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脑科学日报:利用基因编辑技术在猕猴上复制出孤独症行为学表型

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脑科学世界 2021-03-01 10:30

1,重磅!艾辉旺团队报道一种新型基因探针,可检测生理条件下的血清素变化

来源:小柯生命

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近日,Nature Methods在线发表美国弗吉尼亚大学(University of Virginia)艾辉旺(Huiwang Ai)课题组研究成果,报道了一种新型基因探针,可用来检测生物体自然生理活动下血清素的动态变化。血清素(又名五羟色胺,英文名为Serotonin或5-HT)在积极情绪中起着重要的作用,是负责快乐、放松和自信的主要神经递质。大多数脑细胞直接或间接受到血清素的影响,它调节着我们的情绪、社会行为、性欲、睡眠、记忆和学习能力。现有医学研究显示,血清素含量降低很可能是导致抑郁和焦虑的原因之一。

研究人员利用来自于软蜱(Argas monolakensis)的血清素天然结合蛋白,通过基因重组、定向进化等技术,开发出新型血清素探针,G-GESS。该探针对血清素有较快的反应速率和较高的亲和力,可以实时检测纳摩尔浓度级别的血清素。利用这一探针,研究人员观测到胰腺β细胞(MIN6)在葡萄糖刺激下可释放血清素;另外,諾香草胺可刺激神经母瘤细胞(SH-SY5Y)释放血清素。预计这一新型血清素探针可进一步帮助科学家揭示血清素的生物学功能,也可以促进基于血清素的安眠药和抗精神病、偏头痛、肥胖、糖尿病的药物研发。这一新型探针为进一步揭示血清素生物学功能提供了专一性强、反应迅速的可视化工具。

2,顾宏周团队报道可用于阿尔兹海默症相关小分子血液检测的RNA传感器

来源:BioArt

编辑适体核酶RNA探针用于高灵敏地检测血液中的TPP浓度

阿尔兹海默症(Alzheimer disease,AD)是一种神经系统退行性疾病,以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害等为主要症状。硫胺素(维生素B1)是人体中一种重要的化合物,许多神经系统疾病都与体内硫胺素的缺乏有关。在生物体内,硫胺素的活性形式是硫胺素焦磷酸(thiamine pyrophosphate,TPP or TDP),其作为辅酶参与代谢中的许多重要反应。

近日,复旦大学生物医学研究院顾宏周研究团队在Analytical Chemistry杂志发表了论文,报道了一种人造的RNA传感器,其对TPP的亲和力EC50值达到68 nM,可在6-600 nM范围内线性特异感知TPP并作出特定位点的RNA自我切割;研究人员将TPP引发的RNA探针切割事件构筑到等温扩增信号放大的环路中,进一步实现了在nM范围内对血液中TPP的高灵敏度荧光检测。此项研究为与硫胺素缺乏相关的疾病的早期诊断和干预提供了一种新方法,也对构建类似的RNA探针用于临床样品中的其它生物靶标分析起到了示范作用。

3,Nat Commun:新辅助抗OX40疗法(MEDI6469)治疗头颈部鳞状细胞癌患者的临床研究来源:MedSci梅斯

抗OX40治疗后肿瘤和间质淋巴细胞浸润的变化

头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球第七大常见的癌症,其特征是具有较高的治疗耐药性。尽管包括外科手术、放疗和化疗在内的积极治疗对该疾病显示出了一定的疗效,然而局部晚期HNSCC患者的复发率仍高达为50%。既往研究显示,靶向PD-1(程序性死亡受体1)或PD-L1(程序性死亡配体1)的检查点抑制剂(CI)抗体可有效的改善转移性HNSCC患者的总体生存率,且已被FDA批准与化疗药物联用治疗。然而,只有10%到20%的患者受益于PD-1/PD-L1阻断治疗。靶向其他途径,如共刺激分子(OX40、GITR和4-1BB等),可以增强荷瘤宿主中T细胞的免疫力。

在该研究中,研究人员报道了一项Ib期临床试验(NCT02274155)的结果,结果显示,新辅助抗OX40疗法的耐受性良好,没有延迟手术的进行,并最终达到了试验的主要终点。该研究结果表明,抗OX40疗法在术前是安全的,可以增加血液和肿瘤中CD4+和CD8 + T细胞的活性和增殖能力。这项研究结果于近日发表于Nature communications上。

