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2023年生物医学领域30项重大研究成果
目录
1、Biomaterials:科学家成功开发出用于再生造血干细胞的人工骨髓 1
2、Cell:改变肠道菌群和肠道间的共生关系或可延长机体寿命 2
3、CellStemCell:科学家成功将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺β细胞 2
4、NatCommun:新技术有望实现3D打印组织 3
5、NatMed:新干细胞技术让小鼠“返老还童〞 3
6、Nature:癌症疫苗研究获突破 4
7、JECH:科学家发现体重过轻的个体死亡风险较高 5
8、Nature:科学家发现促进受精成功的关键蛋白质 5
9、CellRep:最新研究揭开困扰科学家们30年来的乳腺癌难题 6
10、PLoSONE:科学家发现身材矮小的男性寿命更长 6
11、CellRep:首次在猴子机体中实现将皮肤多能干细胞诱导分化形成新骨组织 7
12、CancerCell:肿瘤干细胞存在确实凿性证据 7
13、Diabetes:他汀类药物或和糖尿病发生直接相关 8
14、Nature:关键促癌基因或成为新型癌症疗法的靶点 8
15、PLoSMed:爱长痣?留神乳腺癌来袭 9
16、PNAS:缺乏睡眠的后果 9
17、CellReports:食物也能调节生物钟? 9
18、Maturitas:锻炼是最好的良药 10
19、Evolution:禁食疗法弊端再添新证据 10
20、里程碑研究:特鲁瓦达可有效预防HIV的感染 11
21、AmJClinNutr:饭菜飘香真的会让我们食欲大增吗? 11
22、CellReports:与干细胞-衰老-癌症三者相关的基因 12
23、II型糖尿病患者或比非糖尿病患者寿命更长 12
24、CellRep:揭开癌细胞逃逸存活的又一大谜题 13
25、FASEBJ:1型和2型糖尿病发病机制的殊途同归 14
26、SciRep:癌细胞的克星—狼疮抗体 14
27、JACC:梨型身材更健康的科学依据 14
28、StemCells:科学家首次将人类皮肤细胞成功转化为白细胞 15
29、PNAS:指甲被剪后为什么还会生长? 16
30、NEJM:免疫系统如何识别癌症 16
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2023年里,生物医学研究领域发生了哪些变化?同时科学家们又取得了哪些有意义有价值的创新性研究成果呢?下面由小编为您盘点2023年里转化医学领域的三十项重大研究进展,让我们一起来回忆这些重大的有意义的研究突破。
1、Biomaterials:科学家成功开发出用于再生造血干细胞的人工骨髓
一项刊登在国际杂志Biomaterials上的研究报告中,来自图宾根大学等处的研究者通过研究开发出了一种人工骨髓,其可以被用于产生造血干细胞,相关研究为揭示天然骨髓的必要特性以及用于开发治疗白血病的疗法提供了新的思路和希望。
血细胞,比方红细胞或者免疫细胞,都可以被位于特殊位置的造血干细胞替代;造血干细胞可以用于治疗某些血液疾病,比方白血病等,患者机体中受影响的血细胞可以被健康个体的造血干细胞所替代,从而治疗血液病患者。
由于适当的骨髓移植并不充分,所以并不是每位白血病患者都可以使用上述方法进行移植治疗,这种问题就可以通过造血干细胞的再生来解决;干细胞微环境是一种具有特性的复杂干细胞环境,骨髓中的相应区域高度疏松,类似于海绵,这种三维结构的环境不仅调节骨髓细胞和造血干细胞,而且还可以实现多种类型细胞之间信号物质的交换。
2、Cell:改变肠道菌群和肠道间的共生关系或可延长机体寿命
刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中,来自巴克研究所的研究人员通过对果蝇进行实验,改变其肠道中的细菌和吸收细胞之间的共生关系来促进果蝇的机体健康并且可以有效改善其寿命,这就为研究以肠道老化为特性的机体代谢异常提供了很好的研究模型,并且为揭示肠道细菌作为延长机体寿命的重要角色提供了一定的研究根底。
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文章中,研究者HeinrichJasper表示,尽管当前针对老年个体肠道中菌群的组成和老化疾病之间关系的研究非常多,但是并没有相关研究系统性地阐述机体的肠道从年轻健康到老化产生疾病的过程。这项研究中研究者就揭示了机体肠道中老化相关的改变,比方氧化应激性的增加、炎性增加啊以及免疫系统损伤程度的增加等;研究者将这些改变的因子标明而且对其进行分析列举,从而就可以从某些环节来进行干预改变肠道微生物失衡引发的负面作用。
Jasper表示,果蝇肠道中的细菌载量会随着果蝇机体老化而剧烈增加,最终引发炎性状况;而由压力效应基因FOXO的慢性激活就会诱发肠道菌群失衡,这就会抑制一系列特殊分子〔PGRP-SCs〕的活性,而这些分子可以调节果蝇机体对细菌的免疫效应。
3、CellStemCell:科学家成功将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺β细胞
刊登在国际著名杂志CellStemCell上的一篇研究报告中,来自格拉斯通研究所〔GladstoneInstitutes〕的研究人员通过研究开发出了一种新型技术,其可以将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺细胞,这就为开发新型的治疗1型糖尿病的疗法提供了一定思路和希望。
1型糖尿病通常在个体的童年时期表现出病症,其由于胰腺β细胞的破坏所致,β细胞可以产生胰岛素来调节血糖,一旦胰岛素缺失,机体器官就会明显降低对糖分的吸收,比方来自血液的葡萄糖。
研究者Ding表示,当代再生医学就可以潜在不受限制地提供β细胞,随后将其植入病人体内来发挥作用,但是当研究者并没有成功开发出一种运输β细胞的系统,因此使得糖尿病的治疗进程未出现较大进展。
这项研究中,研究者首先从实验小鼠身上收集名为成纤维细胞的皮肤细胞,随后利用特殊分子和重编程因子的混合物对其进行处理,进而将皮肤细胞转化成为内胚层样细胞,内胚层细胞是在早期胚胎中发现的一种细胞,其可以最终分化为机体的主要器官,包括胰腺等。
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4、NatCommun:新技术有望实现3D打印组织
布莱汉姆女子医院的科学家开发出一种新型显微机器人技术,该技术能够组装符合材料,是3D打印和组织工程的根底。相关报道发表在近期的NatureCommunications杂志上。
组织工程和3D打印无疑在未来医学中具有举足轻重的作用。由于缺少足够的器官供体,许多病人都不能恢复健康。用病人自身的细胞进行组织培养产生新器官不仅能够缓解器官供体的问题,还能解决排斥反响问题。
该新技术采用显微控制技术,能够在单细胞水平精确控制分隔细胞的水凝胶结构。该显微机器人由磁场控制,精确度高。这对组织工程有重要意义,因为人类组织结构非常复杂,组织不同层面,不同位置的细胞类型都有可能是有差异的。Tasoglu博士称,该新技术较以往技术的优势在于,能够精确控制,到达组织工程需要的精度。
5、NatMed:新干细胞技术让小鼠“返老还童〞
