开启健康长寿之门：科学家在细胞蛋白质中发现抗衰老功能

开启健康长寿之门：科学家在细胞蛋白质中发现抗衰老功能线粒体及其自身的DNA在细胞内产生能量，为生物功能提供动力，但这一过程中产生的有毒副产品会加速细胞衰老。Zuryn博士说："在压力条件下，当线粒体DNA受损时，ATSF-1蛋白会优先进行修复，从而促进细胞健康和长寿。"他将这种关系比喻为需要进站的赛车。他说："当线粒体需要修复时，ATSF-1就会发出细胞需要加油站的信号。"用红色和绿色荧光蛋白装饰神经系统中线粒体的活秀丽隐杆线虫"我们在秀丽隐杆线虫体内研究了ATFS-1，发现增强ATFS-1的功能可以促进细胞健康，这意味着这些蠕虫会变得更加灵活，寿命更长。它们并没有活得更长，但随着年龄的增长，它们变得更健康了。线粒体功能障碍是许多人类疾病的核心，包括痴呆症和帕金森氏症等常见的与年龄有关的疾病。""我们的发现可能会对健康老龄化和遗传性线粒体疾病患者产生令人兴奋的影响，了解细胞如何促进修复是确定预防线粒体损伤的可能干预措施的重要一步。我们的目标是通过了解恶化的线粒体是如何促成这一过程的，来延长衰老过程中通常会衰退的组织和器官功能。"展望未来，戴博士说："我们最终可能会设计出干预措施，让线粒体DNA在更长的时间内保持健康，从而提高我们的生活质量。"这项研究发表在科学杂志《自然-细胞生物学》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378289.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378289.htm

世卫组织：全球超30亿人受神经系统疾病困扰

世卫组织：全球超30亿人受神经系统疾病困扰世界卫生组织援引英国《柳叶刀·神经学》杂志发布的一项新研究表示，2021年全球超过三分之一人口，即超过30亿人受到神经系统疾病影响。新华社报道，世卫组织星期四（3月14日）发表新闻公报说，2021年，导致健康损失的十大神经系统疾病是偏头痛、中风、婴儿脑损伤、痴呆症、糖尿病性神经病变（神经损伤）、脑膜炎、癫痫、早产儿神经系统并发症、孤独症谱系障碍和神经系统癌症。公报说，糖尿病性神经病变是患者数量增长最快的神经系统疾病，该疾病是糖尿病的代谢障碍及血管病变所致的周围及中枢神经系统损害。自1990年到2021年，全球糖尿病性神经病变患者人数增加了两倍多，增至2.06亿。这一增长与全球糖尿病发病率的增长保持一致。从性别上看，神经系统疾病导致男性出现残疾和健康损失的情况更多；而这类疾病中的偏头痛和痴呆症等则困扰了更多女性。公报指出，神经系统疾病目前是全球导致健康损失和残疾的主要原因。自1990年到2021年，神经系统疾病造成的“伤残调整生命年”总数增加了18%。一个“伤残调整生命年”相当于被疾病造成的死亡或伤残剥夺的一年健康生命时光。世卫组织总干事谭德塞说，这项研究结果应成为一项紧急行动呼吁，以敦促加大当前采取的针对性干预措施力度，让越来越多的神经系统疾病患者获得所需的优质护理、治疗和康复服务。2024年3月15日9:46PM

