接續(xù)上期分享的《醫(yī)療科研前沿技術(shù)盤點：我國醫(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，美國天普大學(xué)LewisKatz醫(yī)學(xué)院的研究團隊首次通過動物研究證實，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)險之間的獨特關(guān)系，研究團隊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始直到結(jié)束一直喂食高脂肪飲食。當(dāng)后代出生時，母鼠恢復(fù)常規(guī)飲食，并在整個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)細胞功能異常，并最終削弱記憶和學(xué)習(xí)能力。

研究團隊尋找有益作用潛在機制影響因素時發(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（細胞周期素依賴蛋白激酶5，Cyclin—dependentKinase5)。研究團隊發(fā)現(xiàn)，這三種基因在小鼠發(fā)育早期就已被關(guān)閉，因為高脂肪飲食增加了FOXP2（叉頭框P2基因，F(xiàn)orkheadboxp2）蛋白質(zhì)的活性。他們證實，F(xiàn)OXP2對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)進行進化的機制

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特的新見解，并描述了最近流行的甲型H1N1流感病毒如何利用這個限制性結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進行進化。

之前的研究表明，NA需要形成蘑菇狀的四聚體結(jié)構(gòu)才會具有酶活性，這個四聚體結(jié)構(gòu)通常由四個相同的NA單體聚集在一形成，但每一個NA單體都具有一個完整的酶活性點(Activesite)。為何具有完整活性點的NA單體無法呈現(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腔，這個腔的形成，需要每一個NA單體提供其一部分結(jié)構(gòu)，并且在這個腔里可容納一個鈣離子。

研究結(jié)果表明，NA和HA功能之間的微妙平衡是一個動態(tài)的，這個平衡會隨著NA調(diào)節(jié)其酶活性和周圍環(huán)境而變化。一個有趣的觀察結(jié)果表明，NA對這個鈣離子的親和力在過去幾年中一直在變化，這個親和力的變化會影響NA四聚體的穩(wěn)定性，這可能會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，同時也引入了關(guān)于蛋白動力學(xué)如何促進流感病毒進化和這兩種關(guān)鍵抗原的功能平衡的新問題。

圣母大學(xué)研究團隊“細胞外RNA分析”項目獲美國國家衛(wèi)生研究院290萬美元資助

近日，圣母大學(xué)一研究團隊申請的“用于體外診斷的細胞外RNA分離和分析平臺的開發(fā)”項目獲得美國國家衛(wèi)生研究院290萬美元資助。

該項目首席研究員表示：“現(xiàn)有的技術(shù)能夠識別細胞外RNA，但耗時長，效率低，無法應(yīng)用于體外診斷。該平臺使用的不對稱納米孔徑低阻力膜分離技術(shù)，和現(xiàn)有的分子排阻、過濾和超速離心技術(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從細胞轉(zhuǎn)運載體外泌體中分離出來，作為生物標志物進行分析。該項目開發(fā)的體外診斷平臺，通過整合研究團隊發(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)疾病的生物標志物”。

該項目首席研究員還表示將與其他團隊合作，開展細胞外RNA作為腫瘤診斷生物標志物的研究。

“迷你人造大腦”產(chǎn)生類似人腦的腦電波信號

近日，來自美國加州大學(xué)的研究人員在實驗室培養(yǎng)的“迷你人造大腦”發(fā)育出發(fā)達的功能性神經(jīng)細胞網(wǎng)絡(luò)，首次觀察到類似早產(chǎn)兒的腦電波活動。

通過改進干細胞的培養(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)元有足夠的時間進行分化和發(fā)育，形成類似于發(fā)育中人腦的三維結(jié)構(gòu)。此外，該團隊通過比較早期發(fā)育過程中類器官的腦波模式和人腦的腦波模式，訓(xùn)練了一種機器學(xué)習(xí)算法，能夠預(yù)測這些類器官在培養(yǎng)液中發(fā)育周期。通過該系統(tǒng)，研究人員監(jiān)測到“迷你人造大腦”從最初釋放稀疏的腦電波信號，到后期出現(xiàn)固定的信號，表明“迷你人造大腦”具有跟人腦類似的成長軌跡。不過，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)生了意識活動。

“迷你人造大腦”的發(fā)育在9-10個月之后就會自動停止，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，該團隊的目標是進一步改善這些“迷你人造大腦”，并利用它們來了解與神經(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)并制造毒素時產(chǎn)生的特殊分子。總而言之，這項發(fā)現(xiàn)描述了一系列分子信號，表明個體面臨艱難梭菌引起的腹瀉風(fēng)險。

研究人員對186名腹瀉的住院患者進行研究，并將他們分為三組，一組沒有艱難梭菌；一組被艱難梭菌感染，但沒有產(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。特別是他們在患有艱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程被分解為能量時，就會產(chǎn)生這種脂肪酸。人體細胞不會產(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判斷艱難梭菌可以達到92.8%的準確率。

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，該模式與對艱難梭菌疾病的保護有關(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，微生物組的成員對其進行化學(xué)修飾。研究人員在沒有攜帶細菌或無害攜帶細菌的人身上發(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）的一項新研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腫瘤細胞“劫持”大腦中的炎癥通路時，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)細胞接管生理炎癥通路可促進黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移。此外，星形膠質(zhì)細胞對大腦組織損傷的反應(yīng)是通過激發(fā)炎癥和組織修復(fù)反應(yīng)來抑制損傷，分泌炎癥因子來招募免疫細胞。

在臨床前小鼠模型中進行了初步研究后，研究人員在接受腦部手術(shù)的患者腦轉(zhuǎn)移中驗證了研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細胞表達與小鼠模型相同的炎癥因子(CXCL10)，并且腫瘤細胞表達與小鼠模型相同的受體(CXCR3)。這表明同樣的機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，而炎癥會促進轉(zhuǎn)移。