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预防阿尔茨海默氏病：编辑人类神经细胞中的关键基​因
来源：medical x press作者：医学快报的Bob Yirka 贷方：PNG / CC0公共领域拉瓦尔大学的一组研究人员发现了证据，证明可以通过编辑神经细胞中的关键基因来发展阿尔茨海默氏病。该小组在上传到bioRxiv预印本服务器的论文中，描述了他们进行的涉及编辑基因的实验以及从中学习到的知识。先前的研究表明，与阿尔茨海默氏病有关的因素之一是脑细胞中β-淀粉样蛋白（一种蛋白质）的积聚。先前的研究还表明，某些人患有一种名为A673T的基因变异，即表达该基因的人患普通痴呆症的可能性比普通民众低四倍。在这项新工作中，研究人员研究了编辑人脑细胞以使人们获得A673T基因变体的可能性，从而减少了他们患上阿尔茨海默氏病的机会。研究小组指出，A673T突变与其同源基因的不同之处在于，那些不通过单个DNA字母表达它的人，这表明添加该突变可能相对容易。他们接下来尝试使用CRISPR技术编辑脑细胞。尽管这一尝试被证明是相对成功的，但该技术的其他方面也促使研究人员尝试另一种方法-原始编辑。这种相对较新的技术可以将一个基本字母直接转换为另一个。使用这项技术，研究人员发现他们能够在体外编辑大约40％的脑细胞。他们指出，该量可能不足以阻止β-淀粉样蛋白的积累，因此不足以减缓阿尔茨海默氏病的发作。但是更多的研究可能会导致更好的结果。研究人员还指出，对人脑细胞的这种编辑需要早期诊断，因为到出现症状时，进行基因编辑以防止β-淀粉样蛋白堆积可能为时已晚。他们指出，未来的工作可能只涉及编辑那些仍被认为有患疾病风险的人的DNA，而这些人还很小。 点击：查看更多研究文章 高保真文档翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-03 18:34:59
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研究发现与中风风险有关的10种代谢物
来源：medical x press 由美国神经科学院 Credit：CC0公共领域 代谢物是在人体细胞中发现的小分子。它们来自我们吃的食物，我们体内和微生物中发生的化学过程。最新研究的一项新分析发现，血液中检测到的10种代谢物的水平与人患中风的风险有关。这项研究发表在2020年12月2日的《神经病学》在线期刊上，《神经病学》是美国神经病学会的医学杂志。 代谢是细胞内发生的将食物转化为能量的化学反应。这种能量有助于维持细胞过程。代谢产物是细胞调节过程的产物。它们包括脂质，脂肪酸，氨基酸和碳水化合物。这些小分子的水平可以根据疾病，遗传学或环境等各种因素而变化，并且可以指示细胞健康，心血管健康甚至整体健康。 研究作者Dina Vojinovic博士说：“由于中风是导致死亡的主要原因，并且是世界范围内严重的长期残疾，研究人员正在寻找新的方法来识别高危患者，确定中风的原因并制定预防策略。” ，位于荷兰鹿特丹的伊拉斯姆斯大学医学中心。“在我们的分析中，我们检查了一系列代谢物，以获取对导致中风的新陈代谢变化的新见解。” 对于荟萃分析，研究人员汇总了七项研究的数据，并确定了38797名在研究开始时没有中风的人。参与者提供了健康史，进行了身体检查并提供了血液样本。用核磁共振技术分析了血液样本，该技术利用磁场检查了147种代谢产物的水平。然后，研究人员根据研究确定了从两年后到15年后中风的人数。 在随访期间，共有1,791人中风。研究人员发现10种代谢物与中风风险有关。 发现与氨基酸组氨酸的最强关联。组氨酸来自蛋白质来源，例如肉，蛋，奶制品和谷物。它是帮助维持生命的必需氨基酸。研究人员发现，组氨酸与较低的缺血性中风风险有关，缺血性中风是由血管阻塞（例如血块）引起的中风。 “组氨酸可转化为组胺，这已被证明对的扩张有很强的影响血液血管，” Vojinovic说。“它还可以在大脑中作为神经递质起作用，并且在一些研究中显示它可以降低血压和炎症，因此这一发现不足为奇。” 随着组氨酸水平每增加一个标准差，人们中风的风险就会降低10％。可能会影响中风风险的其他因素（例如高血压，糖尿病，吸烟和体重指数）无法解释这些因素。 研究人员还发现，高密度脂蛋白胆固醇，HDL和HDL2被认为是良好的胆固醇，与缺血性中风的风险较低有关。人们可以进行更多的运动，减轻体重并用鱼，坚果，橄榄和鳄梨等食物中的健康脂肪代替不良脂肪，从而提高自身胆固醇的水平。 低密度脂蛋白胆固醇或坏胆固醇以及甘油三酸酯与中风的风险较高相关。 当细胞分解葡萄糖时产生的一种称为丙酮酸的代谢物会增加人中风的风险。丙酮酸水平每增加一个标准差，人们发生缺血性中风的风险就会增加13％。 Vojinovic说：“丙酮酸对于向细胞供应能量至关重要，并且在先前的研究中已经显示出丙酮酸可以减少炎症，而相反，它还可以增加人患心血管疾病的风险，因此需要进行更多的研究。” “我们的分析为在分子水平上可能如何影响中风的风险提供了新的见解。这也提出了新的问题。需要进一步的研究来进一步研究代谢产物与中风风险之间这些关联的生物学机制。” 该研究的局限性在于少数患有出血性中风的参与者，从而降低了研究人员发现这种中风类型相关性的能力。 点击查看：了解福昕翻译 免费试用文档翻译 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-03 17:22:21