揭开细胞动力源的秘密：科学家们揭开了线粒体的蛋白质图谱

揭开细胞动力源的秘密：科学家们揭开了线粒体的蛋白质图谱线粒体是细胞的"动力室"，在生物体的能量生产中发挥着关键作用，并参与各种代谢和信号过程。来自波恩大学医院和弗莱堡大学的研究人员现在已经对线粒体内的蛋白质组织有了系统的了解。线粒体的蛋白质图谱为进一步探索这些细胞动力源的功能奠定了重要基础，并对疾病的理解产生了影响。这项新研究最近发表在著名的《自然》杂志上。线粒体是细胞的重要组成部分，被一层双膜所包围，将它们与细胞的其他部分分开。它们产生维持这些活动所需的大部分能量。除了能量生产，线粒体在新陈代谢和信号传递中发挥着关键作用，作为炎症过程和程序性细胞死亡的表面。从线粒体进入门移除被捕蛋白质的质量控制机制的模型。资料来源：Schulte等人，2023年《自然》杂志线粒体的缺陷导致了许多疾病，尤其是神经系统的疾病。因此，对线粒体过程的分子理解对基础医学研究具有最重要的意义。细胞中的分子工作者通常是蛋白质。线粒体可以包含大约1000个或更多不同的蛋白质。为了执行功能，这些分子中的几个经常一起工作，形成一个蛋白质机器，也称为蛋白质复合物。蛋白质还在分子过程的执行和调节中相互作用。然而，人们对线粒体蛋白质在这种复合体中的组织结构知之甚少。英国广播公司的托马斯-贝克尔教授和法比安-登-布拉夫博士的研究小组与弗莱堡大学的贝恩德-法克勒教授、乌韦-舒尔特博士和尼古拉斯-普凡纳教授的研究小组一起，创建了一个蛋白质复合物中蛋白质组织的高分辨率图像，称为MitCOM。这涉及一种被称为复合体分析的特殊方法，以前所未有的分辨率记录单个蛋白质的指纹。MitCOM揭示了来自面包酵母的90%以上的线粒体蛋白在蛋白质复合物中的组织。这使得新的蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质复合体的鉴定成为可能--这对进一步的研究非常重要。UKB的研究人员与合作研究中心1218"线粒体对细胞功能的调节"项目合作，展示了这一数据集如何被用来阐明新的过程。线粒体从细胞的液体部分（称为细胞膜）输入99%的蛋白质。在这个过程中，一种被称为TOM复合体的机制使这些蛋白质通过膜被吸收到线粒体中。然而，当蛋白质在运输过程中被卡住时，它们是如何从TOM复合体中移除的，这一点在很大程度上还不清楚。为了阐明这一点，Becker教授和denBrave博士领导的团队使用了MitCOM数据集的信息。结果表明，非输入的蛋白质被专门标记为细胞降解。博士生ArushiGupta的研究进一步揭示了这些被标记的蛋白质随后被定向降解的途径。了解这些过程很重要，因为蛋白质输入的缺陷可能导致细胞损伤和神经系统疾病。"我们研究中的例子证明了MitCOM数据集在阐明新机制和途径方面的巨大潜力。因此，这个蛋白质地图代表了进一步研究的重要信息来源，它将帮助我们了解细胞动力源的功能和起源，"UKB生物化学和分子生物学研究所所长贝克尔教授说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348957.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348957.htm

科学家改变神经元的内在行为以治疗癫痫等神经系统疾病

科学家改变神经元的内在行为以治疗癫痫等神经系统疾病SEAS生物工程助理教授、该研究的共同第一作者刘佳说："我们设想这项技术将为神经科学和行为研究提供高时空分辨率控制神经元的新机会，并开发新的神经系统疾病治疗方法。"光遗传学，即利用光来刺激或抑制神经元，长期以来有望彻底改变研究和治疗由神经元兴奋性过高或过低引起的神经系统疾病。然而，目前的光遗传学技术只能在短期内改变神经元的兴奋性。一旦灯光关闭，神经元就会恢复到原来的行为。纳米技术的最新进展，包括刘和他的团队开创的灵活、可植入的纳米电子技术，有可能长期改变神经元的行为，但这些设备需要植入大脑，而且不能被编程为针对参与疾病的特定神经元。一个神经元的兴奋性由两个主要部分控制--其离子通道的传导性和细胞膜储存电荷的能力，即电容。大多数光遗传学技术以离子通道的传导性为目标，通过打开或关闭一组特定的通道来调控神经元的兴奋性。这种方法可以有效地调整神经元的兴奋性，但只是暂时的。可以把神经元想象成一个电阻-电容电路，把细胞膜想象成一个电介质材料。就像任何电路一样，如果改变材料的电容--在这种情况下是细胞膜--可以长期改变电路的内在兴奋性，从高兴奋性变为低兴奋性，反之亦然。为了改变细胞膜的电容，刘佳与麻省理工学院化学系ThomasD.andVirginiaCabot助理教授XiaoWang合作，使用了对光敏感的酶，这些酶可以在细胞膜的表面触发绝缘或导电聚合物的形成。这些酶可以被设计成针对特定神经元的细胞膜，酶附着在指定的膜上，研究人员使用蓝色波长的光照亮神经元，在几分钟内触发膜上绝缘或导电涂层的生成。他们证明，具有绝缘聚合物涂层的神经元变得更加兴奋，而具有导电聚合物涂层的神经元变得不那么兴奋。研究人员发现，他们可以通过调整光照时间来调整兴奋性--神经元暴露在光照下的时间越长，涂层的绝缘性或导电性就越强。研究小组还表明，兴奋性的变化持续了三天--只要他们能在培养皿中保持神经元的活力。接下来，研究小组的目标是用脑组织切片和动物来测试这种方法。这项工作的总体目标是实现范式转变，将功能材料、结构和设备整合到具有亚细胞和细胞类型特异性的活体神经系统中，这将允许精确操纵亚细胞电化学特性，重塑活体神经系统中神经元的兴奋性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335951.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335951.htm