斯坦福大学医学院的研究者近日揭开了衰老过程中肌肉损伤后自我恢复能力减弱的原因:随着年龄增长,肌肉组织中用于应对损伤修复的干细胞逐渐失去变成新生肌纤维的能力,几乎无法维持自我更新。这项研究在线发表在2月16日的NatureMedicine上。
本项研究的领导者,斯坦福大学微生物与免疫学教授,干细胞实验室主管HelenBlau教授说,"过去人们认为肌肉干细胞自身不会随衰老而发生变化,机能的缺失主要由于细胞所处的外部环境造成,然而,我们从年长小鼠中别离出的干细胞却发生了显着的变化。事实上,相较于年轻小鼠体内别离出的干细胞,三分之二的细胞失去了功能,即使将这些细胞移植入年轻小鼠体内也无法逆转这种功能缺失。"
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Blau教授与她的合作者们更是首次鉴别出了使得衰老肌肉干细胞群体恢复年轻的过程。她们发现衰老肌肉干细胞的一个内在缺陷,并且找到了克服这一缺陷的方法。或许不久的将来,人们能用这个新的治疗靶点来帮助年长的病人从肌肉损伤中恢复。
6、Nature:癌症疫苗研究获突破
疫苗的广泛使用已保护了数百万人的生命,随着人的老去,越来越多人可能成为癌症受害者,而积极开发癌症疫苗治疗可能将会创造奇迹。发表在Nature上的一项新研究中,科学家们在癌症疫苗开发中获得实质性突破。
癌症疫苗的使用会导致铺天盖地的副作用,如免疫系统转向不只针对病变细胞,同时也对健康细胞有影响。研究人员需要了解如何激活我们的免疫系统,使其只杀死癌细胞,但对正常细胞没有任何副作用。
在一项新的研究,奥地利科学院分子生物技术研究所JosefPenninger和他的同事已经确定了实现上述目标的分子机制。免疫系统可以保护人体免受病毒或寄生虫疾病的感染,甚至试图对抗癌症。它能从我们自己的健康组织中区分外部入侵者,并有杀死他们的能力。
7、JECH:科学家发现体重过轻的个体死亡风险较高
近日,来自多伦多圣迈克尔医院研究者的一项最新研究说明,体重过轻个体的死亡风险或许和肥胖个体的死亡风险一样高,相关研究刊登于国际杂志theJournalofEpidemiologyandCommunityHealth上。
文章中,研究者Ray对51项揭示BMI〔体重指数〕和死亡风险之间关系的研究进行了综合分析,结果发现,体重过轻个体〔BMI</=〕。而BMI指数在30-,严重肥胖个体〔BMI>/=35〕;研究者表示,他们还将对个体进行
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5年甚至更长时间的跟踪调查来确定过瘦个体的死亡风险指数,常见的引发过瘦的原因包括营养不良、滥用药物、酗酒、抽烟、低收入状况、心理健康等。
8、Nature:科学家发现促进受精成功的关键蛋白质
当精子和卵子相遇后受精作用就已经开始发生了,随后精子和卵子就会融合形成胚胎,2023年日本的研究者就发现名为Izumo的蛋白质对于精子识别卵子非常重要;近日,刊登在国际著名杂志Nature上的一篇研究报告中,来自英国桑格研究所〔WellcomeTrustSangerInstitute〕的科学家通过研究发现,精子和卵子细胞外表相互作用的蛋白质对于开启哺乳动物的生命过程非常重要,这些蛋白质可以帮助精子和卵子互相识别,相关研究为改善不孕症疗法以及开发新型避孕药提供了新的研究思路。
研究者GavinWright表示,我们发现的这种名为Juno的蛋白质可以和Izumo蛋白进行配对,没有精子和卵子细胞外表蛋白质的相互作用,受精作用就不会发生;文章中研究人员开发了人工的Izumo蛋白,并且利用该蛋白来识别卵细胞外表的配对蛋白Juno,利用这种途径,精子就可以很快和卵子进行融合开启受精作用。
9、CellRep:最新研究揭开困扰科学家们30年来的乳腺癌难题