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科学家利用干细胞再生皮肤，观察DNA缺陷如何导致癌症
来源：medical X press由 辛辛那提儿童医院医疗中心 显示的是人表皮的显微图像，其中的多能干细胞来自捐赠的皮肤细胞。左边的图像是来自健康对照者的表皮，右边的图像是来自患有范可尼贫血的人。彩色共聚焦图像（底部）提供了一个更肤浅的视图，没有揭示对照样品与FA样品之间的差异。黑白电子显微镜图像放大了1,000倍，确实显示出FA表皮中的缺陷。研究范科尼贫血相关的皮肤疾病和癌症的研究人员在细胞干细胞中报告了新数据。来自：辛辛那提儿童 辛辛那提儿童医院医学中心的医师和科学家使用新的干细胞技术在实验室中再生和研究了患者体内特定的皮肤，从而使他们可以精确近距离观察遗传性DNA缺陷如何导致儿童和儿童的皮肤损伤和致命的鳞状细胞癌。范科尼贫血（FA）的年轻成年人。研究人员在《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上报告了他们的发现，现在，他们正在使用FA患者表皮的复杂3-D实验室模型（以及他们提供的增强的生物学细节）来筛选可能减慢或阻止疾病进展的药物。研究作者解释说，新的人类干细胞衍生的组织模型在研究小鼠人类疾病时克服了固有的局限性，为研究人员提供了一种创新的工具，可以最终解决长期以来存在的危险分子谜团。辛辛那提儿童癌症与血液病研究所的首席研究员，癌症生物学家苏珊娜·威尔斯说：“鳞状细胞癌是全球性的健康问题，凡科尼贫血患儿的DNA不稳定使他们极易感染。” 。“与普通人群不同，鳞状细胞癌发生在患有FA的儿童和年轻人的头部，颈部，生殖器部位和皮肤中，往往具有异常的侵袭性和致命性。”有针对FA的治疗方法，但Wells解释说，由于该疾病的作用方式，它们具有副作用。“我们需要有效的治疗方法，但是要确定FA基因突变的分子和细胞后果却很困难，因为小鼠模型不能完全概括人类疾病。幸运的是，我们的生物工程3D人表皮模型正在帮助我们克服这一问题。”威尔斯，他同时也是上皮癌变和干细胞计划的负责人。DNA不稳定的途径FA是由人类生殖（生殖）细胞中超过20个基因的功能突变丧失引起的遗传性疾病。通常，FA途径在正常皮肤结构和功能中起重要作用。尽管所有细胞都含有交联的DNA，但FA患者中DNA修复机制的缺陷会导致缺陷性交联的积累。这使得患有FA的孩子容易出现DNA不稳定，骨髓衰竭和癌症。当前研究的研究人员在最新数据中证明了这一重要作用。他们进行了一项小型的受控临床试验，以证明具有FA突变的患者更容易受到环境压力引起的皮肤损害和水疱。这项测试得到了辛辛那提儿童机构审查委员会的批准，涉及对患有FA的儿童和年轻人以及没有FA的对照组施加适度的压力。与非FA对照组相比，具有FA的个体出现皮肤水泡的速度要快得多，这表明该人群固有的皮肤脆弱性。模仿自然的发展过程为了追踪患有FA的儿童表皮脆弱性的生物学发展，捐赠的皮肤组织被用于产生患者来源的多能干细胞（PSC）。PSC具有胚胎样特征，可以在体内形成任何类型的组织。这项研究中患者特异性干细胞带有FA基因突变，出于直接比较的目的，研究人员可以使用诱导系统对其进行校正。然后将PSC生化转化为表皮干细胞和祖细胞，FA突变通常开始破坏皮肤功能的发育阶段。然后将表皮干细胞和祖细胞用于生成称为器官型皮肤筏的复杂3-D表皮模型，当不进行校正时，该模型也具有FA突变。FA患者特定的组织减少了细胞间连接，对皮肤形成和功能至关重要的关键生物学连接以及其他分子和结构缺陷。这些缺陷转化为机械诱发的压力后皮肤加速起水疱，从而引发可能发展为癌症的疾病过程。FA中皮肤的脆弱性还可能通过增加人体在外部环境中的致癌物暴露而促进癌症。根据该研究的第一作者，威尔斯实验室研究员Sonya Ruiz-Torres博士的说法，研究人员正在继续他们的项目。由于这项研究受到少数患者的限制，因此研究人员正在生成3-D人类器官型皮肤筏，以研究范围更广的具有FA突变的人。这应该使科学家更全面地了解不同的FA基因突变疾病过程，了解它们如何促进鳞状细胞癌，并帮助推进其工作的潜在临床影响。点击查看：更多医学文章 更多临床研究文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-11-24 17:42:46
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自身免疫抗体可以解释COVID-19中的血块吗？
