小鼠通过镜中测试 加入"有自我意识"动物精英俱乐部

小鼠通过镜中测试加入"有自我意识"动物精英俱乐部得克萨斯大学西南医学中心（UTSMC）的研究人员通过观察和神经分析，测定了实验室饲养的普通C57BL/6小鼠（Musmusculus）在被放进一个装有镜子的空间后，能否察觉到自己外表的变化--这里是额头上对比鲜明的白墨斑点。他们发现，小鼠确实注意到了外观的变化，并会在接触镜子后开始用力梳理头部。虽然这并不能毫无疑问地证明小白鼠具有自我意识，但它确实提出了一些有关非人类认知和智力的有趣问题。UTSMC的神经科学家和资深作者北村隆（TakashiKitamura）说："为了形成外显记忆，例如我们日常生活中发生的事件，大脑会形成并存储关于地点、内容、时间和人物的信息，其中最重要的组成部分是自我信息或状态。研究人员通常研究大脑如何编码或识别他人，但对自我认知方面还不清楚。"镜像自我识别（MSR）测试部分由查尔斯-达尔文提出，但由美国心理学家小戈登-盖洛普于1970年正式开发，用于测量非人类动物的视觉自我意识。当时的想法是，如果动物在面对镜子时能对身上的一个标记--油漆、贴纸--表现出兴趣，然后检查这个标记，那么它就显示出了高度的认知自我意识和自觉性。当然，这种测试并非没有合理的批评意见。它仅限于主要依赖视觉线索的物种，狗已经被证明能够识别自己的气味，但却"未能通过"MSR测试，此外，它还依赖于动物是否有足够的动机去研究它们身上的标记。在这项研究中，并非所有小鼠都表现出了通过测试的行为。开始梳理头部，似乎是为了洗掉白斑的小鼠是已经接触并习惯了镜子的动物，如果它们与其他深色毛发的小鼠交往过，而且墨点较大（0.6平方厘米或2平方厘米）的话。然而，如果墨点与小鼠皮毛的颜色一致，小鼠就会完全忽略墨点，这向研究人员表明，这种识别仍然是基于视觉的，而不是由墨点的触觉刺激驱动的。当墨点很小（0.2平方厘米）时，即使在白色与深色皮毛的对比中，小鼠也无法识别墨点。来自UTSMC的第一作者横濑淳（JunYokose）说："小鼠需要大量的外部感觉线索才能通过镜像测试--我们必须在它们的头上涂上大量墨水，然后墨水带来的触觉刺激通过某种方式使动物能够通过镜像反射检测到它们头上的墨水。黑猩猩和人类不需要任何额外的感官刺激。"根据这些观察结果，研究人员在表象中寻找基因线索。他们在海马体中发现了一个神经元子集，该子集参与创建和存储视觉自我形象，当小鼠在镜子中"认出"自己时，这些神经元就开始活跃起来。当他们敲除这些神经元后，小鼠就不再在镜子前做出梳理毛发的行为了。有趣的是，这些神经元的另一个子集也会在动物观察到肤色和外貌相似的小鼠时启动。当小鼠接触到白色皮毛的个体时，这些神经元并不活跃。通过这种基因表达分析，研究小组还发现，与社会隔离的小鼠和由白毛小鼠饲养的黑毛小鼠在MSR测试中没有表现出身体或神经元的"自我识别"。因此，研究人员认为，为了使动物具有自我意识，它们需要在与自己长得相似的小鼠中进行社会化，以便发展这些神经回路。北村说："当我们把小鼠暴露给其他同种小鼠时，这些自我响应神经元的一个子集也会被重新激活。这与之前的人类文献相一致，这些文献显示，一些海马细胞不仅会在人注视自己时起火，而且会在人注视熟悉的人如父母时起火"。非人类动物的认知和自我意识仍然是一个巨大的谜团，可能永远无法完全解开。不过，研究人员为自己的发现感到振奋，他们现在将研究，如果触觉墨点是虚拟的，通过滤镜或投影的方式，当动物在镜子前时就能看到，那么小鼠是否能识别自己倒影的变化。他们还计划研究大脑中可能参与自我识别和处理视觉线索的其他区域。横濑说："现在我们有了这种小鼠模型，就可以操纵或监测神经活动，全面研究如何诱导小鼠产生类似自我识别行为背后的神经回路机制。"这项研究发表在《神经元》（Neuron）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402365.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402365.htm

