接續(xù)上期分享的《醫(yī)療科研前沿技術(shù)盤(pán)點(diǎn)：我國(guó)醫(yī)療大數(shù)據(jù)/自主產(chǎn)權(quán)大突破》，下面OFweek醫(yī)療科技網(wǎng)繼續(xù)帶大家看看海外醫(yī)療科研情況。

通過(guò)小鼠研究發(fā)現(xiàn)孕期高脂肪飲食可防止后代患阿爾茨海默癥

近日，美國(guó)天普大學(xué)LewisKatz醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)首次通過(guò)動(dòng)物研究證實(shí)，母親在懷孕期間攝入大量脂肪可以防止后代大腦出現(xiàn)某些變化，而這些變化是遲發(fā)性阿爾茨海默癥的特征。

為更好地理解母親患阿爾茨海默癥與后代患病風(fēng)險(xiǎn)之間的獨(dú)特關(guān)系，研究團(tuán)隊(duì)分析了雌性小鼠在懷孕期間的脂肪攝入情況。懷孕小鼠從妊娠期開(kāi)始直到結(jié)束一直喂食高脂肪飲食。當(dāng)后代出生時(shí)，母鼠恢復(fù)常規(guī)飲食，并在整個(gè)哺乳期都維持這種飲食模式，這些小鼠的后代終生采用相同的飲食模式。

此外，與懷孕期間喂養(yǎng)常規(guī)飲食的母鼠后代相比，喂養(yǎng)高脂肪飲食母鼠后代的大腦中β-淀粉樣蛋白更少，這是一種在神經(jīng)元中積累的異常蛋白質(zhì)，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞功能異常，并最終削弱記憶和學(xué)習(xí)能力。

研究團(tuán)隊(duì)尋找有益作用潛在機(jī)制影響因素時(shí)發(fā)現(xiàn)，喂食高脂肪飲食母鼠的后代表現(xiàn)出三種與阿爾茨海默癥相關(guān)的重要基因水平降低，這三種基因分別是β-分泌酶、tau和病理性tau蛋白調(diào)節(jié)基因CDK5（細(xì)胞周期素依賴蛋白激酶5，Cyclin—dependentKinase5)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這三種基因在小鼠發(fā)育早期就已被關(guān)閉，因?yàn)楦咧�肪飲食增加了FOXP2（叉頭框P2基因，F(xiàn)orkheadboxp2）蛋白質(zhì)的活性。他們證實(shí)，F(xiàn)OXP2對(duì)這三種基因的抑制作用最終能防止后代的大腦功能衰退，并阻止阿爾茨海默癥的發(fā)生。

甲流病毒利用特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)化的機(jī)制

8月26日，瑞典斯德哥爾摩大學(xué)RobertDaniels教授等人研究發(fā)現(xiàn)，為活性NA結(jié)構(gòu)的限制性提供了一套獨(dú)特的新見(jiàn)解，并描述了最近流行的甲型H1N1流感病毒如何利用這個(gè)限制性結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行進(jìn)化。

之前的研究表明，NA需要形成蘑菇狀的四聚體結(jié)構(gòu)才會(huì)具有酶活性，這個(gè)四聚體結(jié)構(gòu)通常由四個(gè)相同的NA單體聚集在一形成，但每一個(gè)NA單體都具有一個(gè)完整的酶活性點(diǎn)(Activesite)。為何具有完整活性點(diǎn)的NA單體無(wú)法呈現(xiàn)酶活？在高分辨率的晶體結(jié)構(gòu)下，在四聚體的中心可以找到一個(gè)腔，這個(gè)腔的形成，需要每一個(gè)NA單體提供其一部分結(jié)構(gòu)，并且在這個(gè)腔里可容納一個(gè)鈣離子。

研究結(jié)果表明，NA和HA功能之間的微妙平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)的，這個(gè)平衡會(huì)隨著NA調(diào)節(jié)其酶活性和周?chē)�環(huán)境而變化。一個(gè)有趣的觀察結(jié)果表明，NA對(duì)這個(gè)鈣離子的親和力在過(guò)去幾年中一直在變化，這個(gè)親和力的變化會(huì)影響NA四聚體的穩(wěn)定性，這可能會(huì)改變這種重要抗原在免疫系統(tǒng)中的表現(xiàn)。這些新的研究發(fā)現(xiàn)為幾十年前的觀察提供了解釋，同時(shí)也引入了關(guān)于蛋白動(dòng)力學(xué)如何促進(jìn)流感病毒進(jìn)化和這兩種關(guān)鍵抗原的功能平衡的新問(wèn)題。

圣母大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)“細(xì)胞外RNA分析”項(xiàng)目獲美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院290萬(wàn)美元資助

近日，圣母大學(xué)一研究團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)的“用于體外診斷的細(xì)胞外RNA分離和分析平臺(tái)的開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目獲得美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院290萬(wàn)美元資助。

該項(xiàng)目首席研究員表示：“現(xiàn)有的技術(shù)能夠識(shí)別細(xì)胞外RNA，但耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，無(wú)法應(yīng)用于體外診斷。該平臺(tái)使用的不對(duì)稱納米孔徑低阻力膜分離技術(shù)，和現(xiàn)有的分子排阻、過(guò)濾和超速離心技術(shù)相比，具有更高的RNA提取分離效率。然后利用基于表面聲波的微流控裝置將RNA從細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)載體外泌體中分離出來(lái)，作為生物標(biāo)志物進(jìn)行分析。該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的體外診斷平臺(tái)，通過(guò)整合研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的一系列創(chuàng)新技術(shù)，可以高效的分離和鑒別相關(guān)疾病的生物標(biāo)志物”。