4,Nature|基于人类表观基因组图谱EpiMap,广泛揭示人类疾病位点调控回路

来源:测序中国

EpiMap资源概述在分子水平注释人类疾病仍然是一个挑战,因为93%与疾病相关的突变位点位于基因组的非编码区域,而这些区域如何调控基因的转录和翻译仍然未知。为此,来自麻省理工学院的研究人员基于多个大型合作基因组图谱项目(包括ENCODE、Roadmap Epigenomics、Genomics of Gene Regulation)的数据,提出了一个新的人类表观基因组图谱,命名为EpiMap(Epigenome Integration across Multiple Annotation Projects)。

研究人员使用统一的数据处理流程分析了来自859个样本的3,030个数据集,并另外使用算法推算出了14,952个数据集,极大地扩展了数据集的覆盖范围。该研究结果证明了高通量、丰富多维、高分辨率的表观基因组和调控回路注释在研究基因调控、复杂性状和疾病位点机制研究中的实用性,使得生物空间和疾病复杂性的规模、范围和覆盖面达到前所未有的程度。这项最新研究结果于近日发表在Nature上。

5,利用病毒介导的基因编辑技术在成年猕猴上成功复制出孤独症的行为学表型

来源:中国科学杂志社

孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一类严重的发育障碍性疾病。目前ASD的发病机制并不完全清楚,但已有充分的证据表明MECP2基因突变与该疾病的发生有着密切联系。因此通过基因编辑技术在动物体内对MECP2基因进行编辑和建模是目前研究该疾病的重要手段。针对上述问题,研究者将携带CRISPR/Cas9的腺相关病毒(AAV)特异地注射到猕猴调控社交记忆的海马脑区,这些病毒表达后可以激活CRISPR/Cas9工具,从而对猕猴海马脑区的MECP2基因进行编辑。研究发现猕猴可出现一系列类似于孤独症患者核心症状的行为学改变,实现了基因编辑猕猴并在短期内诱导出现疾病表型的研究目的。这项研究于近期在Science Bulletin 杂志在线发表。

6,中国高校学者领衔研发新型磁性触觉皮肤,机器人:穿针引线夹鸡蛋?so easy!

来源:学术头条

机器人在我们日常生活中已经无处不在,但机器人在执行复杂任务上的能力远远低于人类,现有的机器人触觉传感器与人类皮肤相比还存在较大差距。为解决上述难题,香港城市大学生物医学工程系申亚京教授课题组、香港大学计算机系潘佳教授课题组及其合作者,共同提出了一种基于磁性薄膜、类人类皮肤功能的触觉传感器,结合深度学习算法,实现了机器人触觉传感器的自解耦和超分辨率,为仿人类皮肤的触觉感知提供了新的思路。相关成果于近日发表在《科学机器人》(Science Robotics)上。

7,Plos Med:父母患抑郁症对后代青春期认知发展产生重大影响

来源:梅斯神经

抑郁症患者不仅对自身,还对家庭成员产生不利影响,特别是对后代。已有研究显示,围产期父母抑郁与儿童早期认知能力之间的负相关。近日,发表在Plos Med杂志的一项研究显示,父母患抑郁症对后代青春期认知发展产生负面影响。同时,强调了父母患抑郁症与认知发展之间代际关系,这种关联贯穿于早期生命过程到青春期。

在这项研究中,研究人员探讨了父母抑郁状态与后代青春期认知表现(如数学、词汇和工作记忆)的关系。结果显示,父母患抑郁长达6年后,在一系列认知表现测试中的后代认知表现更差有关。即使调整了混杂变量(如性别、父母的教育水平等)以及后代在幼儿期的认知表现等,这些关联仍然显著存在。

8,抑郁、焦虑的人可能在更小的年龄患上阿尔茨海默病

来源:阿尔茨海默病

众所周知,抑郁会增加患阿尔茨海默病的风险。日前,美国神经病学学会发布了一项新的初步研究报告称,如果人们确实患上了阿尔茨海默病,抑郁症患者可能会比非抑郁症患者早两年开始出现痴呆症状。除了最常见的精神疾病,抑郁和焦虑,该研究还筛查了双相情感障碍、创伤后应激障碍和精神分裂症的病史。研究人员还发现,症状首次出现的年龄随着精神疾病诊断的增加而成倍增加。只有一种精神疾病的人比没有精神疾病的人早出现症状1.5年。有两种精神疾病的人比没有精神疾病的人早3.3年出现症状。有三种或三种以上精神疾病的人比没有精神疾病的人早出现症状7.3年。这可能为预防痴呆开辟新的治疗靶点。

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