约翰霍普金斯大学发现革命性害虫控制新工具

约翰霍普金斯大学发现革命性害虫控制新工具领导这项研究的约翰-霍普金斯大学化学教授史蒂文-罗基塔说："我们已经有了用这种酶控制果蝇数量的方法。它可以为控制各种生物和农业害虫的繁殖力提供一个很好的方法，首先从蚊子的数量开始。"研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。罗基塔的研究小组在研究碘化物如何在甲状腺中发挥作用时偶然发现了这一发现。该研究小组之前证明了碘酪氨酸脱碘酶的普遍性，它似乎在某些细菌、无脊椎动物和许多其他生物的关键生理过程中发挥着意想不到的作用。新发现表明，在果蝇体内抑制这种物质会导致溴代酪氨酸过量，而溴代酪氨酸是常见氨基酸酪氨酸的一种天然变体。过多的这种化合物会阻碍昆虫的精子生成能力。科学家以前认为这种酶仅限于产生甲状腺素的生物，甲状腺素是所有脊椎动物（包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类）产生的甲状腺激素之一。这种酶的作用是将体内的碘含量保持在健康的临界值，以产生甲状腺激素，从而调节新陈代谢、生长和其他功能。罗基塔说："令我们惊讶的是，这种酶存在于大量动物、一些细菌、果蝇、海葵--所有不需要碘化物的生物体中。如果这些生物不需要碘，那它在那里做什么呢？"通过切除和解剖果蝇的睾丸，研究小组追踪了这种酶是如何调节溴代酪氨酸水平的。当他们关闭了负责这种酶的特定基因后，他们发现果蝇睾丸中的溴代酪氨酸增多了。罗基塔说："事实证明，如果缺乏这种酶，雄性果蝇体内的溴酪氨酸就会积聚，而这种超负荷会严重抑制精子发生。所有苍蝇都有类似的基因，这意味着它们可能会以类似的方式对溴酪氨酸产生反应。"潜在的害虫控制策略可能包括使用标准的糖基蚊虫诱捕器，并在其中掺入溴代酪氨酸或其他能阻止这种酶发挥作用的物质。科学家们正与约翰-霍普金斯大学疟疾研究所合作，在蚊子身上测试他们的研究成果。酶是一种蛋白质，有助于加快维持人体生命的各种生物过程。尽管这种酶与哺乳动物的酶功能相似，但人类的睾丸中并不表达这种酶，因此溴代酪氨酸不太可能影响人类的生育能力。这些发现显示了探索科学家经常忽视的生物过程的价值。具体来说，研究结果表明，许多生物依赖于卤化过程，即在氨基酸酪氨酸等分子中加入溴或类似元素，以控制关键的身体功能。这种反应在许多生物体中都很常见，但其功能只有在甲状腺中才得到明确界定。这让我们看到，酪氨酸的卤化可能很常见，而且非常重要，因为它是有害的，或者因为它是某种调控反应，而我们一直忽略了这一点。编译来源：ScitechDailyDOI:10.1073/pnas.2322501121...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434135.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434135.htm

