自然

  细菌感染、压力、不良的生活习惯……到底哪个才是导致人类患上胃癌的“元凶”?10日,中科院昆明动物研究所根据最新研究成果给出了答案,该所科研人员在胃癌分子病理研究领域取得新进展,发现一种蛋白酶受体的缺失才是导致胃癌的主要原因。

  中国是胃癌的高发区,每年新发现约40万胃癌患者,占世界胃癌发病人数的40%左右,胃癌病人死亡率更是欧美发达国家的4-8倍。此前,医学界一致认为,幽门螺旋杆菌感染,生活中情绪压力,不良的饮食习惯,如喜好熏烤、高盐、辛辣食物及酗酒,都会破坏和损伤胃粘膜,造成胃炎、胃溃疡等疾病,导致胃癌发生的高风险。但具体原因并不清楚。

  中科院昆明动物研究所研究员张云与张勇、余国宇博士等科研人员研究发现,蛋白酶激活受体4(PAR4受体)广泛表达于胃粘膜中,其在胃粘膜保护和损伤修复、胃癌发生中的具有积极作用。科研人员进一步与昆明医学院第一附属医院合作,采用分子生物学、细胞生物学和临床病理学研究技术发现胃粘膜损伤修复的“中介”――PAR4受体在胃癌病人中显著性下降,其缺失与胃癌的淋巴结转移、低分化程度相关;PAR4受体基因启动区超甲基化是引起该受体表达缺失的主要原因,揭示不良生活习惯和环境因素等在胃癌发生中的重要致病诱因。

  科研人员表示,上述结果为深入解析人胃粘膜保护、损伤修复和胃癌发生的生理病理机制提供了新的视角和线索,也为临床胃癌病理进程及预后检测提供了新的可能性。(记者 杨洋 张刚强)

发表在栏目: 科学
近日来自洛克菲勒大学和斯克斯普斯研究所的科学家们成功地构建出了第一个人源化丙型肝炎遗传工程小鼠模型,这一研究成果将推动研究人员研发出用于人类身上的丙肝疫苗。相关研究论文在线发表在6月9日的《自然》(Nature)杂志上。
由于丙型肝炎病毒仅感染黑猩猩和人类,因此长期以来科学家们都无法在小型动物模型上开展病毒生命周期及相关治疗性研究。新型小鼠模型是人类构建的第一个具有完全功能性免疫系统的小鼠模型。
“新型的人源化丙型肝炎基因工程小鼠模型将帮助我们更深入地了解丙型肝炎病毒的生物学特性,”论文的资深作者、洛克菲勒大学助理教授Alexander Ploss说:“此外,这个功能强大的动物模型还将有可能被广泛运用到候选药物及疫苗的检测优化中去。由此获得的检测结果将指引我们在更高等的生物包括人类身上开展更大规模的临床前及临床研究。”
新型小鼠模型的构建是洛克菲勒大学Charles M. Rice实验室多年来为之付诸努力的结果。2006年,Rice及同事第一次成功获得了在实验室条件下培养的丙型肝炎病毒株,并证实这些病毒株对动物具有传染性。直到近期,Rice, Ploss和同事们又发现丙型肝炎病毒感染需要CD81和B类I型清道夫受体(scavenger receptor type B class I,SR-BI),以及两个紧密连接分子claudin 1和occludin的参与。研究人员证实人类CD81和occludin是丙肝病毒进入小鼠细胞的必需分子。
在新研究中,洛克菲勒大学和斯克里普斯研究所的科研人员将一些已获鉴别的人类基因导入到了小鼠体内,随后检测了丙型肝炎病毒对这些动物的感染情况。研究人员将小鼠分为两组:在第一组小鼠体内导入CD81和occludin基因,而另一组作为对照组。研究人员证实第一组小鼠的肝脏表达人类CD81 和occludin,且极易感染丙肝病毒。随后Ploss和同事们又构建了一种新型报告系统,利用这一报告系统他们对活体小鼠中的丙肝病毒感染进行了灵敏检测。
“我们开启了第一个先例,利用基因工程小鼠解析了丙肝病毒入侵的过程,确定了SR-BI在这一过程中的作用,并据此确定了一个新的抗病毒药物靶点,”Rice说。
目前全球至少有1.3亿慢性丙型肝炎病毒感染者,且这些感染者的病情在未来还有可能进一步演变为严重肝损伤和肝癌。当前针对这些患者所采用的只是一些对症治疗,且具有相当大的毒副作用,科学家们还未能成功地开发出针对丙型肝炎的疫苗。
“丙型肝炎的全球性流行迫使我们必须开发出更加高效的治疗策略,其中包括丙肝疫苗的研制,”Ploss说:“新型的小鼠模型使我们朝着这一目标迈出了第一步。”(来源:生物通 何嫱)
 
