大腦細(xì)胞也要“試鏡”

幾十年來，神經(jīng)學(xué)家一直在研究，大腦如何能在不需要成長或擴(kuò)大的情況下，繼續(xù)學(xué)習(xí)新技能。有證據(jù)表明，腦細(xì)胞（神經(jīng)元、突觸和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞）的數(shù)量在人們學(xué)習(xí)之初會(huì)增加，但許多最終會(huì)被修剪掉，或者被分配到其他角色中去。不過，德國和瑞典聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在《認(rèn)知科學(xué)趨勢(shì)》上報(bào)告了一個(gè)新觀點(diǎn)：大腦的膨脹或者收縮是一種達(dá)爾文選擇過程。

“學(xué)習(xí)初始階段的腦細(xì)胞會(huì)膨脹或增長，然后部分或全部重新規(guī)劃?！痹撜撐牡谝蛔髡摺⒌聡R普學(xué)會(huì)人類進(jìn)化研究所神經(jīng)學(xué)家Elisabeth Wenger說，“這似乎是大腦首先探索各種可能的最佳方式，召集不同的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞類型進(jìn)行調(diào)試，最后選擇最好的，去掉那些不再需要的?！?/p>

Wenger把大腦細(xì)胞描述為參加試鏡的演員，而大腦是導(dǎo)演：大腦通過形成新細(xì)胞來召喚候選者，這使得它在體積上有了增長。然后，大腦會(huì)讓細(xì)胞嘗試不同的功能——看看哪個(gè)能最好地儲(chǔ)存或攜帶信息。一旦確定哪種細(xì)胞最有效地發(fā)揮作用，大腦會(huì)對(duì)其他候選者進(jìn)行否定，或者為其分配不同的角色。

作為證據(jù)，研究人員論述了一項(xiàng)研究，即讓慣用右手的人學(xué)習(xí)用左手寫字和畫畫。1個(gè)月后，參與者的腦容量增加了，但3周后，他們的大腦幾乎恢復(fù)正常。研究人員在另一項(xiàng)研究中也觀察到類似的結(jié)果：讓猴子學(xué)會(huì)使用耙子獲取食物。論文中提到的其他研究還包括：人們學(xué)習(xí)新的手部運(yùn)動(dòng)和老鼠區(qū)分聲音。

研究人員認(rèn)為，這一理論將影響科學(xué)家對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)研究的設(shè)計(jì)?！昂苊黠@，在某種程度上，之前的研究設(shè)計(jì)不足以顯示發(fā)生的變化的全部范圍?！盬enger說，“這個(gè)理論要求研究有更多的測(cè)量時(shí)間點(diǎn)，以適當(dāng)?shù)仫@示大腦體積的變化?！?/p>

研究揭示自閉癥患者對(duì)社會(huì)化學(xué)信號(hào)反應(yīng)異常

《自然—神經(jīng)科學(xué)》在線發(fā)表的一篇研究報(bào)道顯示，與未患自閉癥譜系障礙（ASD）的個(gè)體相比，ASD患者會(huì)對(duì)無意識(shí)感知的社會(huì)化學(xué)信號(hào)做出不同的，有時(shí)甚至是相反的反應(yīng)。該發(fā)現(xiàn)或許可以部分解釋為什么ASD患者誤讀情緒。

哺乳動(dòng)物通?？啃嵊X解讀情緒，并通過對(duì)化學(xué)信號(hào)的認(rèn)知進(jìn)行社會(huì)交流。有越來越多的證據(jù)證明在人類中同樣存在包含意義的社會(huì)化學(xué)信號(hào)釋放現(xiàn)象。已證明人類化學(xué)信號(hào)能傳達(dá)年齡、敵對(duì)態(tài)度、快樂和恐懼等信息，它們能潛在影響大腦活動(dòng)和一般性心理及情緒狀態(tài)。

以色列魏茨曼科學(xué)研究院的Noam Sobel及同事發(fā)現(xiàn)對(duì)“恐懼氣味”——如處于壓力狀態(tài)（基于皮質(zhì)醇水平的高低）的跳傘者分泌的汗液——的無意識(shí)接觸會(huì)增加神經(jīng)功能正常的個(gè)體中植物性神經(jīng)系統(tǒng)（負(fù)責(zé)無意識(shí)身體功能，如呼吸和心跳）的活動(dòng)，但是并不會(huì)對(duì)ASD患者產(chǎn)生影響。