来源于：NIH发表于 2020年11月17日由弗朗西斯·柯林斯博士标题：插图显示带有血小板凝块的血管（黄色）。红细胞（红色），中性粒细胞（紫色）和称为aPL的Y形抗体（白色）在血管中循环。信用：斯蒂芬妮·金/密歇根州医学 对于患有严重COVID-19的人来说，最令人困扰的并发症之一是异常的血液凝结，使他们处于使人中风或心脏病发作的风险中。一项新研究表明，导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2并非单独导致血凝块。该病毒似乎释放出神秘的抗体，这些抗体错误地攻击人体自身的细胞而导致血凝块。美国国家卫生研究院（NIH）支持的一项研究在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上发表，该研究在172例接受COVID-19住院的患者的血液样本中至少发现了一种自身免疫抗磷脂（aPL）抗体。那些破坏性自身抗体水平较高的人也有其他麻烦的迹象。它们包括大量粘性的，促进血凝块的血小板和NET，DNA和蛋白质网，称为中性粒细胞的免疫细胞会在不受控制的感染中喷出来诱捕病毒，但这会导致炎症和凝血。这些观察结果以及实验室和小鼠研究的结果表明，控制这些自身抗体的治疗可能有望阻止在COVID-19患者中产生血栓的一系列事件。我们的血管通常会在产生凝血因子和抗凝血因子之间取得平衡。这种平衡使我们能够随时准备在受伤后封闭血管，但除此之外，也可以使我们的血液保持正确的稠度，以使中性粒细胞和血小板不会在错误的时间粘连并形成凝块。但是以前的研究表明，SARS-CoV-2可以使平衡趋向于促进血凝块的形成，引发了关于哪些因素也被激活以进一步推动这种危险的失衡的疑问。要了解更多信息，由NIH国家心脏，肺和血液研究所新招募的Lasker学者Yogendra Kanthi和他的密歇根大学同事Jason S. Knight带领的一组医师科学家研究了各种类型的aPL自身抗体。这些自身抗体是骑士实验室对一种称为抗磷脂综合征的获得性自身免疫性凝血病的研究的主要重点。在患有这种综合征的人中，aPL自身抗体会攻击包括在血管内的细胞在内的细胞表面的磷脂，从而导致凝血增加。这种综合征在其他自身免疫性或风湿性疾病（如狼疮）患者中更为常见。还已知包括COVID-19在内的病毒感染会导致aPL抗体的瞬时增加。研究人员想知道，那些通常在COVID-19中短寿命的aPL抗体是否会引发类似于抗磷脂综合征的疾病。研究人员表明情况确实如此。在实验室研究中，与COVID-19患者的自身抗体一起培养时，健康人的中性粒细胞释放的NET数量是后者的两倍。这与先前在已建立抗磷脂综合症患者的自身抗体的此类研究中所见非常相似。重要的是，他们在实验室的研究进一步表明，使用双嘧达莫数十年来预防血液凝结的药物，可能有助于阻止抗体触发的COVID-19中NET的释放。研究人员还使用小鼠模型来确认来自COVID-19患者的自身抗体实际上导致了血凝块。同样，这些发现与小鼠研究中最严重形式的抗磷脂综合征患者的抗体作用的研究结果十分相似。尽管还需要进行更多的研究，但研究结果表明，针对自身抗体以限制NET形成的治疗可能会改善重症COVID-19患者的治疗效果。研究人员指出，需要进一步的研究来确定首先触发自身抗体的原因以及它们在从COVID-19中恢复的那些抗体中持续多长时间。研究人员已经开始将患者纳入一项中等规模的临床试验中，以对住院COVID-19的患者的抗凝血药双嘧达莫进行测试，以了解其是否可以预防危险的血凝块。这些观察结果也可能影响ACTIV-4试验的设计，该试验正在门诊，住院和恢复期患者中测试各种抗栓剂。Kanthi和Knight建议，对受感染的患者进行aPL抗体测试可能也很有用，以帮助鉴定和改善可能有较高血凝块风险的患者的治疗。希望这一研究路线最终将导致避免严重COVID-19患者这种非常麻烦的并发症的新方法。参考：[1]住院COVID-19的患者血清中的血栓前自身抗体。左Y，埃斯蒂斯（Estes SK），阿里（Ali RA），甘地（AA），雅拉瓦西（Yallavarthi S），施H（Sule G），高克曼（Gockman）K，麦迪逊（Madison）JA，左男（M），亚达夫（Yadav），王J，伍德亚德（W），莱扎克（Lezak）SP，卢戈戈（Lugogo）NL，史密斯（Smith），莫里西（J. ，Kanthi Y，Knight JS。科学翻译医学。2020年11月2日：eabd3876。 点击：查看更多医学文章 查看文献翻译文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-11-19 18:53:48
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识别影响人体健康的肠道微生物