通过新的小鼠研究 “现成的”癌症免疫疗法渐行渐近

通过新的小鼠研究“现成的”癌症免疫疗法渐行渐近在传统的免疫疗法中，医生从病人体内提取免疫细胞，通过基因工程使其更有效地对抗癌症，然后将其输回病人体内，让它们发挥作用。虽然免疫疗法对某些类型的癌症很有希望，但这种疗法成本高、风险大，可能需要数周或数月的时间，这并不理想，因为许多病例的关键在于及时治疗。理想的情况是，免疫疗法能够普及，并能以大规模生产、分发和储存的形式在世界各地的医院中使用，像其他药物一样按需给病人用药。在这项新研究中，加州大学洛杉矶分校的科学家们可能已经找到了实现这一目标的途径。研究小组重点研究了γ-δT细胞，这是一种相对罕见的免疫细胞，曾在癌症免疫疗法中大显身手。γ-δT细胞最吸引人的特点之一是它们不需要来自同一个病人--它们可以从捐献者身上获取而不会引发免疫排斥反应。不过，它们的效果也不尽相同。在这种情况下，研究人员发现了一种生物标志物，可以帮助他们从供体中挑选出最佳候选者--一种名为CD16的表面蛋白。然后，这些γ-δ细胞被植入了两种有助于它们捕猎癌症的成分--嵌合抗原受体（CAR）和白细胞介素-15（IL-15）。这项研究的资深作者杨丽丽说："这些高CD16的γ-δT细胞表现出独特的特征，提高了它们识别肿瘤的能力。它们显示出更高水平的效应分子，并具备对癌细胞产生抗体依赖性细胞毒性的能力。我们发现，通过使用CD16作为供体选择的生物标志物，我们可以提高它们的抗癌特性。"研究小组随后在卵巢癌模型上测试了这项技术，包括实验室培养皿中的人类细胞和小鼠。在动物试验中，接受了同时含有CAR和IL-15的γ-δ细胞的五只小鼠在整个180天的实验中都获得了完全缓解。相比之下，所有五只对照组小鼠都在第70天左右死于癌症，而那些只接受常规CART细胞疗法的小鼠则很快死于致命的免疫反应。接受γ-δT细胞治疗的小鼠体内含有CAR，但没有IL-15成分，五只小鼠中有两只在整个试验中存活下来，这表明两种成分一起使用效果最好。杨说："这项研究成果揭示了这些高CD16的工程化γ-δT细胞的可行性、治疗潜力和显著的安全性。"我们希望这能成为未来治疗癌症的一种可行疗法。"这项研究发表在《自然-通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396549.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396549.htm

新抗癌技术在小鼠测试中表现出根除晚期癌症的能力

新抗癌技术在小鼠测试中表现出根除晚期癌症的能力耶鲁大学和罗德岛大学(URI)的研究人员展示了一种新的抗癌技术，他们将免疫治疗药物附着在一种寻找癌细胞酸性环境的分子上。在对小鼠的测试中，单剂量足以根除甚至是晚期肿瘤。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1328823.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1328823.htm

约翰霍普金斯大学科学家解开夜盲症30年的生物学之谜

约翰霍普金斯大学科学家解开夜盲症30年的生物学之谜5月14日发表在《美国国家科学院院刊》上的这一研究结果表明，名为G90D的视紫红质基因突变会产生一种不寻常的背景电"噪音"，使眼睛的视杆细胞（即位于眼睛后部视网膜上负责夜间视力的细胞）脱敏，从而导致夜盲症，这种先天性疾病会导致弱光环境下的视力低下。该研究的作者写道，对异常电活动的识别可以"为未来的治疗干预提供目标"。约翰霍普金斯大学医学院神经科学系教授、博士King-WaiYau说，这些电事件可以帮助科学家更好地了解眼睛的视杆细胞和视锥细胞是如何发挥作用的。这项研究由Yau和博士后研究员ZuyingChai领导。"众所周知，视紫红质中的G90D突变会产生背景电噪声，使杆状细胞脱敏，但这种'噪声'的性质及其精确的分子来源近30年来一直没有得到解决，"Yau说。"我们能够通过一种G90Drhodopsin表达水平非常低的小鼠模型来帮助解决这种疾病的机制问题。"在比较基因工程小鼠体内G90D的低表达水平和人类夜盲症患者体内G90D的表达水平时，作者得出结论，振幅低但频率极高的异常电活动可能是导致人类夜盲症的最大原因。除了不寻常的电噪声之外，人们还知道视紫红质会产生另一种叫做自发热异构化的电活动，即视紫红质分子内部的热能触发视紫红质随机激活。与观察到的异常电活动不同，G90Drhodopsin的自发异构化表现出振幅高但频率低的特点。研究人员在实验中发现，G90Drhodopsin的自发异构化率比正常rhodopsin高约两百倍，但它们的杆适配效应并不高，不足以在很大程度上导致人类的夜盲症。资料来源：King-WaiYau实验室在大多数情况下，视杆细胞对光线非常敏感，但对于夜盲症患者来说，视杆细胞无法准确探测光线的变化，在黑暗中也无法发挥作用。Yau说，夜盲症患者需要更明亮的光线才能在弱光环境下看清东西。几十年来，尽管研究人员知道G90D基因突变，但他们一直难以确定它是如何导致夜盲症的，因为以前带有这种突变的小鼠模型会产生高水平的背景噪声，产生类似于背景光的效果，而小鼠的视杆细胞会很快适应这种背景光。这使得研究人员难以准确测量这种突变的信号效应。为了解决这个问题，约翰霍普金斯大学医学院的研究人员对小鼠进行了基因改造，使小鼠体内的G90D低表达，这一水平相当于小鼠自然群体中正常视紫红质表达量的0.1%。这使研究人员能够区分G90D突变小鼠产生的不同类型的活动，就像几乎没有或根本没有等效的背景光存在一样。科学家们用一种高分辨率的方法记录了小鼠视网膜中单个视杆细胞的电活动，他们用一根超细玻璃吸管（宽度约为人头发丝的七十分之一）吸入了能够导电的生理盐水溶液。"实际上可以看到这些事件，"Yau说。"我们使用了一种非常特殊的技术--吸管记录技术，以如此高的分辨率记录活动，以至于如果一个视黄素分子发生异构化或激活，我们就能看到，因为这会导致电流发生变化。"G90D是与夜盲症有关的四种斜视蛋白突变之一。第一作者Chai说，下一步要做的是确定其他视黄素突变（T94I、A292E和A295V）是如何导致这种病症的。导致G90D夜盲症的机制可能与导致这种病症的其他三种视网膜视蛋白突变相似。编译来源：ScitechDailyDOI:10.1073/pnas.2404763121...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432781.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432781.htm