来自美国西雅图FredHutchinson癌症研究中心的研究人员通过研究说明,缺失基因CTCF一个拷贝的小鼠机体中往往存在异常的***化水平而且其更容易诱发癌症,相关研究成果刊登于国际杂志CellReports上。
CTCF是长期以来一直被众多科学家研究的一种DNA结合蛋白,其对于人类基因组的架构具有重要的影响作用,早在30年前科学家就首次报道了在乳腺癌患者中染色体16号上的CTCF基因的一个拷贝频繁发生缺失,于是科学家就克隆
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出了人类的CTCF基因并将其投射至人类16号染色体上的相同区域进行研究。
10、PLoSONE:科学家发现身材矮小的男性寿命更长
来自夏威夷大学的研究人员通过研究发现,在日本男性中矮小的身材和较长的寿命存在之间关联;研究者BradleyWillcox教授表示,我们可以将人类分为两种:身高5英尺2寸以下和5英尺2寸以上的两类,身高5英尺2寸以下的人们的寿命可以更长一些,而且个体身高越高其寿命越短。
研究者说道,矮个儿男性或许机体中更易出现保护性的长寿基因FOXO3,从而在早期发育和生活中导致身材尺寸更小,而且矮个儿男性血液中的胰岛素水平较低,患癌风险也较低;Willcox博士表示,这项研究中我们首次研究揭示身材尺寸和基因直接相关,此前我们只知道在动物模型中存在这样的关联,但是如今我们利用小鼠、蠕虫等进行研究发现身材尺寸和个体的寿命直接关联。
研究者并未指出特殊的身高或者年龄范围,局部是因为不管你多高,你依然可以保持健康的生活方式,或许这些人机体中会存在FOXO3的基因型但并不是用于增加寿命的基因类型。本文研究在一定范围内对于揭示身高和寿命之间的关联提供了一定的研究数据。
11、CellRep:首次在猴子机体中实现将皮肤多能干细胞诱导分化形成新骨组织
来自国家心肺血液研究所的科学家通过研究首次在猴子机体中,利用来自其机体自身皮肤细胞的诱导多能干细胞〔iPSCs〕成功制造出了新生骨,相关研究成果刊登于国际杂志CellReports上。
研究者CynthiaDunbar表示,我们已经设计出了动物模型,就是利用猕猴来检测这种多能干细胞疗法的有效性;由于猕猴和人类非常相近,因此如果该疗法确实有效,那么就可以将其也应用于人类机体中来治疗人类的疾病。
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而且研究者还表示,利用这种模型也可以说明一种来自未分化的自体iPSCs确实可以诱发畸胎瘤的形成,然而肿瘤的形成是非常缓慢的而且需要一定数量的iPSCs才能够发生,而本文主要对研究者利用自体的iPSCs产生新骨进行了报道,其对于临床研究具有重要的意义。自体细胞主要表现为iPSCs可以产生任何类型的组织,利用这些细胞进行组织修复并不需要较长的时间,而且也无需利用毒性免疫抑制药物来抑制机体的排斥反响。
12、CancerCell:肿瘤干细胞存在确实凿性证据
一项研究首次遗传跟踪识别出人类患者中的肿瘤干细胞,在牛津大学和瑞典卡罗林斯卡研究所科学家带着的国际研究小组研究了一组骨髓增生异常综合征患者,骨髓增生异常综合征是一种恶性血液疾病,其经常开展为急性髓系白血病。他们的研究结果发表在CancerCell杂志上,为肿瘤干细胞的存在提供了确凿的证据。
肿瘤干细胞的概念已经引人注目多年,但一直是有争议的观点。任何癌症的根源是一小局部癌细胞,这一小局部癌细胞负责驱使病人的癌症生长和进化。这些癌症干细胞自我补充和产生其他类型的癌细胞,如正常干细胞产生其他正常组织一样。这个概念是很重要的,因为它说明,只有开展摆脱癌症干细胞的治疗,才能够铲除癌症。同样地,如果能有选择地消除这些癌症干细胞,其它剩余的肿瘤细胞将无法维持癌症。
13、Diabetes:他汀类药物或和糖尿病发生直接相关