发表在栏目: 科学
来自EurekAlert的消息,伊利诺大学基因组生物学研究所的研究人员突破了FRET技术的局限性,开发了一个共振传感器,来检测细胞内的氧化还原动力学的即时影像,这一研究成果公布在《实验生物学与医学》(Experimental Biology and Medicine)杂志上。
这项研究由Robert Clegg博士等人完成,Clegg博士是生物科学界发展光学显微镜新颖应用的先锋之一,他在荧光半衰期影像显微镜研究领域获得了许多重要的研究成果。其研究组在之前的研究中已建立了一系列的FTRET供体和受体荧光蛋白在氧化还原敏感开关。
在这篇文章中,研究人员在之前研究的基础上,将氧化还原敏感的绿色荧光蛋白(GFPs)的概念,转化为FRET的成像平台。以FRET为基础的感应器的原理主要是应用氧化还原反应引起氧化还原敏感开关的构象变化,改变连接在这个开关的两个荧光蛋白(供体和受体)间的距离,从而产生可被检测的共振效率之改变。在氧化状态下,感应器的荧光散射波长光谱红移(由于受体荧光增加),这和局部感应器浓度变化或是激发光的强度无关。
以FRET为基础的感应器克服了一般以荧光强度为基础的影像方法所衍生的障碍,因为只有能量转移的效率改变时,FRET受体分子的荧光才会增加。FRET的这种特异性和可区别性的特征,是推动发展以共振为基础,而不是只依赖单一组成的荧光强度变化作为分析方法的主要动机之一。
研究人员认为,这个研究最主要的突破在于改进光讯号的动态范围,也就是说加强了氧化态和还原态之间的讯号差。增加光讯号的动态范围使得探针更容易区别复杂的生物样品中的氧化还原状态。此外,新探针中较高的氧化中点电位是一个用来侦测哺乳类细胞中谷胱甘肽氧化还原电位的理想工具。
以FRET为基础的策略有以下的优点:(1)能够量化氧化还原状态的变化,(2)不依赖感应器的浓度,(3)模块化设计,可以通过改变开关或模块的荧光探针而精确地调整氧化还原敏感性和量测范围。研究人员认为新开发的氧化还原敏感性探针可能是至关重要的一个工具来协助我们了解化疗药物和氧化剂的药理和毒理反应。
最近,另外一个实验室也发展了一个以氧化还原敏感的萤光蛋白(roGFP)为基础的新颖位差量测探针。利用roGFP感应器来量测需要有两组被不同波长激发出来的萤光影像强度。利用两组巯基在双硫键形成/裂解的的氧化还原态之下,roGFP所产生的最大激发光波长来求其比值。(来源:生物通)
发表在栏目: 科学
如果你面临棘手选择拿不定主意,或许可以考虑先睡上一觉。美国一项研究显示,睡眠有助作出正确决定。
扑克游戏
美国阿默斯特马萨诸塞大学心理学专家丽贝卡·斯潘塞带领研究小组,找来54名18岁至23岁大学生,通过实验测试睡眠对认知能力的影响。
研究人员把这54人分为两组,一组26人,另一组28人,让他们参加一个名叫“艾奥瓦赌博任务”的游戏。游戏模仿现实生活中需要就某事作决断的情形,是用于研究认知和情绪的经典测试。参加游戏的人会在电脑屏幕上看到四摞扑克牌,每点击一张扑克牌,屏幕上就会显示赚多少钱和输多少钱。
四摞牌分为两摞“好牌”和两摞“坏牌”。从“好牌”中抽多次后的结果是净赚一些钱,而从“坏牌”中抽多次后的结果是净亏。
游戏目的是尽可能多赚钱。
效果显现
两组大学生分别在早晨和晚上听研究人员简单介绍这个游戏。介绍简单到他们无从得知玩好这个游戏的秘诀。
研究人员让两组大学生听完简介12小时后开始游戏。结果发现,晚上听简介、早晨睡醒后做游戏的一组80%掌握游戏窍门,知道更多抽“好牌”,另一组听游戏简介后没有睡觉的人只有40%掌握游戏窍门。
研究人员让实验对象在游戏结束后写出其中奥妙,睡过觉的那组人写得比另外一组人清楚得多。先前心理学研究显示,发现事物规律是作出重要决定的潜在和关键因素。
斯潘塞等人的研究成果由欧洲睡眠研究学会刊物《睡眠研究期刊》(Journal of Sleep Research)刊载。
美国“每日科学”网站5月7日援引斯潘塞的话报道:“当你需要作重要决定时,可以从晚上睡眠获得帮助,睡眠可以使你作出更好决定。”
快速眼动
斯潘塞说,人们相信睡眠有助作出正确决定,但极少科学描述两者关联。
研究人员推断,睡眠有助于正确决断与快速眼动睡眠(REM)相关。
按照睡眠研究专家的说法,人的睡眠包括几个阶段,其中一个阶段叫作REM睡眠。REM是英文Rapid Eye Movement的简写,字面意思是眼球快速运动。人在这个睡眠阶段常会做梦,伴随有眼球快速运动。这个阶段通常出现在快醒来时。
“快速眼动睡眠是睡眠中一个创造阶段,”斯潘塞说。(来源:新华网 欧飒)
更多阅读
 