科学家将蛛丝、蚕丝结合 创造新的神经修复材料

科学家将蛛丝、蚕丝结合创造新的神经修复材料修复受伤的周围神经的标准治疗方法是自体移植，即外科医生切除受损的部分，用身体其他地方的神经来代替它。移植的神经取自感觉神经，通常是硬脑膜神经，它为感觉不重要的皮肤区域提供感觉。但是，神经移植的成功率可能很低。神经导板，即缝合在被切断的神经两端以弥补缺口的管状结构已经存在了大约30年。然而，它们只能用于弥合小缺口。目前，FDA批准的神经导板仅限于1.2英寸（3厘米）以内的短距离神经缺陷。更长的距离需要一个内部框架，以提供必要的结构和细胞支持。牛津大学和维也纳医科大学的研究人员，通过结合两种不同的天然蚕丝，创造了一种新型的神经导引器，这种导引器取自蚕（Bombyxmori）和金球织蛛（Trichonephilaedulis），有可能使神经在更长的距离内再生。以前的研究已经证明了使用蚕丝作为生物材料的好处。蚕茧丝是由纤维蛋白和丝氨酸蛋白组成。两者都具有生物相容性、弹性和韧性。蚕丝纤维素已被证明可以通过增加细胞的增殖和生长来诱导伤口愈合。来自球状编织蜘蛛的拖曳丝具有显著的机械性能，包括高抗拉强度和弹性。研究人员首次将重组成管状的丝质纤维素和天然蜘蛛丝的特点结合起来，创造了一个嵌套导管。导管壁是由蚕丝纤维素制成的，里面充满了球状编织的蜘蛛拖网丝纤维，作为内部引导结构，有点像神经的"扶手"。该神经导引器在右坐骨神经被切断的大鼠身上进行了测试，带来了0.4英寸（10毫米）的明显差距。研究人员发现，受损的神经适应了丝质神经导板，并沿着丝线生长，成功地重新连接了断裂的神经末梢。该研究的第一作者LorenzSemmler说："在我们的研究中，事实证明，当这种丝线由蜘蛛丝和蚕丝制成时，周围的神经功能良好。"研究人员还对蚕丝管的分子结构有了更深的了解，发现它们的多孔性允许营养物质和废物的交换，这对愈合过程至关重要。此外，人们看到负责神经再生的细胞粘附在两种类型的丝上。Semmler说："作为我们研究的一部分，我们不仅成功地进行了神经修复，我们还能够详细地分析愈合过程的组成部分。"与合成物质相比，使用天然材料进行神经引导具有明显的优势。蜘蛛丝是可生物降解的，在动物模型中只产生非常小的免疫反应。它也是可扩展的。从一只织网蜘蛛身上收获的丝可以产生大约33英尺（10米），足以填充一个0.4英寸（10毫米）长的神经导引器。蚕丝的多孔性可以使生物活性分子融入其中，以促进更远距离的神经再生。该研究的共同作者FritzVollrath说："动物丝提供了特殊的机械和生物特性以及多功能的制造可能性，以协助组织的再工程。我们先进的丝中丝神经导引器将蚕丝被加工成三维结构的出色能力与蜘蛛丝的出色细胞粘附性结合起来。"研究人员希望他们的发现将为开发"现成的"神经导向器铺平道路，以治疗人类的周围神经损伤。该研究发表在《先进医疗材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352817.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352817.htm