研究人員還發(fā)現(xiàn)神經(jīng)功能正常的個(gè)體更信任分泌平靜行走時(shí)的汗液的人體模型，而不是釋放這種恐懼化學(xué)信號(hào)的人體模型。但是患有ASD的參與者卻報(bào)告更信任發(fā)出“恐懼氣味”的模型。此外，對(duì)兩種不同合成化學(xué)信號(hào)的無意識(shí)接觸對(duì)神經(jīng)功能正常的參與者和患ASD的參與者造成相反的影響。

Sobel等人發(fā)現(xiàn)兩組參與者的嗅覺均正常，因?yàn)楫?dāng)被要求區(qū)分和評(píng)判身體氣味時(shí)，他們的答案幾乎一樣，只有對(duì)無意識(shí)接觸到的化學(xué)信號(hào)才做出不同反應(yīng)。

作者推測(cè)，對(duì)化學(xué)信號(hào)的異常反應(yīng)比無反應(yīng)產(chǎn)生更深刻的影響，因?yàn)楫惓７磻?yīng)可能導(dǎo)致對(duì)情緒信號(hào)的錯(cuò)誤解讀。

大腦植入物可減輕情緒障礙

釋放電脈沖以調(diào)整某個(gè)人感情和行為的大腦植入物首次在人群中接受測(cè)試。由美國軍隊(duì)研究機(jī)構(gòu)——國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局（DARPA）資助的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)已開始進(jìn)行針對(duì)閉環(huán)大腦植入物的初步試驗(yàn)。這些植入物利用算法探測(cè)同情緒障礙相關(guān)的模式，可在沒有醫(yī)生干預(yù)的情況下電擊大腦并使其重回健康狀態(tài)。

這項(xiàng)在華盛頓舉行的神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)（SfN）上得以展示的研究或許最終可為治療若干種抵抗現(xiàn)有療法的嚴(yán)重精神疾病提供了一種方法。同時(shí)，它也提出了棘手的倫理問題，尤其是因?yàn)樵摷夹g(shù)可在一定程度上讓研究人員實(shí)時(shí)獲取某個(gè)人的內(nèi)心感受。

在SfN會(huì)議上，來自南加州大學(xué)的電氣工程師Omid Sani同加州大學(xué)舊金山分校神經(jīng)科學(xué)家Edward Chang共同展示了心情如何被“編碼”在大腦中的首幅地圖。研究人員同6名大腦中植入電極的癲癇患者合作，在1～3周的時(shí)間里詳細(xì)追蹤了他們的大腦活動(dòng)和心情。通過比較兩種信息，研究人員創(chuàng)建了一種算法，以“解碼”患者不斷變化的心情。一些廣義的模式浮現(xiàn)出來，尤其是在此前被同心情聯(lián)系起來的大腦區(qū)域。

Sani介紹說，一旦他們找到合適的志愿者，Chang及其團(tuán)隊(duì)將隨時(shí)測(cè)試這種新的閉環(huán)系統(tǒng)。Chang表示，該團(tuán)隊(duì)已在人群中測(cè)試過一些閉環(huán)刺激。但由于此項(xiàng)工作仍是初步的，因此他拒絕提供細(xì)節(jié)。

另一個(gè)由DARPA資助、來自麻省綜合醫(yī)院的團(tuán)隊(duì)正在采用另一種方法。他們沒有探測(cè)特定的情緒或精神疾病，而是想繪制同出現(xiàn)在多種疾病中（比如在注意力集中或同理心方面存在困難）的行為相關(guān)的大腦活動(dòng)。在SfN會(huì)議上，研究人員報(bào)告了其研發(fā)的旨在當(dāng)某個(gè)人從設(shè)定任務(wù)中（比如匹配數(shù)字圖像或者辨識(shí)面部情緒）分心時(shí)刺激大腦的軟件。