 
发表在栏目: 科学
中科院武汉物理与数学研究所王振研究员的非线性双曲偏微分方程组在研究带阻尼的Euler方程和带阻尼的非等熵p-方程组等方面取得重要进展。
王振研究员及合作者通过细致的熵分析方法,证明了带阻尼Euler方程的Cauchy问题的L∞弱熵解在自然的L1拓扑意义下强收敛到著名的多媒质方程的Barenblatt态。该结果已被《理性力学与分析文献》(Arch. Rational Mech. Anal.)接受发表。
另外,王振研究员及学生耿世锋博士通过细致的能量估计,找到了带阻尼的非等熵p-方程组及其带阻尼项的拟线性双曲方程的一种最优的渐近态,并且得到了最优的收敛率。该结果分别被Communications in Partial Differential EquationsJournal of Hyperbolic Differential Equations接受发表。(来源:中科院武汉物理与数学研究所)
更多阅读
 
 
发表在栏目: 科学

  公元前2500年到公元100年左右,生活在美索不达米亚平原的古巴比伦人和亚述人使用的是楔形文字,有许多刻写在陶土片、石头上的楔形文字保留至今。据美国物理学家组织网6月8日报道,美国芝加哥大学近日宣布,他们1921年开始设立的一个庞大项目——识别、解释这些文字并提供引证,历经90年艰辛终于完工。

  亚述词典收录了2.8万个单词的用法,每个词条都指出了它们在各种语境中的不同含义,以及在美索不达米亚的不同民族文化中的各种用法。为此,研究人员还编了上百万条索引。

  “芝加哥亚述词典”项目由东方研究所创始人、中东考古学家詹姆斯·亨利资助。尽管最初是以亚述语言来命名,但亚述语只是阿卡得语的一种方言,该辞典综合编辑了各种阿卡得方言。阿卡得语是已知最早的闪米特语系(Semitic language),以楔形文字记录,是其文明发源地——美索不达米亚文字的核心,时间上约为从公元前2400年到公元100年。在古代近东遗址地带,由考古发掘获得了大量的粘土片、陶片和石刻记录。这项工作也将世界各国的学者们联系在一起,其中70年都在不断收集原材料并进行积累和整理。该词典责任编辑、芝加哥大学人文学院的玛莎·罗斯于1979年参加了这一项目,她说:“我感觉很自豪。这是个基础,将为今后编纂更多的词典提供依据。”

  《芝加哥亚述词典》系统地记录、编辑了阿卡得语,对于理解古代近东地区的文明非常重要。东方研究所主任吉尔·斯坦表示,它不仅仅是单词表,还详细记载了历史和每个词的使用范围。本质上,它是一本记录美索不达米亚历史、社会、文学、法律和宗教等方面的文化百科全书。对任何想要探索美索不达米亚文明的学者来说,它都是不可缺少的。

  比如在最后一卷的单词目录中,单词“umu”表示“白天”“一天”等,就有长达17页的篇幅记录了它的各种用法,如它在吉尔伽美什时代意为:过去的那些戴着王冠且拥有土地权的人。

