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實習醫生日記之頑固失眠

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今日去我院某教授跟門診,有一位中年女性患者因“反復失眠20余年”來就診。在此之前我并不知道真正意義上的熊貓眼,不過今日可真的見識到了,特拍了一張照片:

實習醫生日記之—妊娠劇吐

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劉某,女,32歲,第一次懷孕,停經已12周。該患者停經的第九周開始出現惡心嘔吐,開始時嘔吐尚不多,3-5次每天。后來嘔吐逐漸加重,7-8次每天,嘔不能食,嘔出食物及黃膽水。

實習醫生日記之豬蹄腳

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組成 黃芪10克,黨參(或太子參)10克,丹參10克,炒白術10克,薏苡仁15克,仙鶴草15克,白花蛇舌草15克,甘草5克。功能 益氣活血,健運脾胃。主治 適用于治療慢性萎縮性胃炎,或伴有腸上皮化生等

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2017年4月7日Science期刊精華

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摘要:本周又有一期新的期刊年月日發布它有哪些精彩研究呢讓小編一一道來
2017年4月7日Science期刊精華
圖片來自Science期刊。
2017年4月9日/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2017年4月7日)發布,它有哪些精彩研究呢?讓小編一一道來。

1.Science:發現一類新的巨病毒攜帶著有史以來最多的蛋白翻譯相關基因
doi:10.1126/science.aal4657; doi:10.1126/science.356.6333.15

病毒在地球上廣泛地存在。據估計,它們的數量是1031,是該星球上細菌數量的10倍,而且這一數字比銀河系中的恒星數量還要多。巨病毒(giant virus)的 特征具有異乎尋常大的基因組和病毒顆粒(包圍著病毒的遺傳物質)。它們能夠編碼幾種潛在地參與蛋白生物合成的基因,這一獨特的特征已讓人們針對它們的起源提出不同的假說。不過, 在發現一組新的具有比之前已知的任何其他病毒更加完整的翻譯復合體基因的巨病毒之后,來自美國能源部聯合基因組研究所(JGI)、國家衛生研究院(NIH)、加州理工學院(CalTech)和 奧地利維也納大學的研究人員認為這組巨病毒(被稱作Klosneuvirus)顯著地增加了我們對病毒進化的理解。相關研究結果發表在2017年4月7日的Science期刊上,論文標題為“Giant viruses with an expanded complement of translation system components”。

據預測,Klosneuvirus的宿主是原生生物(單細胞真核微生物),盡管迄今為止它們對原生生物的直接影響仍不清楚,但是它們被認為對這些有助調節地球上的生物地質化學循環的原生生物 發揮著重大的影響。

科學家們針對巨病毒起源提出兩種進化假設。一種假設指出巨病毒由一種古老的細胞( 可能是來自滅絕的生物第四域的一種細胞,現有的生物分類是三域系統:古生菌、細菌和真核生物)進化而來。另一種假設指出巨病毒起源自較小的病毒。

乍看之下,巨病毒Klosneuvirus中的這套“細胞”基因似乎具有一種相同的起源,但是當詳細地分析這些基因時,這些研究人員觀察到它們來自不同的宿主。從他們構建出的進化樹來看,他們注意到這些基因是這組巨病毒在它們的不同進化階段逐漸獲得的。這些來自Klosneuvirus的基因含有19種必需氨基酸(必需氨基酸總共有20種)特異性的氨酰-tRNA酶,20多種tRNA、一系列翻譯因子和tRNA修飾酶。這對所有病毒(包括之前已知的巨病毒)而言,這是一項史無前例的發現。

他們發現這組Klosneuvirus巨病毒來自一種新的病毒家族。巨病毒Mimivirus也屬于這個病毒家族。

2.Science:一種看似無害的腸道病毒能夠觸發食物過敏癥產生
doi:10.1126/science.aah5298; doi:10.1126/science.aan1500

