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减重1%,大脑年轻9个月

减肥还能健脑,这是一项发表于eLife的研究给出的结论。在一项约300名志愿者参与的长期临床试验中,所有人在项目开始前后都接受了脑部扫描和肝脏等器官的健康检测。试验期间,志愿者会食用改良过的地中海饮食,其中含有丰富的膳食多酚,较少的红肉和加工肉类。

这些食物帮助志愿者控制了体重,结果显示,即使体重只减少1%,志愿者在试验18个月后的大脑年龄要比预期年轻9个月。除此之外,众多与衰老相关的指标也有所改善,包括肝脏脂肪和相关肝脏酶。研究者指出,通过改善饮食控制体重,可以实现大脑的健康年轻化。

DOI: 10.7554/eLife.83604

聪明的人处理难题速度更慢

聪明人解题速度一定更快吗?《自然-通讯》的新研究给出了一个反常识的答案,那就是分情况。如果处理一些简单任务,智力测试得分高的人处理起来的确要更快;但如果是难题,那么速度反而要慢于普通人。

借助人类连接组计划中650名志愿者的数据,来自柏林健康研究所(BIH)的研究者构建了对应的个体化模拟大脑,他们发现在进行逻辑规则测试时,功能性连接较低的大脑容易直接跳到得出结论;而那些连接多的大脑会等上游脑区处理完信息之后,再传递到下一脑区,耗时更长。研究认为,在挑战性任务中,大脑需要探索更多合理解决路径,因此思考能力更强、更全面的人花费的时间要更长。

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图片来源:BIH/Petra Ritter

DOI: 10.1038/s41467-023-38626-y

睡觉时这样做,可以增强记忆

我们知道充足的睡眠对于巩固记忆十分重要,但睡眠发挥作用的方式仍然有待破译。本周,一项发表于《自然-神经科学》的研究首次通过来自人脑内部的生理学证据,支持了大脑在睡眠中巩固记忆的主导理论,并且发现在睡眠周期的关键时刻施加靶向性深部脑刺激,似乎能改善记忆巩固。

研究团队对18名志愿者在睡眠时的大脑活动进行了检测,这些志愿者先后经历了不受干扰的睡眠,以及在睡眠时接收由一个实时闭环系统发送的深部脑刺激。结果,志愿者在接收深部脑刺激之后,醒来时表现出了更强的记忆巩固能力。研究者认为,当志愿者陷入与记忆巩固相关的深度睡眠时期时,系统传递的电脉冲指导快速放电的神经元同步传递信号。

作者指出,这项成果提供了新的线索,将帮助科学家思考,如何通过睡眠时的深部脑刺激为阿尔茨海默病等记忆障碍患者提供帮助。

DOI: 10.1038/s41593-023-01342-3

基因治疗新技术:改造噬菌体递送基因

本周,美国天主教大学的噬菌体专家Venigalla Rao教授带领团队在《自然-通讯》发文,报告了一种利用T4噬菌体制造人工病毒样载体(AVV)的方法,可用于扩展现有基因治疗的方向,并为开发新的基因疗法打开大门。

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120 x 86纳米的T4噬菌体外壳结构特征,接近原子分辨率(左:正面视图;右:空的内部横截面视图)。(图片来源:Venigalla B. Rao; Victor Padilla-Sanchez, Andrei Fokine, Jingen Zhu和Qianglin Fang)

现有的病毒载体通常改造自人类病毒,如慢病毒(lentivirus),其局限性包括负载容量和安全问题。新的AVV则基于感染细菌的病毒,即噬菌体,有更大的内部容量,以及更大的可定制化外壳,可用于灵活编程和递送多种治疗性生物分子。

在概念验证实验中,研究者生成了含有蛋白和核酸物质的AVV,展示了其在基因编辑中的用途。实验中,这一平台将全长的抗肌萎缩蛋白基因(dystrophin)成功送入人类细胞,并执行各种分子操作,改造人类基因组。研究者指出,AVV还具有高产量、低成本的优势,且这些纳米材料可以在数个月内保持稳定。研究人员希望这项新技术最终可用于治疗各种常见病和罕见病,但目前还需要更多研究以确定其安全性。

DOI: 10.1038/s41467-023-38364-1

细胞》研究发现感染、炎症的新靶点

感染和其他疾病可导致红细胞破裂,在溶血过程中释放的血红蛋白分解成血红素后,可引起炎症与器官损伤,甚至导致死亡。然而,溶血过程导致器官损伤的病理机制尚不明确。

在一项发表于《细胞》的最新研究中,来自圣犹大儿童研究医院的研究人员发现,一种名为NLRP12的先天性免疫模式识别受体是上述问题的答案。研究发现,单独的血红素不足以诱导NLRP12表达,但当另一种成分——例如感染时的病原体相关分子模式(PAMP),或细胞损伤时的细胞因素释放——存在时,其与血红素的组合可以激活NLRP12,诱导炎性细胞死亡和疾病的病理

研究还指出,作为从溶血到炎症性疾病的直接桥梁,NLRP12在溶血性疾病(例如镰刀型细胞贫血病、疟疾)和多种感染的患者中高表达,而敲除NLRP12可以在溶血病模型中避免器官损伤。因此,NLRP12可以作为潜在药物靶点,在溶血过程中降低疾病风险。

DOI: 10.1016/j.cell.2023.05.005

月经前易焦躁,或与童年哮喘和食物过敏有关

经前综合征(PMS)是女性常见的健康问题,表现为月经前几天出现的心理和生理症状,包括情绪波动、饮食冲动、乳房胀痛等,且反复发作。据估计,20%-30%的育龄女性受经前综合症影响,而大约2%~6%的女性有更为严重的经前焦虑症(PMD),主要表现为心理症状,严重干扰社交生活。

本周,发表于《自然》子刊Nature Mental Health的一项新研究,首次通过前瞻性队列研究指出,儿童时期患有哮喘或食物过敏会增加成年期经前综合征和经前焦虑症的风险。这项大型纵向队列分析收集了6500多名女孩从青春期前到青年期的详细信息,评估结果显示,18岁前患有哮喘或食物过敏的女孩在成年后患经前焦虑症风险显著增加,并且其关联比经前综合征更明显。

研究人员指出,炎症可能是导致经前障碍的重要因素,新发现为今后研究炎性和经前焦虑症的机制提供重要证据。

DOI: 10.1038/s41586-023-06123-3

封面图来源:123RF

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