来源：NATYRE 2020年11月4日 西格尔·利维坦 ＆ 伊兰·西格尔（Eran Segal） 在确定肠道微生物是否影响人类健康时，很难区分因果关系和相关关系。对微生物与人类特质和与疾病相关的习性的联系的分析提供了前进的一步。 人体中的常驻微生物（称为微生物群）代表了各种微生物物种群落，包括数十万亿个主要细菌细胞1的复杂生态系统。我们的肠道菌群是这些群落中最大，种类最多的菌群，它与人体的细胞和系统（例如免疫系统）2不断相互作用，并且既影响着我们的健康状况，又受我们的健康状况影响。肠道菌群的特殊组成和多样性与许多健康状况有关3。但是，通常不知道这种关联是仅仅是相关的还是健康状况的结果，或者它们是否可能导致疾病或导致疾病。由于健康个体和患病人群之间可能存在许多生理和生活方式上的差异，因此解决该问题具有很高的挑战性。这种混杂因素-与微生物群和健康状况相关的变量-可能是在将肠道微生物群的组成与人类健康联系起来的不同研究结果之间观察到的许多差异的基础。 Vujkovic-Cvijin等人在《自然》中撰文。解决这个问题。首先，他们考虑到患有和不患有特定疾病的人之间的生理和生活方式差异，并确定其自身可能与肠道菌群的组成有关。这种差异会导致健康个体和患有该疾病的人之间肠道微生物的组成发生变化。在不了解这些差异的情况下，很容易将生活方式和微生物群之间的相关性和混淆性关联错误地分类为疾病和微生物群组成之间的信息性因果关联性。 接下来，作者尝试通过一对一匹配6个处于特殊状况的个体和与之相似的健康个体来应对这种混杂因素（关于此类潜在混杂因素）（图1）。一个示例可能是与年龄，性别和体重指数相同的个人匹配（该指数用于评估一个人的体重时考虑了身高）。这种类型的匹配程序通常用于观察性研究中，在这些研究中，不能将个人随机分配到两组中，并且要对两种不同的情况进行比较。 图1 比较人群以评估肠道微生物与人类疾病之间的联系。Vujkovic-Cvijin等。5个确定的因素会影响肠道微生物（称为微生物群）的组成，并且在有或没有特定疾病的人群之间的患病率不同。一，例如，谁拥有酒精摄入水平低的个体比例可能会在健康和患病人群之间的差异。不考虑该因素的随机比较个体样本可能意味着由于该因素而出现了似乎与疾病状况相关的微生物群差异。b，作者而是比较了可能影响微生物群的因素匹配的个体。但是，这样的抽样可能会选择不代表健康人群的个体。 Vujkovic-Cvijin等。报告指出，性别，年龄，排便质量（被分为坚实，正常或洗漱的粪便），体重指数和饮酒水平是最强的潜在混杂因素，可能会阻碍人们努力确定疾病与肠道之间的真正关联。微生物群组成。这是因为这些特征与微生物群组成和疾病状况都密切相关。当检查患有2型糖尿病等疾病的人与没有这种疾病（但可能患有其他疾病）的人之间的差异时，疾病状态与不同肠道细菌的丰度之间似乎存在许多统计学上显着的关联。相比之下，如果使用提到的一些混杂标准来匹配患有或未患有该疾病的个体，这些关联中的许多不再具有统计学意义。这意味着先前归因于某些疾病的某些肠道菌群变化可能反而源自与这些混杂因素有关的其他潜在原因。 例如，饮酒会导致肠道菌群发生变化，患有某些疾病的人所消耗的酒精会少于平均水平（可能是因为他们服用了药物）。因此，在饮酒水平上与个人不匹配可能导致误导性结论，即与疾病相关的微生物群变化是疾病本身引起的，而不是酒精摄入量低于平均水平。 Vujkovic-Cvijin及其同事的方法潜在的问题是，一些建议的混杂因素可能与疾病症状有关，而不是生活方式的选择。在这种情况下，这些令人困惑的类别中的人可能已经生病但未被诊断，或者正在生病。在这种情况下，与健康个体匹配实际上可能会产生偏见8。例如，在研究酒精性肝病时，按酒精摄入量匹配人群是没有意义的。此外，即使潜在的混杂因素未与所讨论疾病的明确症状相关联，或未与疾病症状唯一匹配，如果混杂因素的匹配将意味着结果匹配的群体，则仍应引起关注不是健康个体的代表。例如，在相同数量的大量吸烟后，将患有肺癌的人与没有患肺癌的人进行匹配，将无法提供真正健康的对照组。 有鉴于此，炎症性肠病患者不应基于排便质量而与健康的配对人群配对。基于糖蛋白HbA1C的血液水平，患有2型糖尿病的人也不应与健康的人群相匹配，后者提供了一种评估长期过量糖水平的方法（这是作者所没有的）。研究人员还应该对根据体重指数将患有2型糖尿病的人与健康的人群进行匹配表示怀疑。 为了解决这个问题，作者使用一个较小的队列来重复他们的分析，在该队列中，健康组中的任何人都没有自我报告过任何类型的疾病（健康人以前的标准是那些没有自我报告所关注的特定疾病）。他们发现疾病状态与生理和生活方式差异之间存在相似的关联，尽管现在这些关联的统计显着性低于原始分析中的显着性，或者不再具有显着性。不幸的是，排除患有任何自我报告的疾病的个体并不排除使该人群与可能仍未被诊断或疾病状态可能接近的对照个体相匹配。例如，如果发生这种情况，患有糖尿病的人与患有糖尿病的人相匹配。这个问题的范围超出了本研究的范围，对所有医学研究提出了一个关键问题：什么构成健康的队列？ 最后，重要的是要记住，识别肠道菌群组成与人类健康之间的潜在混杂因素并不意味着这些无关因素。这也并不意味着在确实存在关系的情况下缺乏因果关系。例如，如果饮酒导致微生物群发生变化，进而导致发展为2型糖尿病，那么微生物群与疾病之间就存在因果关系；但是在根据个人的饮酒水平对他们进行匹配之后，将看不到这一点。如果炎症性肠病导致引起腹泻的微生物群改变类型，并且每个人的肠蠕动质量相称，这也是正确的。因此，Vujkovic-Cvijin及其同事的结果并不排除微生物群具有因果关系。 微生物群与人类疾病之间的因果关系问题是该领域研究的中心课题。这些发现无疑将在未来几年继续推动该领域的研究，Vujkovic-Cvijin等人。我们对这个问题的思考已经向前迈进了一步。 点击：查看更多医学文章 使用英文翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-11-18 19:44:12