研究人員發(fā)現(xiàn)，向大腦中涉及決策和情緒的區(qū)域釋放電脈沖可顯著改善測(cè)試參與者的表現(xiàn)。該團(tuán)隊(duì)還描繪了當(dāng)某個(gè)人因健忘或分心而在特定任務(wù)中的表現(xiàn)開始下滑時(shí)出現(xiàn)的大腦活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，通過電刺激，他們能逆轉(zhuǎn)這種狀況。

新型植入裝置利用激光向耳朵發(fā)射聲音

一種新的植入裝置利用光脈沖刺激聽覺神經(jīng)，從而改善了現(xiàn)有的耳蝸植入物。

傳統(tǒng)植入物依依賴于一系列直接靠在內(nèi)耳膜上的電極，并且利用電信號(hào)刺激下方的聽覺神經(jīng)。不過，植入它們可能進(jìn)一步損傷聽力，同時(shí)電流會(huì)很輕易地在神經(jīng)組織中擴(kuò)散，從而刺激附近細(xì)胞。對(duì)病人來說，這是一種噪音。

一項(xiàng)由瑞士電子與微科技中心協(xié)調(diào)開展的研究基于最近發(fā)現(xiàn)的光聲效應(yīng)，即細(xì)胞可被紅外光脈沖刺激。不過，這到底是如何發(fā)生的一度成為一些爭議的來源。

一種理論認(rèn)為，它之所以能起作用，是因?yàn)橛霉饷}沖快速加熱的神經(jīng)細(xì)胞導(dǎo)致其去極化，從而觸發(fā)動(dòng)作電位。另一種競爭性的理論是，激光脈沖迅速加熱內(nèi)耳中的水分子，從而引發(fā)令頭發(fā)振動(dòng)的微小沖擊。這和聲波通常起作用的方式相似。

如今，來自德國漢諾威激光中心的Nicole Kallweit和同事發(fā)現(xiàn)了支持后一種理論的證據(jù)：他們的系統(tǒng)在聽覺神經(jīng)完好但失去頭發(fā)細(xì)胞的豚鼠中無法發(fā)揮作用。

研究人員表示，這支持了光聲刺激理論。他們打算利用這種對(duì)聲光效應(yīng)的改良，開發(fā)新一代耳蝸植入物。研發(fā)這種設(shè)備是耗資400萬歐元且由歐盟提供部分資助的“產(chǎn)生自然光聲的主動(dòng)式植入物”項(xiàng)目的一部分。

研究人員的下一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是讓該系統(tǒng)變得更加節(jié)能，從而使電池持續(xù)更長時(shí)間?，F(xiàn)有耳蝸植入物將不會(huì)被代替。相反，很有可能兩種技術(shù)會(huì)被結(jié)合起來，從而為患者提供既擁有更大靈活性又能隨著時(shí)間流逝適應(yīng)其需求的系統(tǒng)。

噬菌體或幫助維持人體健康

噬菌體在一戰(zhàn)士兵的糞便中被發(fā)現(xiàn)能殺死細(xì)菌。一個(gè)世紀(jì)后，這種病毒又因在人體內(nèi)可能扮演的角色而正在引發(fā)新的關(guān)注。從海洋到土壤，噬菌體幾乎無處不在。如今，一項(xiàng)研究表明，人類每天通過腸道吸收多達(dá)300億個(gè)噬菌體。

盡管這種病毒最終去了哪里仍不得而知，但最新數(shù)據(jù)和其他研究讓科學(xué)家懷疑，人體內(nèi)大量的噬菌體——“噬菌體組”是否可能通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)影響生理機(jī)能?！盎A(chǔ)生物學(xué)告訴我們，噬菌體不會(huì)同真核細(xì)胞相互作用?！卑拇罄麃喣{什大學(xué)噬菌體研究人員Jeremy Barr表示，但他現(xiàn)在認(rèn)為“這完全是胡說八道”。Barr主導(dǎo)了上述發(fā)表于mBio電子期刊的研究。

幾十年來，大多數(shù)關(guān)于噬菌體的醫(yī)學(xué)研究關(guān)注的是將這些細(xì)菌寄生蟲轉(zhuǎn)變成抗生素。雖然在噬菌體療法方面也有一些令人矚目的成功案例，但它一直未成為一種可靠的治療方法。

