的。”在新研究中,由博士后研究员JensNeu和研究生CatharineShipps领导的一个耶鲁大学团队得出结论,一种被称为细胞色素OmcS的含金属蛋白质--它构成了细菌纳米线--作为一种天然的光导体:当生物膜暴露在光线下时纳米线大大促进了电子转移。“这是一种完全不同的光合作用形式,在这里,由于纳米线之间的快速电子转移,光正在加速细菌的呼吸,”Malvankar介绍道。眼下,Malvankar的实验室正在探索如何利用对细菌导电性的这种洞察力来刺激光电子学的发展。这是光子学的一个子领域,以研究寻找和控制光线的设备和系统。他们希望利用这项技术来捕获甲烷--一种已知的对全球气候变化有重大影响的温室气体。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313557.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313557.htm

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科学家们发现大脑中以前未知的解剖结构 帮助向免疫系统通风报信

科学家们发现大脑中以前未知的解剖结构帮助向免疫系统通风报信最近在《科学》杂志上报道的一项发现,描述了以前未被发现的大脑解剖结构的一个组成部分。这个新的组成部分既是一个保护屏障,也是一个基地,免疫细胞可以从这里注意到大脑内的任何感染或炎症的迹象。这项新研究来自罗切斯特大学和哥本哈根大学转化神经医学中心的联合主任MaikenNedergaard和哥本哈根大学神经解剖学教授KjeldMøllgård医学博士的实验室。Nedergaard和她的同事们改变了我们对人脑基本力学的理解,并对神经科学领域做出了重大发现,包括详细说明了以前被忽视的大脑中称为胶质细胞的许多关键功能,以及大脑独特的废物清除过程。大脑中一个新发现的名为SLYM的膜是一个薄而紧密的屏障,似乎将"干净的"和"肮脏的"CSF分开,并孕育着免疫细胞。它隔离并帮助控制脑脊液(CSF)在大脑内和周围的流动,使研究人员对CSF不仅在运输和清除大脑中的废物,而且在支持其免疫防御方面所起的复杂作用有了更大的认识。这项研究的重点是包裹大脑的膜,它与身体的其他部分形成了一道屏障,并使其沐浴在CSF中。传统的理解是统称为脑膜层,是由被称为硬脑膜、蛛网膜和桥脑的各个层组成的屏障。中枢神经系统免疫细胞(此处表示表达CD45)使用SLYM作为靠近大脑表面的平台,监测脑脊液的感染和炎症的迹象。资料来源:罗切斯特大学美国和丹麦的研究团队发现的新层将蛛网膜层下面的空间,即蛛网膜下腔,进一步划分为两个隔间,由新描述的层隔开,研究人员将其命名为SLYM,这是蛛网膜下腔淋巴样膜的缩写。虽然论文中的大部分研究描述了SLYM在小鼠中的功能,但他们也报告了它在成年人类大脑中的实际存在。SLYM是一种被称为间皮的膜,已知它在身体的其他器官中起衬托作用,包括肺部和心脏。间皮膜通常包围和保护器官,并藏有免疫细胞。类似的膜可能存在于中枢神经系统的想法是该研究的第一作者Møllgård首先提出的一个问题。他的研究重点是发育神经生物学,以及保护大脑的屏障系统。新膜非常薄和精致,只由一个或几个细胞的厚度组成。然而,SLYM是一个紧密的屏障,只允许非常小的分子通过;它似乎将"干净"和"肮脏"的CSF分开。这最后一项观察暗示了SLYM在乙脑系统中可能发挥的作用,乙脑系统需要控制CSF的流动和交换,允许新鲜CSF的流入,同时将与阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病有关的有毒蛋白质从中枢神经系统中冲走。这一发现将帮助研究人员更准确地理解脑水肿系统的机制,该系统是美国国立卫生研究院BRAIN计划最近向罗切斯特大学转化神经医学中心提供的1300万美元拨款的对象。SLYM似乎对大脑的防御系统也很重要。中枢神经系统保持着自己的本土免疫细胞群,而膜的完整性可防止外部免疫细胞进入。此外,SLYM似乎承载着自己的中枢神经系统免疫细胞群,它们利用SLYM在大脑表面进行监视,允许它们扫描通过CSF的感染迹象。SLYM的发现为进一步研究其在大脑疾病中的作用打开了大门。例如,研究人员指出,在炎症和衰老期间,更大和更多样化的免疫细胞集中在该膜上。当该膜在脑外伤期间破裂时,所造成的CSF流动的中断损害了乙脑系统,使非中枢神经系统的免疫细胞进入大脑。这些和类似的观察表明,像多发性硬化症、中枢神经系统感染和阿尔茨海默氏症等不同的疾病可能会被SLYM功能的异常所触发或恶化。他们还表明,药物和基因疗法向大脑的输送可能会受到SLYM功能的影响,这在开发新一代生物疗法时需要加以考虑。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349197.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1349197.htm