呼腸孤病毒(reovirus)是一種常見而又無害的病毒。在一項新的研究中,來自美國芝加哥大學和匹茲堡大學醫學院的研究人員發現呼腸孤病毒感染能夠觸發免疫系統對麩質作出反應,從而導致乳糜瀉(celiac disease,也稱作脂瀉病,或麩質過敏癥)產生。相關研究結果發表在2017年4月7日的Science期刊上,論文標題為“Reovirus infection triggers inflammatory responses to dietary antigens and development of celiac disease”。這項研究進一步提示著病毒參與乳糜瀉和1型糖尿病等自身免疫疾病的產生,并且使得疫苗可能有朝一日被用來治療這些疾病成為可能。

乳糜瀉是由對麩質作出不合適的免疫反應導致的,因而是一種食物過敏癥。麩質是一種在小麥、黑麥和大麥中發現的蛋白,會破壞小腸的內壁。當前沒有治愈乳糜瀉的方法,而且唯一有效的療法是吃不含麩質的食物。

通過與來自匹茲堡大學醫學院兒科主任Terence Dermody博士合作,當前的這項研究證實腸道病毒能夠誘導免疫系統對麩質作出過度反應,觸發乳糜瀉產生。利用兩種不同的呼腸孤病毒毒株,這些研究人員展示了病毒間的遺傳差異如何能夠改變它們如何與免疫系統相互作用。這兩種呼腸孤病毒毒株誘導保護性免疫力,并不導致明顯的疾病。然而,當感染小鼠時,一種常見的人呼腸孤病毒毒株觸發炎性免疫反應和麩質的口服耐受性喪失,而另一種存在遺傳差異的人呼腸孤病毒毒株并不會如此。

這項研究也發現乳糜瀉病人要比沒有患這種疾病的人具有更高水平抗呼腸孤病毒抗體。具有高水平的抗呼腸孤病毒抗體的乳糜瀉病人也具有更高水平的IRF1基因表達。IRF1是一種在 麩質的口服耐受性喪失中發揮著關鍵作用的轉錄調節物。這提示著呼腸孤病毒感染能夠給免疫系統留下一種永久的標志,從而為隨后對麩質作出自身免疫反應鋪平道路。

這項研究提示著呼腸孤病毒感染可能是患上乳糜瀉的一種關鍵的起始事件。具有不成熟免疫系統的兒童更容易遭受病毒感染,因此對那些在遺傳上易患上乳糜瀉的兒童而言,呼腸孤病毒感染與首次接觸麩質相結合可能為患上乳糜瀉創造合適的條件。
3.Science:利用DART方法運送藥物到特定的神經元 有望治療帕金森病
doi:10.1126/science.aaj2161

藥物是研究神經元之間連接的工具,而且繼續成為神經系統疾病的主流療法。但是在這兩種情形下,一種主要的不足之處在于藥物影響所有類型的神經元,這就使得研究突觸中的細胞受體如何在完整的大腦中發揮作用和對它們的操作如何能夠導致臨床益處和副作用復雜化。突觸是神經元之間在功能上發生聯系的部位,也是信息傳遞的關鍵部位。

一種被稱作DART(Drugs Acutely Restricted by Tethering)的新方法可能克服了這些限制。DART是由來自美國杜克大學和霍華德-休斯醫學研究所的研究人員開發出來的。它首次讓研究人員有機會測試當一種藥物專門靶向一種細胞類型時會發生什么。

在首次研究中,DART揭示出帕金森病模式小鼠中的行動困難如何由AMPA受體(AMPA receptor, AMPAR)控制。AMPAR是一種突觸蛋白,能夠讓神經元接受大腦中其他神經元快速傳來的信號。這些結果揭示出為何近期一種AMPAR阻斷藥物的臨床試驗失敗了,并且提供一種新方法使用這種藥物。相關研究結果于2017年4月7日在線發表在Science期刊上,論文標題為“Deconstructing behavioral neuropharmacology with cellular specificity”。