Barr的早期研究證明，噬菌體可能自然而然地幫助保護(hù)人類免遭病原體侵襲。通過對(duì)從珊瑚到人類的各種動(dòng)物進(jìn)行研究，他發(fā)現(xiàn)，和保護(hù)人類牙齦和腸道的噬菌體一樣，黏液層中噬菌體的豐度是周邊環(huán)境中的4倍多。事實(shí)證明，噬菌體的蛋白質(zhì)外鞘可同一種人體大量分泌的和水共同組成黏液的黏蛋白結(jié)合。

附著在黏液上使噬菌體得以遇到更多的細(xì)菌獵物。Barr由此在一系列體外研究中證實(shí)，這些病毒保護(hù)底層細(xì)胞免遭可能的細(xì)菌病原體侵襲，從而提供了一個(gè)額外的免疫層。

如今，Barr發(fā)現(xiàn)，噬菌體可從腸道黏液進(jìn)入人體。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，排列在人類腸道、肺部以及包圍大腦的毛細(xì)血管等各部位的上皮細(xì)胞能吸收噬菌體并將其運(yùn)輸?shù)襟w內(nèi)。雖然傳輸機(jī)制仍不明確，但研究人員發(fā)現(xiàn)了被裹在細(xì)胞囊泡內(nèi)的噬菌體。他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中的上皮細(xì)胞吸收噬菌體的速率估測(cè)，一個(gè)人每天可能吸收多達(dá)300億個(gè)噬菌體。

波蘭科學(xué)院免疫學(xué)與實(shí)驗(yàn)療法研究所分子生物學(xué)家Krystyna Da?browska表示，最新研究很好地展示了噬菌體可能如何進(jìn)入人體。不過，她提醒說，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿同活體動(dòng)物的腸道并不相同，同時(shí)Barr論文中使用的一些細(xì)胞是癌癥細(xì)胞。它們和普通細(xì)胞相比，可能擁有不同的噬菌體吸收速率。

三種分子有助判斷糖尿病風(fēng)險(xiǎn)

澳大利亞與美國科研人員的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，有三種分子可以用來檢測(cè)實(shí)驗(yàn)鼠出現(xiàn)胰島素抵抗的情況，從而判斷其糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)。

胰島素抵抗是指胰島素促進(jìn)機(jī)體攝取和利用葡萄糖的效率下降，容易引發(fā)肥胖、高血壓和高血糖等癥狀，導(dǎo)致2型糖尿病。引發(fā)胰島素抵抗的因素十分復(fù)雜，包括基因和環(huán)境等多個(gè)方面，其具體機(jī)制尚不清楚。

澳美兩國科研人員組成的研究團(tuán)隊(duì)在美國《生物化學(xué)雜志》上報(bào)告說，他們選擇三組不同品種的實(shí)驗(yàn)鼠作為研究對(duì)象，給它們喂食高脂肪飼料和普通飼料兩種食物，綜合考察基因和環(huán)境等因素對(duì)代謝的影響。研究人員隨后借助機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行代謝組學(xué)分析。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“C22：1輔酶A”“乙酰肉堿”和“C16神經(jīng)酰胺”這三種與代謝有關(guān)的分子，是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)鼠胰島素抵抗情況的最佳指標(biāo)。將這三種分子結(jié)合起來考察，檢測(cè)的準(zhǔn)確率會(huì)更高。

參與研究的悉尼大學(xué)教授詹姆斯·戴維說，及早診斷出胰島素抵抗，可以為糖尿病的早發(fā)現(xiàn)、早治療提供幫助。研究人員將以此為切入點(diǎn)，進(jìn)一步研究引發(fā)糖尿病等代謝疾病的多種因素及深層機(jī)制。

日研究人員用iPS細(xì)胞培養(yǎng)出肺泡

日本研究人員最新利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）培養(yǎng)出肺泡，這將有助于肺病新藥研發(fā)或肺病的再生醫(yī)療應(yīng)用。

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，京都大學(xué)一個(gè)研究小組向人類iPS細(xì)胞添加特殊的蛋白質(zhì)和低分子化合物等，成功培養(yǎng)出了肺部氣體交換的主要部位——肺泡。肺泡屬于肺的功能單位，負(fù)責(zé)向血液輸送氧氣并接收二氧化碳。

iPS細(xì)胞是利用皮膚細(xì)胞等體細(xì)胞，經(jīng)誘導(dǎo)因子處理后轉(zhuǎn)化而成的細(xì)胞，其功能和胚胎干細(xì)胞類似，能分化成各種組織和器官。