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肝病多能干细胞疗法的结局
来源：isscr 2020年10月9日肝脏是我们最大的内脏器官，在食物代谢，能量存储和消除毒素方面起着至关重要的作用。肝病每年造成超过200万人死亡，这对全球健康构成了巨大挑战。此外，肝功能衰竭是许多威胁生命的疾病的末期，例如酒精性肝炎，乙型肝炎感染和肝癌。在这种情况下，肝衰竭是由肝脏主要细胞类型肝细胞的广泛死亡导致的。器官移植是终末期肝病患者唯一可用的治疗选择。但是，由于难以找到免疫匹配的供体，仅约10％需要移植的患者接受了新的功能性肝，并且许多患者在找到合适的供体之前死亡。研究人员正在寻找干细胞研究的潜力，为无法进行肝移植的患者提供新颖的治疗方法。多能干细胞可以成为体内的任何细胞类型。这些干细胞可以在实验室中大量繁殖，并可以转化为功能性细胞，其目标是能够整合到人体器官中，并成功地进行生理活动，甚至有可能取代捐赠的器官。 。二十多年来，科学家一直致力于生产功能性肝细胞。经过艰苦的努力，科学家们决定如何在实验室中模拟胚胎肝脏发育的各个阶段，以产生在食物代谢，能量存储和消除毒素方面可与正常肝细胞媲美的干细胞衍生肝细胞。科学家们正在研究这些干细胞来源的肝细胞是否可以安全地移植到患者体内，或用于创建在体外发挥功能的人造肝脏。 最近，由日本国家儿童健康与发展中心的原原村雄夫（Mureo Kasahara）领导的小组首次用多能干细胞衍生的肝细胞治疗了一个六日大的婴儿。这名新生儿患有罕见的遗传尿素循环障碍，肝脏无法消除氨，导致这种有毒化合物在婴儿的血液中积聚。这种疾病通常需要进行肝移植，但是这种复杂的手术在大约三到六个月之前是非常危险的。 为了“桥接”患者直到婴儿可以安全接受肝移植的时间，医生决定尝试一种新颖的干细胞治疗方法。医生将干细胞衍生的肝细胞注射到婴儿的肝脏中，希望在移植可行之前提供临时支持。令人惊讶的是，干细胞治疗后，血液中的氨水平稳定下来，使婴儿能够存活到五个月大。婴儿随后从父亲那里获得了成功的肝移植，现在身体健康，可以从医院回家。尽管需要进一步的研究来测试该方法的安全性和有效性，但令人鼓舞的发现是，移植的干细胞来源的肝细胞似乎在婴儿的肝功能之间起着桥梁作用，直到可以移植为止。研究人员也在探索干细胞来源的肝细胞可能通过外部设备帮助患者的方法。作为移植的替代方法，干细胞衍生的肝细胞可用于创建类似透析的设备，通过清除血液毒素来治疗肝脏疾病。这种机器，也称为生物人工肝，可以缓解肝功能衰竭的症状并延长直到需要进行肝移植的时间。“我们目前正在使用这些干细胞衍生的肝细胞来设计一种生物人工肝系统，以治疗肝衰竭患者，”中国南京大学鼓楼医院首席肝胆外科医师施晓磊博士说。Shi及其同事使用源自干细胞的肝细胞来制造“微型肝组织”，称为肝球体。在临床前研究中，这些球体被用于制造生物人工肝，从而能够使猪免于严重的肝衰竭。这是一个重要的结果，因为猪的大小和体重与人类相当，因此可以洞察这些机器如何在人类患者中发挥作用。这项研究为在人类中进行临床试验提供了重要的临床前支持，它将彻底测试生物人工肝对于治疗肝病是否安全有效。尽管取得了重大进展，但挑战仍然存在。移植后干细胞疗法是否可能形成肿瘤一直令人担忧。但是，外部设备将干细胞衍生物与患者物理隔离，这可能会规避某些安全问题，因为如果出现问题，可以轻松地移除细胞。最近的进展揭示了干细胞来源的肝细胞可用于帮助各种肝病患者的方法。正在进行的研究将继续探索多能细胞疗法如何安全地用于帮助治疗全球数百万的痛苦。 点击：查看更多医学文章 查看双语译文文章 免费试用文档翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-11-18 19:27:51
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建立人类血液的化学蓝图
帕特里克·H·布拉德利＆凯瑟琳·S·波拉德 什么决定了人类血液的化学成分？从遗传学到生活方式等各种因素的贡献的测量现已确定，饮食和肠道微生物是血液分子组成的关键预测因子。 除了氧气和二氧化碳，我们的血液还输送许多化学物质。这些分子中的一些提供了我们健康状况的有用指标。确实，测量此类生物标记物是临床血液测试的普遍特征。存在的其他分子，例如激素和药物，会通过调节新陈代谢和免疫反应等过程直接影响健康。Bar等人在《自然》中写作。阐明了影响人血化学酿造配方的因素。大多数血源性分子的起源以及它们在个体之间浓度变化的原因尚不清楚。可能的调节剂清单很长：对于任何给定的分子，饮食，药物，医疗状况和病史，遗传变异和肠道微生物都可能起作用。此外，这些因素可以相互作用，就像三甲胺氧化物一样。由于微生物及其宿主代谢了某些富含红肉的饮食化合物，因此该分子产生了促进动脉狭窄疾病的动脉粥样硬化分子。对于直接影响健康的此类分子，了解其代谢调控可能有助于产生新的临床治疗方法。