DART的工作機制是對一種特定類型的細胞進行基因編程,使之表達來自細菌的一種惰性的酶HaloTag。這種酶除了表達在細胞表面上什么事情都不會做。這并沒有什么問題,然而,當研究人員注射一種AMPAR阻斷藥物時,事情就不一樣了:HaloTag捕獲這種藥物并將它附著在特定細胞的表面上。

研究人員注射如此低劑量的藥物以至于它不會影響其他的細胞。不過,鑒于這種運送如此高效,這種藥物被酶HaloTag標記的細胞表面所捕獲,并且經過幾分鐘的堆積,它的濃度比其他任何地方高100~1000倍。

在利用帕金森病模式小鼠開展的實驗中,Tadross和同事們將這種HaloTag附著到在基底神經節(大腦中復雜運動控制的區域)中發現的兩種神經元上。一種神經元是D1神經元,被認為發送“運動”指令。另一種神經元是D2神經元,被認為發揮著相反的作用,提供阻止運動的指令。

利用DART方法,Tadross將一種AMPAR阻斷藥物僅運送到D1神經元、僅運送到D2神經元,或者同時運送到D1神經元和D2神經元。當同時運送到這兩種神經元時,這種藥物僅改善運動功能障礙的幾種因素中的一種,這真實反映了最近的一項人體臨床試驗取得的乏善可陳的結果。Tadross團隊隨后發現將這種藥物僅運送到D1神經元中不會產生任何效果。然而,令人吃驚的是,當將這種藥物僅運送到D2神經元中時,這些帕金森病模式小鼠的運動變得更加頻繁和更加快速,換言之,更加接近于正常小鼠。

盡管這種藥物阻止神經元接受某些傳來的信號,但是它并不完全關閉這些神經元。這種細微差別對一小群具有兩種突出放電形式的D2神經元是特別重要的。利用DART方法,運動功能障礙的這些因素能夠獨自地加以操縱,從而提供首個證據證實帕金森病的運動功能障礙是由D2神經元中基于AMPAR的放電因素引起的。

4.Science:記憶形成的奧秘,以前說的不對!
doi:10.1126/science.aam6808

關于記憶,最新的說法是...... 以前的說法都不對!這個發現甚至讓做出這一宣布的科學家們自己都倍感吃驚。

美國和日本科研團隊發現,記憶是這樣發生的:人腦把信息“備份”,同時儲存兩份同樣的記憶版本,一份供當下用,另一份則永久保存,帶入墳墓。

關于記憶,以前是這么說的:人腦的兩個部分深度參與了對個人經歷的記憶:海馬體和皮層。海馬體先制作短期記憶,之后逐漸轉變成儲存在皮層里的長期記憶。

然而,理化學研究所—麻省理工學院神經回路遺傳研究中心(Riken-MIT Center for Neural Circuit Genetics)的科學家通過實驗證明,其實不是這么回事。當然,他們的實驗是在小白鼠身上做的,但據信也適用于人腦。

實驗本身之高、精、尖,細節可能外行不宜,概括地說就是通過儀器和操作來觀察記憶的形成過程,即腦細胞群對電擊的反應。然后,研究人員用光束射入大腦來控制神經元的活動,就好比把記憶當成開關來開啟和關閉。結果發現,記憶有兩個同時生成的版本,一個在海馬體,一個在皮層。

實驗室的那只小白鼠最初幾天沒有用皮層里的那個長期版本的記憶,因為科學家把它們的海馬體內的短期記憶關閉后,它們就忘了電擊這回事。但是,通過操作把皮層的長期記憶激活打開后,小白鼠們就記起來受過電擊了。

科學家們認為,長期記憶在形成的初期是不成熟或者是“沉默”的,而海馬體和皮層之間的聯系假如受阻,那么長期記憶就永遠無法成熟。這說明大腦的這兩部分仍有某種關聯,重心還是會隨著時間推移從海馬體向皮層轉移。
5. Science:攜帶寨卡病毒的蚊蟲基因組繪制成功
doi:10.1126/science.aal3327