  参加该辞典项目的东方研究所教授罗伯特·比格斯已经退休,他曾作为一名考古学家挖掘了不少记录文字的陶土片。“刷去上面的灰尘,眼看着文字慢慢出现,可能是一封写给某人的信,在谈论家里刚出生的孩子。而另一片,可能在谈论借出某个物件,到收获季节归还……这时你会意识到,这是一种文化,不仅仅是国王和王后,还有真实的人,他们对自己和家人安全、食物、庇护所的关心和我们自己是一样的。”比格斯说,“他们在几千年前写下这些陶片,绝不是想在如此久远之后再去读它们,而是以这种方式讲给我们听,把他们的经验、感受传达给我们。”

发表在栏目: 科学
近日,由我国科学家自主研发的2千瓦全钒液流储能电池系统成功实现1万次充/放电循环,电池模块的能量效率未见明显衰减。这是继日本住友电工公司之后,世界上第二套成功突破1万次充放电循环耐久性实验考核的全钒液流储能电池系统。
记者从中科院了解到,2千瓦全钒液流储能电池系统是由中科院大连化学物理研究所张华民研究员领导的团队自主研发的,自2007年7月6日运行以来,每天进行7次充放电循环,截至2011年6月4日已无故障运行1429天,累计运行时间超过3.4万小时,成功实现1万次充/放电循环,电池模块的能量效率未见明显衰减。目前该电池耐久性快速评价试验系统仍在继续运行。
从2006年起,大连化物所储能电池研究团队先后与大连银河金属材料有限公司和博融(大连)产业投资有限公司合作,在液流储能电池系统的研究方面取得了一批重大成果,申报国家发明专利48项,其中国际专利2项,已授权13项,形成了较完整的自主知识产权体系;并开发出国内首套260千瓦全钒液流储能电池系统。目前,液流储能电池在光伏电站、电动车充电站、分布式供电、风电场并网的商业化应用示范正在进行。
液流储能电池具有储能容量大、可根据需要实现输出功率和蓄能容量的灵活独立设计、充放电转换速度快、循环寿命长、电解质溶液可反复再生使用、安全性高、环境友好等特点。全钒液流储能电池系统耐久性试验突破1万次充放电循环,为其大规模实用化应用,提供了强有力的实验支撑。
据专家介绍,液流储能电池技术的发展,对推进风能、太阳能的普及应用,实现国家节能减排目标和产业转型具有重要意义。
发表在栏目: 科学
在最新出版的《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上,iPS创建人之一山中伸弥(Shinya Yamanaka)联合哈佛大学干细胞研究中心的George Q.Daley,德国波恩大学等处的研究人员发表了题为“The Nomenclature System Should Be Sustainable, but Also Practical”的文章,探讨了干细胞系命名系统的问题,指出命名系统不仅需要具有可持续性,而且还要有可操作性。
所谓干细胞,就是在生命的成长和发育中起“主干”作用的细胞,就如同建筑中钢筋泥沙这样的基本材料。干细胞为什么神奇呢?主要在于它能够分化,正是由于其这种特征,干细胞一经发现就受到了科学家们的追捧。
胚胎干细胞系最早建立于1981年,是由美国和英国研究人员成功分离和体外培养的小鼠ESC,此后,相继从早期胚胎建立了猪、牛、兔、灵长类动物的ESC系。之后2007年,美国和日本科学家分别宣布独立发现将普通皮肤细胞转化为干细胞的方法,得到的干细胞称为诱导多功能干细胞(iPS细胞),这种细胞具有和胚胎干细胞类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍,成为干细胞研究的热点领域之一。
随着胚胎干细胞和iPS细胞相关研究越来越多,各处建立的人类胚胎干细胞系和iPS细胞系也飞速增长,目前已经积累了上千个细胞系,但是目前这些人类胚胎干细胞系仍未有一个统一的鉴定胚胎干细胞特征的标准,包括iPS细胞系在内的细胞系并没有统一的命名方法,这不利于胚胎干细胞和iPS细胞相关领域的发展。
这篇评论性文章从Cell Stem Cell杂志上的“A Call for Standardized Naming and Reporting of Human ESC and iPSC Lines”出发,后者是由麻省大学医学院Mai X. Luong教授等人发起的,包含来自上海交通大学的曾凡一教授,澳大利亚墨尔本大学处研究人员参与的一项建议,建议建立统一的人类胚胎干细胞系,以及iPS诱导多能干细胞系命名方法,从而能完善标准化的细胞系数据库。
山中伸弥等人认为建立人类胚胎干细胞系,以及iPS诱导多能干细胞系命名体系需要注意到两点,第一是新系统要能代表原来的IDs,尤其是那些在全球干细胞研究机构中被广泛应用的细胞系。其次新命名体系应该能容纳下未来可能出现的大量iPSC系,由于iPSCs是通过多个不同方法,从多个原始细胞中获得的,一个实验就能获得上百个iPSC系,而且现有的克隆系中,许多都有亚系,因此命名起来并不容易。
因此研究人员认为“A Call for Standardized Naming and Reporting of Human ESC and iPSC Lines”这一文中的一些命名方法是可取的,他们也希望能看到更多有关这一方面的探讨,尤其是人类胚胎干细胞方面,由于iPSC技术其实还很新,因此目前的IDs系统暂时还是可以满足要求的。(来源:生物通 万纹)
发表在栏目: 科学