科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长

科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长在圣路易斯华盛顿大学医学院、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所、杨百翰大学以及世界各地其他机构的领导下，临床蛋白质组肿瘤分析联合会对驱动癌症的关键蛋白质及其调控方式进行了研究。研究结果于8月14日发表在《细胞》（Cell）和《癌细胞》（CancerCell）杂志上的一组论文中。临床肿瘤蛋白质组学分析联合会由美国国立卫生研究院（NIH）国家癌症研究所资助。资深作者、华盛顿大学戴维-英格利希-史密斯医学特聘教授丁力博士说："在我们开发更好的癌症疗法的努力中，这种对驱动肿瘤生长的蛋白质的新分析是继癌症基因组测序之后的下一步。通过过去的癌细胞基因组测序工作，我们确定了近300个驱动癌症的基因。现在，我们正在研究这些癌基因所启动的机器的细节--实际导致细胞分裂失控的蛋白质及其调控网络。我们希望这项分析能成为癌症研究人员开发多种肿瘤类型新疗法的重要资源。"研究人员分析了涉及10种不同类型癌症的约1万个蛋白质，他们强调了大量数据在这类分析中的重要性；其中许多重要的癌症驱动蛋白在任何一种癌症中都很罕见，如果对肿瘤类型进行单独研究，就不可能发现这些蛋白。这项分析包括两种不同类型的肺癌以及结直肠癌、卵巢癌、肾癌、头颈癌、子宫癌、胰腺癌、乳腺癌和脑癌。丁力也是巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院西特曼癌症中心的研究成员。他介绍谁哦"当我们对多种癌症类型进行综合分析时，我们就能提高检测导致癌症生长和扩散的重要蛋白质的能力。综合分析还能让我们找出驱动不同类型癌症的主要共同机制。"除了单个蛋白质的功能外，这些数据还能让研究人员了解蛋白质之间是如何相互作用来促进癌症生长的。如果两种蛋白质的水平相互关联--例如，当其中一种蛋白质的水平较高时，另一种蛋白质的水平也总是较高--这就表明这两种蛋白质是作为伙伴作用的。破坏这种相互作用可能是阻止肿瘤生长的一种有效方法。这些研究（包括丁和布罗德研究所的加德-格茨博士共同领导的一项研究）还揭示了通过化学改变蛋白质以改变其功能的不同方法。研究人员记录了这种化学变化--称为乙酰化和磷酸化的过程--如何改变DNA修复、改变免疫反应、改变DNA的折叠和包装方式，以及其他可能在癌症发生过程中发挥作用的重要分子变化。这项研究还揭示了免疫疗法的有效性。检查点抑制剂等免疫疗法通常对突变较多的癌症最有效，但即便如此，它们也并非对所有患者都有效。研究人员发现，大量突变并不总是导致异常蛋白质的大量存在，而异常蛋白质正是免疫系统攻击肿瘤的目标。丁说："对某些癌症来说，即使突变有可能产生肿瘤抗原，但如果没有异常蛋白表达或表达很少，这种突变就可能不是治疗的靶点。这可以解释为什么有些病人对免疫疗法没有反应，即使他们似乎应该对免疫疗法有反应。因此，我们的蛋白质组学调查涵盖了肿瘤抗原的表达谱，对于设计针对选定突变的新免疫疗法特别有用。"在另一项研究中，丁的团队确定了DNA甲基化模式，这是另一种能影响基因表达方式的化学变化。这种模式可能是癌症的关键驱动因素。在一项重要发现中，研究小组确定了在某些肿瘤类型中抑制免疫系统的分子开关。这组四项研究的最后一篇论文向更广泛的研究界提供了联盟使用的数据和分析资源。她说："总的来说，这种对多种癌症类型进行的彻底蛋白质组学和化学修饰分析--与我们长期积累的癌症基因组学知识相结合--提供了另一层信息，我们希望这些信息能帮助解答癌症是如何生长并设法躲避我们的许多最佳治疗方法的许多持续存在的问题。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377313.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377313.htm