阅读论文：人血清代谢组潜在决定因素的参考图 Bar等。描述他们为解决哪些因素控制血液中存在的分子的问题所做的努力。这项工作不仅需要测量可能涉及的许多变量，还需要使用能够捕获复杂性的分析方法（例如变量之间的相互作用），同时仍要确保可以为研究人群以外的个体做出有效的预测。作者首先详细描述了来自491个健康个体的血液样本的特征。他们对血清中的分子进行了定量，这是除去凝固所需蛋白质后残留的血液中的液体成分。研究参与者提供了详细的健康信息，并回答了有关饮食和生活方式的问卷。他们还提供了粪便样本，用于DNA测序，以确定存在的肠道微生物（也称为微生物组）的遗传特征。正如作者所承认的那样，这是一个基于全基因组关联研究的标准的小型研究小组，旨在寻找基因与疾病之间的联系。Bar等。也不是第一个链接血清分子遗传变异或微生物组。但是，作者对这组个体的分析在系统收集以调查血清成分的数据类型数量上是独一无二的。接下来，Bar等。使用机器学习方法将人类遗传学和微生物组信息等因素与血液中的分子联系起来。通过进行许多分析，省略了不同的数据子集，作者发现饮食，微生物组和临床变量（如处方药使用和血压）与血清分子的关联最大。尽管作者发现了一些遗传关联，并确认了先前报道的46个基因与代谢物之间的联系，但他们得出的结论是，遗传因素的关联效应小于饮食，临床变量和微生物组的关联效应。这些不同的数据类型无法完全比较，但是作者对遗传效应的估计与之前的研究结果一致，饮食可以影响微生物组的组成，因此饮食和微生物组可以预测某些具有相似准确度水平的分子的数据。但是Bar及其同事表明，这些数据类型也提供了不重叠的信息。例如，饮食信息独特地预测了与柑橘类水果的消费有关的特定代谢产物，而属于链霉菌科的一种微生物的存在强烈地预测了吲哚酚硫酸盐的存在-氨基酸色氨酸的细菌分解产物，先前与之相关。肾脏和血管系统疾病。为了对血液样本中存在的分子浓度做出预测，Bar等人。使用了一种称为梯度增强决策树的机器学习方法，该方法可以捕获复杂的交互。决策树学习简单的“先有先后”规则进行预测（图1）。该方法对单个决策树进行分层，通过训练专门针对减少旧决策树的预测误差的新模型来逐步改善决策树。 图1 一种预测血液分子组成的方法。Bar等。1获得了人类血液样本并鉴定出许多存在的分子。作者还收集了有关可能影响所发现分子的一系列因素的信息，例如饮食和肠道微生物。Bar及其同事使用一种称为梯度增强决策树的计算方法，预测了个体血液的分子组成。一个，在该假设的例子中，数据点示出任意单位的分子X（Au）和一种类型的肠道细菌Y的的相对丰度的个体的浓度b，该模型使用“ if-then”分类来预测（黑色水平线）细菌丰度与X浓度之间的关系。这种情况下的预测是，如果细菌丰度大于0.1，则X的浓度为2，并且如果此丰度小于0.1，则X的浓度为0.1。虚线表示预测误差。c，然后通过考虑其他因素来精炼模型，例如该人是否吃红肉（红色）（不吃蓝色肉）。d，在包含该饮食因素的另一个“如果-那么”分类之后，该模型会生成精炼的预测（红色和蓝色水平线），并具有较低的误差，从而将X的预测浓度与饮食和细菌因素联系起来。Bar及其同事使用一种称为特征归因分析的方法来解释这些模型。这产生了关于个体因素（例如微生物，食物和遗传变异）如何影响特定预测（此处为血液分子组成）的特定假设。更复杂的模型可能容易“过度拟合”，即基于噪声或不相关的细节做出错误的预测。因此，作者保守地拟合和评估了他们的模型，但更重要的是，他们在两个独立的大型研究小组中确认了许多预测的微生物与代谢物的联系。最后，Bar等。在一项较小的研究中测试了一组预测，确定了与全麦面包食用相关的分子（胞嘧啶和甜菜碱），然后表明随机分配食用该面包的个体在这些代谢产物中具有预期的变化。这项研究是综合性的，但仍有大量空间可供将来探索。作者使用经过充分验证和标准化的Metabolon平台来测量血清代谢物，但没有这种代谢组学分析方法能够涵盖所有血源性化合物。因此，某些类型的分子（例如血脂）可能与其他类型的相比欠采样。这也许可以解释为什么作者大多是检测的代谢物的关联，只有肠道细菌的两个最丰富的谱系之一，7。代谢组学可以检测分子量超出其分子量未知的分子，实际上，作者报告了与这种未知代谢物的多种关联。尽管这些可能指向生物学先前未知的方面（例如，有趣的是，这种关联与参与者的年龄有关），但没有代谢物鉴定，只能得出有限的结论。作者的微生物组数据提供了粪便提取物中存在的所有基因组的DNA信息。然而，Bar等。将这些数据分解到细菌种类丰富的水平，不包括酵母或原生动物等非细菌。将分析限制在物种水平上也掩盖了相同细菌物种的菌株基因含量可能不同的事实。例如，地高辛药物的代谢体内由细菌Eggerthella桦需要一个基因，该基因存在于只有某些菌株E.桦。最后，作者无法将血清代谢物与负责其生成的特定细菌酶联系起来，这将有助于将相关联系与潜在的分子机制联系起来。这些限制不应减损本文最有用的方面。通过将完整的数据集提供给研究团体，Bar及其同事可以帮助实现未来计算方法的开发，有可能解决其中的一些局限性，甚至提供回答新问题的方法。对于对饮食，微生物组和遗传学影响我们的生物化学和生理学的机制感兴趣的科学家而言，他们的数据可能是丰富而宝贵的资源。点击：查看更多医学文章 查看文献翻译文章 使用文档翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。 来源：nature