神经元

  据国外媒体报道,在过去的几年里,由于细胞重编取得了一系列进展,有关干细胞研究道德标准的辩论开始趋于缓和。该领域最近一次的重大突破是将成熟的人类皮肤细胞转换成神经元。

  由斯坦福大学的马吕斯-温宁(Marius Wernig)带领的研究队伍早在2010年1月就已经使用啮齿类动物皮肤细胞实现了这一转换,但是今年5月他们在英国国际性科技期刊《自然》(Nature)上刊登了一篇论文,由此正式宣告实现人类皮肤细胞的成功转换。

  这项重大突破最惊人的一点就是,该转换绕开了“诱导多能干细胞(IPS cell)”。诱导多能干细胞于2007年首次诞生,这标志着干细胞科学研究进入一个新纪元,干细胞研究将不再自动关联到备受争议的胚细胞上。尽管这项技术从那以后得到改进,但是使用诱导多功能干细胞仍面临着诸多障碍。例如,一个主要弊端就是一些在重编细胞过程中起到重要作用的蛋白质可能造成肿瘤。

  温宁的研究队伍公布的这项研究成果完全绕开了诱导多功能干细胞,取而代之的是对皮肤细胞中的四个基因进行操作,使其直接转变为带电的激活的神经元。虽然研究实现了该领域的重大突破,但在通向完全可靠的转换之路上该研究队伍仍旧面临着一些足以令人怯步的挑战。首先该转换的效率似乎相当低,只有约2%到4%的皮肤细胞成功转换为有功能的神经元,其次就是几乎所有的转换的细胞好像只对活跃于人体的约100个神经传导物质中的一个有反应。

  由此不难看出,干细胞研究之路还很漫长,研究人员还要面临着各种各样的困难,但是上述研究成果已经在正确的道路上迈出了实质性的一步。(尚力)

发表在栏目: 科学

  许多接受化疗的癌症患者会出现记忆力和其它认知功能下降。这种所谓的“化疗脑”是许多癌症患者在接受化疗时经常抱怨的一大副作用。据国外媒体最新报道,美国密苏里大学一项新研究发现,接受化疗的患者练习太极拳有助于防止“化疗脑”。

  新研究负责人斯蒂芬妮·雷德·阿尔恩特教授表示,多年来科学家业已发现太极拳对身体和情感健康具有积极作用。练习太极拳有助于提高人的总体生活质量。新研究发现,化疗患者练习太极拳有助于改善病情,特别是防止记忆力等认知能力下降问题。

  新研究中,阿尔恩特教授及其研究小组对一组女性化疗患者进行了跟踪研究。参试妇女每周接受太极拳训练,每次60分钟,为期10周。研究人员在研究开始和结束时分别对患者的记忆力、语言能力、注意力、压力水平、情绪及疲劳程度进行了测试。研究结束后,经过对比研究发现,这些妇女的心理健康和认知能力得到显著改善。

  阿尔恩特教授分析指出,太极拳是一种在肌肉放松情况下的意、气和力结合的缓慢套路动作运动。要求遵循动作轻灵、运行和缓、呼吸自然、用意不用力等运动原则。其动作缓慢的特点,特别适用于化疗患者,尤其是因为化疗而肢体动作受到一定限制的患者。

  阿尔恩特教授表示,练习太极拳的确可以提高化疗患者的注意力,改善大脑认知能力。下一步展开更大规模的证实性研究。

发表在栏目: 科学
第 42 页,共 114 页