諾貝爾獎(jiǎng)得主京都大學(xué)教授山中伸彌等人于2007年11月在美國《細(xì)胞》雜志上發(fā)表了有關(guān)制成iPS細(xì)胞的論文。10年來，有關(guān)iPS細(xì)胞的研究日盛，在藥物研發(fā)和再生醫(yī)療方面都被寄予厚望，其中一些研究已經(jīng)進(jìn)入臨床階段。

激素讓女性更易得哮喘

女性患哮喘的幾率是男性的兩倍，而這種差異可能是性激素對(duì)肺細(xì)胞的影響引起的。美國范德堡大學(xué)和約翰斯·霍普金斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，睪丸激素會(huì)阻礙一個(gè)與哮喘癥狀有關(guān)的免疫細(xì)胞，例如肺部的炎癥和粘液分泌。

“當(dāng)我們開始這項(xiàng)研究時(shí)，我們?cè)J(rèn)為卵巢激素會(huì)增加炎癥?！狈兜卤ご筢t(yī)學(xué)中心的Dawn Newcomb說，“但我很驚訝地發(fā)現(xiàn)睪酮在減輕炎癥方面更重要。”

之前有研究發(fā)現(xiàn),在青春期之前,男孩患哮喘的幾率比女孩大1.5倍。但這一趨勢(shì)在青春期后逆轉(zhuǎn)，變成女性患哮喘的幾率是男性的兩倍。而且，這種模式一直持續(xù)到女性進(jìn)入更年期，然后哮喘發(fā)病率開始下降。研究人員懷疑性激素可能參與其中。

Newcomb和同事分析了人類和老鼠的細(xì)胞，以進(jìn)一步研究這種性別差異的趨勢(shì)。他們專注于固有淋巴樣2型細(xì)胞（ILC2細(xì)胞）。這些細(xì)胞能產(chǎn)生導(dǎo)致肺部炎癥和粘液產(chǎn)生的細(xì)胞因子，使呼吸變得更困難。研究人員收集了患有哮喘和無哮喘者的血液，發(fā)現(xiàn)哮喘患者的ILC2細(xì)胞比沒有哮喘的人多。而哮喘女患者的ILC2細(xì)胞比哮喘男患者多。

研究人員在小鼠的肺里也發(fā)現(xiàn)了ILC2細(xì)胞，但數(shù)量很少。與他們?cè)谌祟惿砩习l(fā)現(xiàn)的結(jié)果相似，Newcomb團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，他們從雄老鼠身上的ILC2細(xì)胞比雌老鼠少。

當(dāng)研究人員將雌激素和孕酮等卵巢激素添加到ILC2細(xì)胞時(shí)，他們并沒有看到細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力變化或提高。然而，當(dāng)他們添加睪丸激素時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)該荷爾蒙阻止了細(xì)胞的擴(kuò)張，減少了細(xì)胞因子的產(chǎn)生。未來，研究人員還希望進(jìn)一步研究更多性激素對(duì)哮喘的影響。

不接觸皮膚即可監(jiān)測(cè)生命體征

英國《自然》旗下新刊《自然·電子》雜志在線發(fā)表一項(xiàng)成果，美國科學(xué)家將身體外部和內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成射頻信號(hào)，研發(fā)出一種不直接接觸皮膚便可監(jiān)測(cè)人體生命特征的最新方法。該技術(shù)將來還可以同時(shí)監(jiān)測(cè)多人，為醫(yī)護(hù)人員提供一種高性價(jià)比且溫和的方法，來監(jiān)護(hù)住院病人。

生命體征是維持機(jī)體正?；顒?dòng)的支柱，也是醫(yī)生用來判斷病情輕重和危急程度的重要指征，主要包括心率、脈搏、血壓、呼吸、血氧等等的改變或惡化。在現(xiàn)實(shí)的治療和護(hù)理中，測(cè)量病人的生命體征是不可或缺的步驟，醫(yī)護(hù)人員必須全方面地了解生命體征的意義。但是，目前通用的方法都需要直接接觸皮膚，針對(duì)病況不同，有些時(shí)候這一測(cè)量非常不便，或者效率、準(zhǔn)確度很低，影響了及時(shí)采取有效措施進(jìn)行救治。