2020-11-18 18:46:47
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肠道训练免疫系统以保护大脑
来源:NIH 2020年11月5日在中枢神经系统边界经过肠道训练的免疫细胞可预防脑膜炎和其他感染。我们的大脑周围的膜正与致命的感染永无休止地战斗，因为细菌不断地试图逃避监视的免疫细胞并越过一种特殊的称为脑膜的保护性屏障。在一项涉及小鼠和人体尸体解剖组织的研究中，美国国立卫生研究院和剑桥大学的研究人员表明，其中一些免疫细胞经过训练，可以通过首先花费肠道时间来抵抗这些感染。NINDS的资深研究员，该杂志的共同作者，作者Dorian McGavern博士说：“这一发现开辟了神经免疫学的新领域，表明受肠道教育的产生抗体的细胞栖息并捍卫了围绕中枢神经系统的区域。”该研究发表在《自然》上。通过称为脑膜的三膜屏障和这些膜内的免疫细胞，可以保护中枢神经系统（CNS）免受病原体的侵害。中枢神经系统也通过专门的血管与身体其余部分隔离，这些血管被血脑屏障紧密密封。但是，在硬脑膜（脑膜的最外层）中并非如此。该隔室中的血管没有被密封，被称为鼻窦的大静脉结构将缓慢移动的血液带回到心脏。缓慢的血液流动和靠近大脑的结合需要强大的免疫保护功能，以阻止潜在的感染。麦加维恩博士说：“免疫系统已在硬脑膜上投入了大量资金。” “硬脑膜内的静脉窦的作用就像排水箱一样，因此，病原体可以在此积聚并可能进入大脑。免疫系统将在这个脆弱地区建立营地是有道理的。”在这项研究中，McGavern博士的团队与英国剑桥大学Menna R. Clatworthy博士领导的实验室的研究人员合作，研究了免疫细胞类型存在于小鼠脑膜外层的情况。和人类。他们发现的结果令人惊讶：以前曾有许多免疫细胞被教育制造针对特定微生物的抗体。这些产生抗体的细胞（称为IgA细胞）通常存在于其他屏障中，例如肺和肠支气管树的粘膜。 麦加维恩博士说：“这一发现是完全出乎意料的。” “在我们的研究之前，尚未证明IgA细胞在稳态条件下存在于硬脑膜中。”与正常对照组小鼠相比，研究人员观察到没有微生物组的无菌小鼠的脑膜中几乎没有IgA细胞。然后，他们用无法在其他地方移动的微生物重建了这些小鼠的肠道，并证明脑膜IgA细胞的网络已完全恢复。当用不同的微生物对无菌小鼠的皮肤进行重组时，这种情况不会发生，这表明肠道细菌对培养脑膜IgA细胞很重要。下一步是通过查看IgA DNA序列进一步确认脑膜中细胞的肠道起源。整个体内可能存在数百万种不同的IgA序列，可以检测各种威胁。当这些序列中的两个匹配时，表明正在比较的两个单元格来自同一来源。当研究人员将在脑膜中发现的IgA细胞的DNA序列与从肠道的非常短的部分中获得的DNA序列进行比较时，他们发现两者之间的重叠率超过20％，远远超过了通过随机机会获得的重叠率。麦加维恩博士说：“真正令人惊讶的是，在这么小的肠中，我们会看到脑膜中的细胞与细胞有如此大的重叠。” “这些数据提供了更令人信服的证据，证明大脑受到了肠道中免疫细胞的保护。”就像在大脑中一样，肠壁被密封以防止其内容物泄漏到体内。当肠壁破裂时，会发生明显的炎症和免疫系统激活。当研究人员在这项研究中有意破坏肠道时，他们发现脑膜有明显反应，可以防御血液中微生物的存在。研究人员还研究了IgA细胞通过注入一种荧光形式的真菌在保护大脑免受已知感染中所起的作用，该真菌在正常情况下会导致脑膜中IgA细胞的强烈反应，从而类似于细菌一样捕获真菌。但是，在由于基因操作或在头骨上施用消耗性药物而不再拥有IgA细胞的小鼠中（因此只影响脑膜IgA细胞），这种真菌进入了脑组织，这对小鼠造成了致命的后果。所有治疗的小鼠。 McGavern博士说：“通过简单地从脑膜中去除IgA细胞，并且不影响任何其他免疫细胞，这种真菌已从受控制的病原体发展成为导致致命的脑部感染的地方。” “这清楚地表明了局部免疫反应的重要性。” McGavern博士继续解释说，这些鼻窦中分泌抗体的细胞不会等待感染活跃，而是会不断地抽出抗体以预期外来病原体。这种“始终在线”的过程是免疫系统保护高度敏感区域的另一种方法。 当用抗生素对小鼠进行治疗时，脑膜中IgA细胞的数量减少了，这表明即使在很短的时间内消耗掉体内的微生物也会降低免疫系统对感染的反应能力。同样，随着系统的不断适应，预计微生物组的变化（例如由于区域饮食的变化）会影响IgA细胞的组成。McGavern实验室的未来工作将集中在允许对脑膜中IgA细胞进行持续教育和再教育的机制上。这项研究得到了NINDS的壁内研究计划，美国国家过敏传染病研究所（NIAID），美国国立卫生研究院（英国），医学研究理事会（英国），美国扎克伯格倡议和对关节炎治疗的挑战。NINDS 是全国脑和神经系统研究的主要资助者。NINDS的任务是寻求有关大脑和神经系统的基础知识，并利用该知识减轻神经系统疾病的负担。关于美国国立卫生研究院（NIH）： 美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的一部分。NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。 点击： 查看更多医学文章 查看更多生物学文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-11-18 18:07:10
