在本期新闻快讯中，我们发现肿瘤是如何抑制免疫系统的，从而使它们的生长不受控制。此外，大脑电击如何提高数学能力，如何阻止中风造成的损害，以及细菌免疫系统-细菌如何保护自己免受伤害!
在这一集里
脑电刺激
一项新的研究发现，对大脑进行小剂量的电击可以提高数学能力。
牛津大学的研究人员罗伊·科恩·卡多什和他的同事在《当代生物学》上发表文章，测试了15名志愿者在接受TDCS(经颅直流电刺激)的过程中对数学能力的影响，TDCS是一种非侵入性的小电流通过大脑。在6天的时间里，每天对顶叶(大脑的后部)施加20分钟的刺激，顶叶的右侧曾被证明与数学函数有关。
然后，实验对象被训练处理一组新的由符号表示的9个“数字”，实验对象一开始并不知道这些数字之间的相对数值。他们的任务是学习它们。他们使用标准的数学测试算法进行评估，旨在探索受试者对数字之间关系的理解。
结果很有趣。头部右侧与正极相连的受试者在数值测试中的表现要比头部右侧与正极相连的受试者好得多，后者的表现更差。
对照组的参与者没有受到任何真正的刺激，他们的表现介于两组之间。更令人惊讶的是，几个月后，当同样的受试者在没有接受任何电刺激的情况下再次接受测试时，那些从刺激中受益的人继续比其他人表现得更好。
根据牛津大学的研究小组，五分之一的人在处理数字方面有明显的困难。他们说，因此，这种方法可以为提高数学智力做出重大贡献，对于那些有数学挑战的人来说，或者只是那些想增强心算能力的普通人!
防止脑损伤，在中风时
医生们可能很快就会有一种新的武器来对抗中风，中风是由于大脑部分血液流动中断而发生的。
加州大学洛杉矶分校的研究人员汤姆·卡迈克尔和他的同事在本周的《自然》杂志上发表文章称，他们用实验小鼠发现，中风影响区域周围存活的脑组织变得电活性不足。这是因为这个区域的细胞对抑制性神经递质GABA的反应增加了。
在短期内，这是有益的，因为通过抑制这些神经细胞的活动，大脑减少了它们的代谢需求，从而帮助它们生存。但这种电不兴奋状态似乎持续存在，这可能会阻碍长期的恢复。例如，这些大脑区域通常可以承担邻近受伤区域的一些工作量，帮助恢复功能。
卡迈克尔和他的同事们认为，重新增强这些细胞的活性可能会因此促进恢复，他们使用了一种名为L655,708的药物，这种药物能够阻断大脑中异常的GABA信号。
与未治疗的对照组相比，接受这种治疗的动物表现出显著改善的运动功能。这种治疗最好在中风后三天开始。这表明人类中风康复可能也应该包括药理学成分，而不是像目前的现状那样仅仅是基于物理治疗的方案。
05:53 -癌症自身的免疫抑制剂
癌症自身的免疫抑制剂
道格拉斯·费伦教授，剑桥大学
凯特-本周还有一条新闻，科学家们取得了一项突破，可能为对抗癌症提供了一种新的方法。剑桥大学研究员道格·费伦教授发现，当癌症发展时，它们会吸引身体其他部位的干细胞。这些干细胞携带一种叫做FAP的标记物，似乎能产生免疫抑制化学物质，阻止免疫系统攻击肿瘤。但是移除这些细胞，癌症就会变得容易受到免疫攻击……
道格:我们想要解决的问题是肿瘤微环境是如何阻止免疫细胞杀死肿瘤细胞的?我们通过询问肿瘤微环境中的细胞是否存在于我们认为免疫抑制在生理上合理的其他地方，比如愈合伤口，甚至子宫和胎盘，来解决这个问题。这是一种可以在伤口愈合中发现的细胞类型，在胎盘中，1990年由Lloyd Old首次描述，基本上存在于所有人类腺癌中。这种细胞可以通过膜蛋白的表达来识别我们称之为FAP，这是成纤维细胞激活蛋白的首字母缩写。因此，利用这种膜蛋白来识别特定的细胞，我们设计了一种转基因老鼠策略，在老鼠体内肿瘤形成后，我们可以有条件地杀死表达FAP的细胞，看看它对免疫杀死肿瘤会有什么影响。
Chris:所以你的理论是，有什么东西阻止了免疫系统攻击癌症，而这些细胞似乎是从动物体内招募的，这些FAP阳性的细胞，它们制造成纤维细胞激活蛋白，你认为它们是抑制免疫系统的细胞。所以如果你清除了它们，免疫系统就能攻击肿瘤。
道格:是的。我们想要验证的一个假设是，如果我们杀死肿瘤中的那个细胞，并且只杀死那个细胞，免疫系统能控制肿瘤的生长吗?实验的结果是，当我们耗尽肿瘤微环境中的这些细胞时，免疫系统确实在48小时内杀死了肿瘤或减少了肿瘤中存活细胞的数量。
Chris -你是如何去除老鼠癌症中的FAP阳性细胞的?