刊登在国际杂志Diabetes上的一篇研究论文中,来自麦克马斯特大学的研究人员通过研究发现了一种抑制他汀类药物对机体副作用的新型方法,他汀类药物是一种降低胆固醇及抑制心脏疾病的药物;文章中,研究人员发现了一种连接他汀类药物和糖尿病之间的路径,这项研究或为开发新一代他汀类药物提供了一定
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思路。
大约1300万人或超过40岁以上的人群都使用过他汀类药物;研究者Schertzer说道,他汀类药物在降低心脏血管疾病事件上是非常受推崇的,但其由于会有副作用,近日有研究发现他汀类药物的服用和糖尿病风险增加直接相关;如果利用他汀类药物改善了机体的代谢情况,那么实际上就可以降低糖尿病发生的风险。
14、Nature:关键促癌基因或成为新型癌症疗法的靶点
刊登在国际著名杂志Nature上的一篇研究论文中,来自美国明尼苏达大学等处的研究人员通过研究发现至少和20%的癌症发病相关的一种关键促癌基因也有其致病弱点;MYC是和癌症相关的一种基因,其同伙-一种名为PVT1的非编码RNA,其或许可以帮助科学家们理解MYC向癌细胞提供“燃料〞的机制。
研究者AnindyaBagchi表示,我们都知道MYC的扩增会引发癌症,但是同时我们也知道MYC并不会单独扩增,其常常会和附近染色体区域的基因一起扩增;因此本文中研究者想知道是否MYC的“邻居〞基因在MYC扩增中所扮演的角色。研究者发现MYC和PVT1可以同时进行基因扩增,在细胞中PVT1可以帮助增强MYC蛋白质的危险“活动〞。
15、PLoSMed:爱长痣?留神乳腺癌来袭
根据发表在本周PLOSMedicine杂志上的新研究证实:皮肤色素痣,俗称痣,可能是乳腺癌一种新的预测因子,研究人员JialiHan和印第安那大学、哈佛大学以及法国INSERM同事报告说,拥有更多数量痣的女性,更容易患乳腺癌。
研究人员使用来自两个大型的前瞻性队列研究的数据,得出上述结论,这两项大型的前瞻性队列研究分别为美国的Nurses'HealthStudy,其中包括74523名女护士,追访研究了24年,以及法国的E3NTeachers'StudyCohort,其中包括
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89902名妇女,追访研究了18年。
16、PNAS:缺乏睡眠的后果
刊登在国际杂志PNAS上一项研究说明,缺乏睡眠会影响人体的新陈代谢。这项研究对于在适宜的时间去检查疾病比方癌症,心脏病还有对药物的有效管理是非常有用的。
研究者调查在睡眠缺乏,生物钟紊乱,新陈代谢与发现一天时间中一个清晰的代谢变化之间有一定的关系。
健康的成年男性志愿者被放置到一个环境中,在这个环境中,光线、睡眠、饮食和姿势都被有效控制。研究者每两小时收集一次血样为了观察一天之中代谢标记物如何改变。在开始的24小时当中,参与者经历了正常的睡眠与苏醒的循环。紧随24小时不休息的状态之后调查睡眠缺乏对代谢节律的影响。结果显示由于睡眠缺乏使得代谢过程显着增加。27种代谢物包括5-羟色***,相比拟于睡眠期,它在睡眠缺乏期会更高水平的出现。
17、CellReports:食物也能调节生物钟?
食物不仅滋养身体,而且影响机体内部的生物钟。近日,研究人员在CellReports杂志上的一项报告为如何通过饮食控制来调节生物钟,帮助患者的各种疾病提供了新的见解,研究说明胰岛素也可能参与了生物钟的“重新设定〞。
内部生物钟或“昼夜节律〞调控身体众多生物学过程,生物钟使能基因在一天中适宜的时间最大化表达,从而允许生物体适应地球的自转。
生理和环境之间的节奏慢性不同时,不仅降低生理性能,而且还给不同的疾病如糖尿病,心血管疾病,睡眠障碍和癌症带来显着高风险。