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蝙蝠超能力的遗传基础揭示
前六个参考质量的蝙蝠基因组已发布并进行了分析。 2020年7月22日 遗传学 编码蝙蝠独特的适应能力和超能力的原始遗传材料，例如飞行能力，使用声音在完全黑暗的环境中毫不费力地移动，生存和忍受致命疾病，抵抗衰老和癌症的能力，这是第一次。充分揭示。 苍白的矛鼻蝙蝠（Phyllostomus变色）。©布罗克＆谢里·芬顿 Bat1K（Bat1K.com）是一家致力于对1421种活蝙蝠物种中的每一种进行基因组测序的全球科学家联盟，已发现并分析了六种高度精确的蝙蝠基因组，它们的完整性是迄今为止公布的任何蝙蝠基因组的十倍，以发现蝙蝠的独特的特征。 “有了这些精致的蝙蝠基因组，我们现在可以更好地了解蝙蝠如何耐受病毒，延缓衰老以及进化出飞行和回声定位。这些基因组是鉴定蝙蝠进化出的遗传解决方案所需的工具，这些遗传解决方案最终可用于缓解人类衰老和疾病。”都柏林大学学院的Emma Teeling，Bat1K联合创始人兼资深作者。 为了产生这些精美的蝙蝠基因组，研究小组使用了德累斯顿共享技术资源DRESDEN-concept Genome Center的最新技术对蝙蝠的DNA进行测序，并产生了新方法将这些片段组装成正确的顺序并鉴定出基因存在。 “使用最新的DNA测序技术和新的计算方法处理此类数据，我们在染色体水平重建中拥有每个蝙蝠基因组的96％到99％的质量，这是前所未有的质量，例如，这是十多年来的最新人类基因组参考大量的“整理”工作。因此，这些蝙蝠基因组为蝙蝠的引人入胜的能力和生理特性的实验和进化研究提供了极好的基础。”马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所所长，德国德累斯顿系统生物学中心主任尤金·迈尔斯（Eugene Myers）高级作者。 与其他哺乳动物的关系 大老鼠耳蝠（Myotis myotis）©奥利维尔·法西（Olivier Farcy） 研究小组将这些蝙蝠的基因组与其他42种哺乳动物进行了比较，以解决蝙蝠在哺乳动物生命树中的位置尚未解决的问题。利用新颖的系统发育方法和全面的分子数据集，研究小组发现，与蝙蝠最紧密相关的支持是一个名为Ferreuungulata的群体，该群体由食肉动物（包括狗，猫和海豹等物种），穿山甲，鲸鱼和有蹄类动物组成（有蹄类的哺乳动物）。 为了发现有助于蝙蝠独特适应的基因组变化，研究小组系统地搜索了蝙蝠与其他哺乳动物之间的基因差异，确定了在蝙蝠中进化不同的基因组区域以及可能导致蝙蝠遗传的基因的丢失和获得。独特的特征。 “我们的基因组扫描显示，听觉基因的变化可能有助于回声定位，蝙蝠用它在完全黑暗的环境中狩猎和导航。此外，我们发现了抗病毒基因的扩展，免疫基因的独特选择以及与蝙蝠炎症相关的基因的丢失。这些变化可能有助于蝙蝠的超强免疫力，并表明它们对冠状病毒的耐受性。” Michael Hiller，马克斯·普朗克研究小组负责人，德累斯顿马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所，马克斯·普朗克复杂系统物理研究所和系统生物学中心，德累斯顿，高级作者。 耐病毒 研究小组还发现了证据，证明蝙蝠对病毒的耐受能力反映在它们的基因组中。精致的基因组揭示了“僵化病毒”，这是过去病毒感染后仍然存在的证据，并且表明蝙蝠基因组比其他物种具有更高的多样性，从而提供了对病毒感染的历史耐受性的基因组记录。 考虑到蝙蝠基因组的质量，研究小组唯一地确定并实验验证了可能控制蝙蝠关键进化创新的几个非编码调控区。 “拥有如此完整的基因组使我们能够鉴定出控制蝙蝠特有的基因表达的调控区。重要的是，我们能够在实验室中验证独特的蝙蝠microRNA，以显示其对基因调控的影响。将来，我们可以使用这些基因组来了解调控区域和表观基因组学如何促进蝙蝠的非凡适应。” 马克斯·普朗克心理语言学研究所蝙蝠1K联合创办人Sonja Vernes，奈梅亨，高级作者。 这仅仅是一个开始。其余约1400种活的蝙蝠物种在生态，寿命，感官知觉和免疫学方面表现出令人难以置信的多样性，关于这些引人注目的特征的基因组基础仍然存在许多疑问。随着越来越多的蝙蝠基因组被测序，Bat1K将回答这些问题，从而进一步揭示蝙蝠稀有和超能力的遗传基础。 点击：查看更多医学文章 查看更多生物学文章 使用文档翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。 来源：MPG
2020-11-13 19:51:35
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