在一項新的研究中,美國貝勒醫學院Olga Dudchenko研究團隊大大改進了從頭組裝基因序列的技術,他們以正確順序組裝人類基因組的準確性已經達到99%以上。同樣地,他們將該技術用于傳播疾病的兩種蚊蟲的基因組,為人們了解這些物種的祖先提供了重要的線索。這一進步將加快對許多生物體的基因組分析。

如今測序的大多數基因組是通過產生的短序列DNA碎片決定的,通過計算,這些短碎片序列像拼圖一樣被拼接在了一起。Hi-C是一種基于序列的將這些基因序列拼接在一起的方法,它是沿著染色體內框架將基因序列按次序和定向進行排列的。然而,鑒于染色體內基因物質是如此緊湊且緊密盤繞,因此,嘗試組裝基因組很容易會發生錯誤。

在這項研究中,Olga Dudchenko團隊開發出了一種技術,它能確定某框架長距離接觸模式突然改變的位置,從而提示框架的定位已經不再正確。同樣地,他們研發了一種新的算法,它能更好地對這些基因序列進行錨定、排序和定向。作者用這一改良的Hi-C技術來組裝人類基因組,他們發現99%的基因序列符合人類基因組的標準參照,而且框架中93%的定向是正確的。

接著,該團隊用這一技術來組裝傳播疾病的兩種蚊子的基因組;這兩種蚊子是埃及伊蚊和致倦庫蚊,前者是茲卡病毒的傳播媒介,后者則是西尼羅病毒的載體。他們的數據對這兩種蚊子有著共同的祖先提供了線索,這能幫助科學家在將來更好地了解控制這些傳播媒介的途徑。

6.Science:DNA序列與可遺傳的基因沉默密切相關
doi:10.1126/science.aai8266;
doi:10.1126/science.aai8236;
doi:10.1126/science.aaj2114;
doi:10.1126/science.aan1493

細胞命運決定需要基因的轉錄狀態(不論是開啟或關閉)在細胞多次傳代之間保持穩定地和可遺傳地維持。對受到沉默的基因而言,異染色質域與特定的組蛋白翻譯后修飾相關聯,而且這些組蛋白標記在DNA復制和染色質復制期間得到維持。

Friederike Laprell等人證實在果蠅中,親本甲基化組蛋白H3K27核小體在復制后遺傳到子細胞中,能夠抑制轉錄,但是它們并不足以擴散這種標記。新合成的核小體的三甲基化需要招募甲基轉移酶多梳抑制復合物2(Polycomb repressive complex 2, PRC2)到附近的順式調節DNA元件上。

Rory T. Coleman和Gary Struhl證實H3K27三甲基化核小體將PRC2錨定在多硫反應元件結合位點上,因此傳遞果蠅HOX基因上的表觀遺傳記憶。

Xiaoyi Wang和Danesh Moazed研究了裂殖酵母,并且證實序列依賴性機制和染色質域序列獨立性機制是組蛋白修飾的穩定表觀遺傳和沉默的表觀遺傳維持所必需的。

這些研究突出表明在生長和發育期間,DNA結合在可遺傳的基因沉默中發揮著至關重要的作用。

7.Science:生物醫學研究公共投資的應用價值
doi:10.1126/science.aal0010

給研究提供的公共資助依賴于一種觀點:由此所產生的知識會轉化為社會有價值的成果,如藥物。對這樣的關聯,聲稱比證實更加容易。Danielle Li等人研究了美國國家衛生研究院的27年資金資助。大約10%的資助被專利直接引用,這提示著某種技術應用,而且30%的資助被研究文章所引用,而這些文章隨后專利引用。5%的資助產生被成功得到批準的藥物的專利引用的論文,相比之下,不到1%的資助被這樣的專利直接引用。不論這種研究是基礎性還是應用性的,這些情形都是如此。(生物谷 Bioon.com)

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