該項(xiàng)目首席研究員還表示將與其他團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展細(xì)胞外RNA作為腫瘤診斷生物標(biāo)志物的研究。

“迷你人造大腦”產(chǎn)生類似人腦的腦電波信號(hào)

近日，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)的研究人員在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的“迷你人造大腦”發(fā)育出發(fā)達(dá)的功能性神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，首次觀察到類似早產(chǎn)兒的腦電波活動(dòng)。

通過(guò)改進(jìn)干細(xì)胞的培養(yǎng)方案，包括優(yōu)化培養(yǎng)基等的生產(chǎn)方法，讓“迷你人造大腦”的神經(jīng)元有足夠的時(shí)間進(jìn)行分化和發(fā)育，形成類似于發(fā)育中人腦的三維結(jié)構(gòu)。此外，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)比較早期發(fā)育過(guò)程中類器官的腦波模式和人腦的腦波模式，訓(xùn)練了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠預(yù)測(cè)這些類器官在培養(yǎng)液中發(fā)育周期。通過(guò)該系統(tǒng)，研究人員監(jiān)測(cè)到“迷你人造大腦”從最初釋放稀疏的腦電波信號(hào)，到后期出現(xiàn)固定的信號(hào)，表明“迷你人造大腦”具有跟人腦類似的成長(zhǎng)軌跡。不過(guò)，研究人員目前尚不能斷定這種豌豆般大小的“迷你人造大腦”是否因此產(chǎn)生了意識(shí)活動(dòng)。

“迷你人造大腦”的發(fā)育在9-10個(gè)月之后就會(huì)自動(dòng)停止，出現(xiàn)“死亡”狀態(tài)。目前，還不清楚導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的原因。未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是進(jìn)一步改善這些“迷你人造大腦”，并利用它們來(lái)了解與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能障礙相關(guān)的疾病，比如一些大腦疾病。

可抑制艱難梭菌感染的腸道微生物組

近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了健康腸道微生物組的分子特征——即使在接受抗生素治療后也能夠控制艱難梭菌。他們還發(fā)現(xiàn)了一種當(dāng)艱難梭菌處于活躍狀態(tài)并制造毒素時(shí)產(chǎn)生的特殊分子。總而言之，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)描述了一系列分子信號(hào)，表明個(gè)體面臨艱難梭菌引起的腹瀉風(fēng)險(xiǎn)。

研究人員對(duì)186名腹瀉的住院患者進(jìn)行研究，并將他們分為三組，一組沒(méi)有艱難梭菌；一組被艱難梭菌感染，但沒(méi)有產(chǎn)生毒素，這意味著他們的腹瀉癥狀是別的原因引起的；以及患者體內(nèi)有艱難梭菌，且被毒素感染。

研究人員利用質(zhì)譜分析了三組患者糞便樣本中的數(shù)千種代謝副產(chǎn)物。特別是他們?cè)诨加衅D難梭菌疾病的人的糞便中發(fā)現(xiàn)了高水平的稱為4-甲基戊酸的脂肪酸。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)利用一種不同尋常的代謝過(guò)程被分解為能量時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生這種脂肪酸。人體細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生它們，除了艱難梭菌外，正常微生物組中的大多數(shù)細(xì)菌也不產(chǎn)生這種脂肪酸。根據(jù)糞便樣本中是否存在這種脂肪酸來(lái)判斷艱難梭菌可以達(dá)到92.8%的準(zhǔn)確率。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)一種與膽汁酸代謝相關(guān)的分子模式，該模式與對(duì)艱難梭菌疾病的保護(hù)有關(guān)。膽汁酸由肝臟產(chǎn)生以幫助脂肪消化，然后被吸收到腸道中，微生物組的成員對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾。研究人員在沒(méi)有攜帶細(xì)菌或無(wú)害攜帶細(xì)菌的人身上發(fā)現(xiàn)了一組改良的膽汁酸，而被艱難梭菌感染的人則沒(méi)有。

阻斷炎癥通路是預(yù)防黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵

近日，以色列特拉維夫大學(xué)（TAU）的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腫瘤細(xì)胞“劫持”大腦中的炎癥通路時(shí)，就發(fā)生黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移。研究表明，阻斷這一途徑可以防止這些轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

研究人員利用小鼠自發(fā)黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移模型研究了黑色素瘤在腦微環(huán)境中的相互作用。他們發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞接管生理炎癥通路可促進(jìn)黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移。此外，星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)大腦組織損傷的反應(yīng)是通過(guò)激發(fā)炎癥和組織修復(fù)反應(yīng)來(lái)抑制損傷，分泌炎癥因子來(lái)招募免疫細(xì)胞。

在臨床前小鼠模型中進(jìn)行了初步研究后，研究人員在接受腦部手術(shù)的患者腦轉(zhuǎn)移中驗(yàn)證了研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)與小鼠模型相同的炎癥因子(CXCL10)，并且腫瘤細(xì)胞表達(dá)與小鼠模型相同的受體(CXCR3)。這表明同樣的機(jī)制在人體中也起作用。

目前，研究人員正在調(diào)查引發(fā)大腦炎癥的觸發(fā)因素，而炎癥會(huì)促進(jìn)轉(zhuǎn)移。