道格:在过去的几年里，这是一个非常好的发展，你可以针对人类白喉毒素受体的表达，在转基因老鼠的特定细胞类型中进行基因修饰，因为老鼠没有白喉毒素受体。如果你注射白喉毒素，受体就会内化这种毒素，一种毒素会关闭细胞内的蛋白质合成，细胞会在24小时内死亡。所以这个实验是基于这样一个事实:我们制造的小鼠中，白喉毒素受体只会在FAP阳性的基质细胞中表达，而不会在其他地方表达。
克里斯-所以你把肿瘤植入老鼠体内，它们得到这些FAP阳性细胞，你用白喉毒素技术删除这些细胞，然后肿瘤就退化了?
道格:它们在48小时内就长大了，要么没有长大，要么变小了一点。此外，我们在肿瘤中发现的活细胞数量减少了大约一半到2/3。所以，总的来说，在加入白喉毒素48小时后，肿瘤中的活细胞可能比对照肿瘤中的少80%。
克里斯:这是你所做的实验所独有的吗?还是你会在任何类型的癌症中发现相同的细胞群，因此，这项技术将推广到其他类型的肿瘤?
Doug -嗯，正如我所说的，这个细胞是由Lloyd Old在1990年发现的，发表在PNAS的一篇论文中，表明它存在于所有的人类腺癌中。所以，如果人类体内表达FAP的细胞与小鼠体内的功能相同，那么，如果我们能在人类体内获得这种细胞，大多数人类腺癌可能会变得更容易受到免疫控制。
你知道为什么这些细胞会阻止免疫系统攻击肿瘤吗?
道格:我们现在唯一的认识是，这是相当有限的，我们知道我们可以通过给予中和抗体来阻止肿瘤的杀伤，肿瘤坏死因子和干扰素，这两种细胞因子是由免疫细胞产生的，干扰素，尤其是t细胞。所以我们假设表达FAP的细胞抑制了组织对这两种细胞因子的反应。
Chris -所以下一步应该是问，你能否在长期内普遍消除FAP，看看这些动物会发生什么?他们会保持健康吗?
Doug -这些细胞存在于骨髓、骨骼、脂肪组织、骨骼肌、视网膜、鼻子的嗅觉上皮、舌头等各种不同的正常组织部位，这在以前还没有被发现，看起来它们在这些组织中有一些重要的功能，但我们仍在研究。所以我不认为简单地杀死全身的这些细胞是一种治疗方法。我认为，我们必须在肿瘤中选择性地干扰它们的功能，所以我们需要更复杂一点。我们需要知道并理解这些细胞的功能。它们会产生一种我们可以以某种方式抑制的蛋白质吗?我们能抑制它们在肿瘤中的积聚吗?这些都是我们必须发展的方法。我们不能草率地把它们全部消灭。
克里斯:那么下一步是，尝试找出如何只针对肿瘤环境中的这些细胞，而不是在全身范围内进行普遍杀伤，因为这可能会产生后果。
Doug -所以，我们所做的是我们观察了脂肪组织，骨骼肌，骨骼和肿瘤中FAP表达细胞中表达的基因。然后我们到肿瘤上说，在肿瘤FAP细胞中唯一表达的基因是什么?它们可能与免疫抑制有关吗?也许我们可以针对某些目标进行治疗，而我们正处于这个过程中。
细菌免疫系统探测
研究人员发现，细菌有一个聪明的基于基因的免疫系统，可以帮助它们抵御攻击。
来自魁北克拉瓦尔大学的科学家Josiane Garneau在《自然》杂志上撰文指出，当链球菌和其他细菌受到被称为噬菌体的劫持细菌病毒或甚至被称为质粒的可穿透DNA片段的攻击时，它们会将入侵者的一段遗传密码添加到自己DNA的一个特殊区域。
这个微生物库相当于分子中的DNA奖杯柜，由许多从以前遇到的攻击者那里获得的短块遗传物质组成。它被称为CRISPR区域，是聚集规律穿插的短回文重复序列的简称。
Garneau和她的同事发现，这个区域是细菌的免疫记忆。如果同样的噬菌体再次出现，将其DNA序列与CRISPR区域中的版本进行比较。如果有匹配的基因，那么一套细胞剪刀，在被称为cas的基因家族的一个基因的指导下，在入侵者造成任何损害之前切断它的基因组。了解这个系统是如何运作的，可能是“接种”生物技术上重要的细菌的关键，比如奶酪和乳制品工业中使用的那些细菌，使细菌不那么容易受到噬菌体的攻击。
- 以前的在山上你能感受到更多的日光吗?
- 下一个超声弹性成像
评论
添加注释