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耶鲁大学科学家发现古代植物是如何从水生环境适应陆地的

耶鲁大学科学家发现古代植物是如何从水生环境适应陆地的然而,大约4亿年前,它们发展了维管系统,使它们能够更有效地从土壤中提取水分,并将其用于光合作用,这一变化对地球的大气和生态系统产生了重大影响。一个研究小组现在通过揭示这些古老的植物如何能够在水资源有限的新栖息地茁壮成长,解开了古生物学中的一个百年之谜。耶鲁大学的一个研究小组在《科学》杂志上发表的一项研究发现,植物的维管系统的一个小变化使它们更耐干旱,使它们能够在新的、更干燥的环境中茁壮成长。该团队由耶鲁大学环境学院教授CraigBrodersen领导,包括主要作者MartinBouda和KyraPrats。这些发现为该领域的探索开辟了新的途径。这项研究是由一个长达一个世纪的争论所激发的,即为什么最早的陆地植物的简单、圆柱形维管系统迅速转变为更复杂的形状。在20世纪20年代,科学家们在化石记录中注意到了这种复杂性的增加,但却无法确定进化变化的原因--如果有的话。在过去的十年里,布罗德森和他的同事们探索了现代植物维管系统如何构建的影响,特别是在干旱的背景下。当植物开始变干时,气泡会卡在木质部中,木质部是将水和营养物质从土壤中输送到茎和叶的专门组织。气泡阻碍了水的流动。如果不加以控制,它们会蔓延到整个网络,使植物与土壤脱节,并最终导致植物死亡。避免这些气泡的形成和扩散对今天容忍干旱是至关重要的,研究小组应用同样的思维来解释化石记录中的维管束组织模式。通过Cheilantheslanosa(又称毛唇蕨)叶片的横截面,显示出木质部的心形血管系统。资料来源:CraigBrodersen实验室最早的陆地植物的圆柱形维管系统类似于一捆吸管,最初在它们早期的水生环境中发挥了良好的作用。但是当它们迁移到水资源较少的土地上时,这些植物不得不克服干旱引起的气泡。早期的陆地植物通过将祖先的圆柱形木质部重新配置成更复杂的形状,以防止气泡扩散来做到这一点。从历史上看,对化石记录中血管复杂性增加的观察被认为是偶然的,意义不大,是植物体积增长和发展更复杂结构的副产品。新的研究颠覆了这种观点。"这并不是偶然发生的。实际上有一个很好的进化原因,"Bouda说。"有来自干旱的强大压力使之发生。这是一个百年之谜,我们现在已经回答了这个问题。"Bouda指出,共同撰写这项研究的研究小组的构成,包括古植物学家、植物生理学家和水文学家,帮助提供了技术和观点,使他们发现了泥盆纪植物中出现复杂维管结构的原因。该团队使用显微镜和解剖学分析来查看植物标本的内部运作,其中包括来自耶鲁大学皮博迪博物馆的化石标本,以及来自耶鲁大学迈尔斯森林、沼泽植物园、纽约植物园和康涅狄格大学的活植物。利用这些信息,研究小组随后预测了能够耐受干旱的维管束构型,并说明了形状上看似简单的变化是如何导致耐旱性的深刻改善的。"每当植物偏离圆柱形维管系统时,每当它发生一点点变化时,植物就会在其抗旱能力方面得到奖励。如果这种奖励一直存在,那么它将迫使植物从古老的圆柱形维管系统向这些更复杂的形式发展,"Brodersen说。"通过这些非常小的变化,植物解决了这个问题,它们在地球历史的早期就必须解决这个问题,否则我们今天看到的森林就不会存在。这些变化发生得相当迅速--在古生物学的时间框架内,也就是--大约2000-4000万年。植物维管束结构变化背后的驱动力可能有助于为培育抗旱植物的研究提供信息,帮助建立对气候变化影响的复原力并解决与生产有关的粮食不安全问题。"现在我们对维管系统是如何组合的,以及这如何影响植物的耐旱能力有了更好的了解,这就是可以作为育种计划的目标--例如,制造更好的根系,在植物中制造更好的维管系统。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337009.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1337009.htm

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