使用衰老细胞的癌症疫苗在小鼠试验中显示出前景

使用衰老细胞的癌症疫苗在小鼠试验中显示出前景免疫细胞（红色）挤在衰老的癌细胞（蓝色）周围巴塞罗那IRB一些技术是治疗性的，与已经存在于病人身上的癌症作斗争，而其他技术可能是预防性的，旨在减少癌症形成的风险。无论哪种方式，这些疫苗将通过刺激免疫系统识别癌症而发挥作用。现在，巴塞罗那生物医学研究所（IRB）的科学家已经开发出一种新型的癌症疫苗。以前的版本被设计为通过施用死亡的肿瘤细胞来刺激免疫反应，但在新的研究中，该团队发现使用处于休眠状态的癌细胞（称为衰老）更容易成功。细胞衰老是一种稳定的细胞周期停滞状态，随着细胞的老化和DNA损伤的积累，它们最终会达到停止分裂的地步，在此状态下细胞会保持代谢活跃，但不会再分裂，也不会应答促进生长的刺激，这种细胞并没有死亡，而是处于休眠状态。这些所谓的衰老（或"僵尸"）细胞与许多衰老的症状有关，但它们似乎是对癌症的一种保护机制，而癌症是一种不受控制的细胞分裂所带来的。因此在新的研究中，IRB团队调查了是否可以用衰老的肿瘤细胞代替死亡的肿瘤细胞来刺激免疫反应。它们仍然具有免疫细胞所关注的相同标记，但没有它们生长和分裂的风险。研究人员用衰老的肿瘤细胞为健康小鼠接种疫苗，然后在一周后给它们注射活的黑色素瘤或胰腺癌细胞。结果显示，与接种正在死亡过程中的癌细胞的对照组相比，接受衰老肿瘤细胞的小鼠继续发展肿瘤的数量明显减少。研究小组还对已经发生肿瘤的小鼠注射了衰老细胞疫苗，并发现那里也有一些改善，尽管其程度与预防治疗不同。仔细检查发现，衰老细胞在刺激重要的免疫细胞--树突状细胞和CD8T细胞，它在对抗癌症方面非常有效。该研究的第一作者InésMarín说："我们的研究结论是，在肿瘤细胞中诱导衰老能改善免疫系统对这些细胞的识别，它还能增加它们产生的反应强度。所以我们的发现是非常积极的"。当然，动物模型的结果并不总是能转化为人类的临床实验结果，所以仍有大量工作要做。该团队目前正在测试衰老细胞疫苗与免疫疗法治疗相结合的效果如何--这种一举两得的方法在其他研究中显示出良好的前景。该研究发表在《癌症发现》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331825.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331825.htm