美國康奈爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，此次創(chuàng)建了一種新方法，能直接將病人的外部和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成射頻信號(hào)。這種技術(shù)被命名為近場(chǎng)相干傳感，利用附在織物天線上的射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽進(jìn)行工作。天線則放置在皮膚附近，比如襯衫口袋或袖口。

研究人員表示，電磁信號(hào)的相位對(duì)射頻電源與接收器之間的距離敏感，可用于評(píng)估外部的胸部運(yùn)動(dòng)。信號(hào)的振幅對(duì)這樣的變化敏感度更低，因此可用于感知體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)成員對(duì)多項(xiàng)生命體征進(jìn)行了測(cè)試，表明該技術(shù)目前可以用來有效監(jiān)測(cè)病人的心率、血壓、呼吸率和呼吸難度，并有望在未來形成一種能多人同時(shí)進(jìn)行的、低成本的生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

科學(xué)家揭示低溫等離子體殺滅鼻咽癌細(xì)胞機(jī)制

低溫等離子體是近年來興起的一種癌癥治療方法，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院醫(yī)學(xué)物理與技術(shù)中心宋文成副研究員等人近期發(fā)現(xiàn)了低溫等離子體殺滅鼻咽癌細(xì)胞的機(jī)制。

等離子體是物質(zhì)的第四種狀態(tài)，主要由離子、電子及中性粒子組成。近年來，低溫等離子體在醫(yī)療方面的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速，特別是在腫瘤治療領(lǐng)域，低溫等離子體可以“選擇性”殺死癌細(xì)胞，抑制細(xì)胞增殖，為癌癥治療提供了一種新方法。

等離子體能直達(dá)病灶部位，有效殺死鼻咽癌細(xì)胞，但其分子機(jī)制尚不明確。本研究通過自主開發(fā)的低溫等離子體裝置處理鼻咽癌細(xì)胞（CNE-2Z），發(fā)現(xiàn)等離子體誘導(dǎo)產(chǎn)生的活性氧和活性氮顯著抑制CNE-2Z活力并導(dǎo)致其凋亡，抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸能阻斷等離子體誘導(dǎo)CNE-2Z細(xì)胞凋亡。等離子體通過CHOP、p53、Bax蛋白上調(diào)和Bcl-2蛋白下調(diào)，來觸發(fā)線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)CNE-2Z細(xì)胞凋亡。

據(jù)了解，該研究成果有助于人們理解等離子體殺滅鼻咽癌細(xì)胞的機(jī)制，并為今后實(shí)際應(yīng)用于癌癥治療提供了理論依據(jù)。

新方法可靈敏檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物

腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)有助于發(fā)現(xiàn)各類早期癌癥隱患。我國科學(xué)家通過發(fā)展一種新型的氧化石墨烯放大熒光各向異性法，實(shí)現(xiàn)了腫瘤標(biāo)志物miRNA-21的靈敏檢測(cè)，有助于推動(dòng)相關(guān)腫瘤疾病的早期精確診斷。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分析化學(xué)》期刊上。

miRNA是一類具有基因調(diào)控功能的小分子核糖核酸，在細(xì)胞生長、分化等生物作用中扮演重要角色，與多方面的病理情況密切相關(guān)。其中miRNA-21在多種腫瘤組織中異常表達(dá)，被視為重要的腫瘤標(biāo)志物。提高腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的靈敏度對(duì)于相關(guān)疾病的早期診斷至關(guān)重要，也是科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

據(jù)論文第一作者、西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授甄淑君介紹，熒光各向異性法是生物醫(yī)學(xué)分析中常用的檢測(cè)方法，但由于miRNA-21具有低含量、易降解、尺寸小、相互序列相似性高等特點(diǎn)，在檢測(cè)中通常難以產(chǎn)生明顯的信號(hào)變化。研究團(tuán)隊(duì)使用氧化石墨烯作為熒光各向異性放大劑，同時(shí)利用雙核酸催化組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)變化增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這一方法使得可檢出的miRNA-21最低濃度從9100皮摩爾降至47皮摩爾，檢測(cè)限大幅降低，同時(shí)檢測(cè)的靈敏度提高了4.3倍。

