接續(xù)上期分享的《醫(yī)療科研前沿技術盤點：我國醫(yī)療大數(shù)據(jù)/自主產(chǎn)權大突破》，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LewisKatz醫(yī)學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險之間的獨特關系，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。當后代出生時，母鼠恢復常規(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)，導致神經(jīng)細胞功能異常，并最終削弱記憶和學習能力。

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)構進行進化的機制

8月26日，瑞典斯德哥爾摩大學RobertDaniels教授等人研究發(fā)現(xiàn)，為活性NA結(jié)構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)構才會具有酶活性，這個四聚體結(jié)構通常由四個相同的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，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，同時也引入了關于蛋白動力學如何促進流感病毒進化和這兩種關鍵抗原的功能平衡的新問題。

圣母大學研究團隊“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)有的技術能夠識別細胞外RNA，但耗時長，效率低，無法應用于體外診斷。該平臺使用的不對稱納米孔徑低阻力膜分離技術，和現(xiàn)有的分子排阻、過濾和超速離心技術相比，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，可以高效的分離和鑒別相關疾病的生物標志物”。

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，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。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，訓練了一種機器學習算法，能夠預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)絡功能障礙相關的疾病，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，美國華盛頓大學醫(yī)學院的研究人員發(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?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的分子模式，該模式與對艱難梭菌疾病的保護有關。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。

阻斷炎癥通路是預防黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移的關鍵

近日，以色列特拉維夫大學（TAU）的一項新研究發(fā)現(xiàn)，當腫瘤細胞“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是通過激發(fā)炎癥和組織修復反應來抑制損傷，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。