“新方法提高了傳統(tǒng)氧化石墨烯放大熒光各向異性法的靈敏度和選擇性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥標(biāo)志物的簡單、快速、靈敏檢測(cè)?！闭缡缇榻B，該方法已被成功用于檢測(cè)喉癌細(xì)胞、肺腺癌細(xì)胞等不同癌細(xì)胞中的miRNA-21，未來有望應(yīng)用于臨床診斷，提高相關(guān)腫瘤疾病的早期檢測(cè)水平。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高致病性肺炎克雷伯氏菌耐藥機(jī)制

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)杜向黨教授團(tuán)隊(duì)對(duì)來源于人和動(dòng)物的肺炎克雷氏菌進(jìn)行了回溯性研究，找到了高致病性肺炎克雷伯氏菌的耐藥機(jī)制。

肺炎是一種常見疾病，其中重癥肺炎對(duì)人的生命危害很大。對(duì)于肺炎的治療，在抗生素出現(xiàn)之前大約有三分之一的人難免一死?？股爻霈F(xiàn)后肺炎的致死率大大降低，但隨著近年來抗生素的廣泛使用，肺炎病原菌逐漸產(chǎn)生了耐藥性。因此，國內(nèi)外眾多研究成果均顯示，兼具有多藥耐藥和高毒力特性的碳青霉烯類藥物耐藥肺炎克雷伯氏菌已成為重癥肺炎的重要病原，給感染控制帶來了巨大挑戰(zhàn)。

杜向黨團(tuán)隊(duì)通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了兼具有高毒力和多藥耐藥特性的高致病性肺炎克雷伯氏菌的出現(xiàn)，并且發(fā)現(xiàn)其多個(gè)毒力基因和耐藥基因分別位于毒力質(zhì)粒和耐藥質(zhì)粒上，同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)高致病性肺炎克雷伯氏菌流行株中已存在替加環(huán)素耐藥株，且通過試驗(yàn)找到了導(dǎo)致高致病性肺炎克雷伯氏菌流行株對(duì)替加環(huán)素耐藥的基因變異體，再加上其他研究人員關(guān)于高致病性肺炎克雷伯氏菌多粘菌素耐藥的研究，也就是說，目前最有效治療高致病性肺炎克雷伯氏菌引起的重癥肺炎的藥物——多粘菌素和替加環(huán)素正在面臨逐漸失效的危機(jī)。

據(jù)悉，2011—2016年間，杜向黨團(tuán)隊(duì)在收集的臨床病人樣本中共檢測(cè)到4株高致病性肺炎克雷伯氏菌，通過多位點(diǎn)序列分型顯示均為亞洲流行的ST11型。通過S1脈沖場(chǎng)凝膠電泳、Southern 印跡雜交和全基因組學(xué)測(cè)序的分析顯示，4株高致病性肺炎克雷伯氏菌均含有兩個(gè)不同類型的質(zhì)粒，即毒力質(zhì)粒（大小為280或230kb）和blaKPC-2陽性耐藥質(zhì)粒（大小為54或78kb）。拉絲試驗(yàn)證實(shí)CR-HvKP具有高粘性的特點(diǎn)，導(dǎo)致其在環(huán)境中具有高度的傳播性。

由于高致病性肺炎克雷伯氏菌不僅對(duì)氨基糖苷類、氟喹諾酮類、磷霉素類等常用抗菌藥物耐藥，還對(duì)被視為“抗生素最后防線”的碳青霉烯類藥物耐藥，使其可供選擇的治療藥物非常有限，僅限于多粘菌素、替加環(huán)素等少數(shù)幾種。該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)高致病性肺炎克雷伯氏菌流行株中已存在替加環(huán)素耐藥株。通過試驗(yàn)證實(shí)，該高致病性肺炎克雷伯氏菌流行株的替加環(huán)素耐藥表型由位于質(zhì)粒上的tet(A)基因變異體介導(dǎo)。替加環(huán)素耐藥高致病性肺炎克雷伯氏菌的出現(xiàn)，進(jìn)一步限制了該致病菌臨床用藥的選擇。