BOB半岛《自然-神经科学》的一项研究发现,创伤后应激障碍个体大脑中创伤性记忆的神经表征与悲伤但非创伤性记忆的表征不同。
创伤性个人记忆是创伤后应激障碍(PTSD)的核心。之前的研究主要集中于通过非个人学习和记忆相关任务来尝试确定特定记忆具有创伤性的原因。然而BOB半岛,研究未能确定个人、真实生活、创伤性记忆的性质,以及这些记忆与悲伤、非创伤性自传记忆的区别。
为了研究这些记忆的差异,美国西奈山伊坎医学院的Daniela Schiller、美国耶鲁大学医学院的Ilan Harpaz-Rotem、Ofer Perl和同事招募了28名PTSD受试者,并在他们聆听两分钟的叙事片段时用功能性磁共振(MRI)记录他们的神经反应。这些片段都是他们自己的记忆——与他们的PTSD相关的创伤性记忆、悲伤但非创伤性的记忆,以及平静的记忆——设计初衷是为了唤醒受试者的每类记忆。
作者分析了这些记忆叙述的语义相似性,发现创伤记忆与悲伤记忆的语义相似度比与平静记忆的更高,这说明这两种负面记忆有相同的主题。当作者分析海马体、杏仁核、后扣带回皮质(PTSD中与处理创伤性记忆有关的区域)的神经活性时,他们发现如果受试者有相似的悲伤自传记忆(如某个家庭成员去世),他们海马体的神经表征也相似。但是尽管创伤记忆与悲伤的自传记忆存在语义相似性,创伤性记忆中未观察到这类现象。海马体对叙述的神经反应或还能用于解码悲伤或创伤性记忆是否被重新激活。此外,作者指出,更严重的PTSD与创伤记忆在后扣带回皮质而不是另外两个脑区的语义和神经相似性关联更强有关。
作者指出,仍需在更大的队列中开展进一步研究,但他们的研究结果或表明,在PTSD个体中,大脑对创伤性记忆的表征与相似的悲伤记忆有所不同。
《自然-通讯》发表的一篇论文显示,海洋管理工具或能提前一年预防鲸被缠住或海龟被兼捕。研究结果表明,这些工具(都已存在)或能用于预警极端气候下的生态系统情况,类似于天气预报。
气候变化正在全球范围内破坏生态系统和人类社会,目前亟需生态预报来支持资源管理和决策。比如BOB半岛,地球系统模型的进步有助于预测气候变化对海洋生态系统的影响,这能用来预测并降低对渔业的影响。然而,目前生态预报的应用仍然有限。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的Stephanie Brodie和同事演示了对极端气候导致的人类-野生动物互动进行生态预报的能力。他们利用加州洋流生态系统(California Current Ecosystem)已经在用的管理工具,这些工具能发现鲸(如座头鲸)使用的较冷水正被推向海岸,让它们有缠入捕蟹渔具的风险。这些工具还能明确刺网捕鱼应该何时停止,以避免兼捕到蠵龟,这也是基于温度异常做出的判断。作者演示了这些工具如何转化为预报系统,提前12个月做出可靠的预报。他们还证明了相对低分辨率的全球性预报的用处,不需要精细至区域规模。这或许适合那些缺少给模型缩小范围的资源的地区,比如发展中国家。
作者认为,对潜在威胁的提前警告是开发主动管理策略的关键,这些策略可减少应对全球变化挑战时的不确定性。作者指出,这些方法或能拓展用于全球各类海岸生态系统,帮助改善全球海洋资源管理。
美国加利福尼亚州蒙特雷附近的座头鲸。图片来自Matthew Savoca
《自然》报告,在后发座(Coma Berenices)发现六个地外行星围绕一个附近的明亮恒星HD 110067运行。这些行星半径在地球和海王星之间。作者计算了其轨道细节,并估计了它们的质量和密度,这些信息能为这一系统的形成和行星大气组成提供线索。
在所有类太阳恒星中,有超过一半在其近轨道上发现了半径在地球和海王星之间(所谓“亚海王星”)的行星,但人们对它们的构成、形成和演化细节不甚了解。HD 110067是后发座(约在100光年外)的一颗明亮恒星,该星座在地球北半球可见。
NASA的“凌日系外行星巡天卫星”(TESS)在2020年和2022年观测 HD 110067,发现恒星亮度的数次下降,加之来自“系外行星特性探测卫星”(CHEOPS)的更多观测,美国芝加哥大学的Rafael Luque和同事报告这些迹象可解释为6颗行星从恒星前面经过。通过研究3颗最深处行星,作者计算了所有6颗行星的轨道,从最深处的约9天,到最外层的约54天。作者计算了这些行星的质量,并估计了它们的密度(相对较低);作者认为,富含氢的庞大大气可以解释其低密度。所有六颗行星都在共振轨道上,即行星在运行中对彼此施加有规律的力。这一特征表明,这个系统自诞生以来几乎未经改变,至少已有40亿年。
作者指出,HD 110067是迄今发现拥有4个以上凌星系外行星中最明亮的恒星,并补充说,在宜居带内外可能有更多行星,但迄今尚未观察到。他们总结说,HD 110067系统提供了一个机会,更多地了解亚海王星以及系统在该动态中可能如何形成。
《自然-通讯》发表的一篇论文指出,独特的地震信号或在大型地震发生数月至数年前被探测到,比如2023年土耳其卡赫拉曼马拉什省的7.8级地震发生前,叙利亚能感受到强烈的地震信号。作者认为,地震预警系统的开发需要更多当地和区域探测网络,以及对与主要破裂断层同时出现的次级断层的监测。研究结果或提升对今后某些大型地震的预报能力。
尽管对警告人群和保护关键基础设施的社会经济需求迫切,但目前无法对震级、时间、位置进行短期预测。有些情况下,地震发生前的过程可能会持续几个月到几年,而这个过程可以被监测和潜在识别。然而,追踪这些过程和发现预示一场大型地震的地震信号仍有难度。2023年2月6日,一场高震级的地震袭击了东安纳托利亚断裂带,在土耳其和叙利亚造成大面积破坏和大量人员伤亡。破裂一开始在次级断层,后来传播到了主断层。
德国赫姆霍兹联合会-德国地球科学研究中心的Patricia Martínez-Garzón和同事发现,在2023年卡赫拉曼马拉什省地震发生前的约8个月,就已出现了地震事件率加速和更大的能量释放,它们以簇的形式分布在震中周围65千米以内。虽然主要破裂发生在之前就被认为地震灾害风险极高的断层和区域,但预备信号同时出现在了主断层和次断层,而次断层之前基本没人关注。虽然一些大地震可能会有一个可监测的孕育阶段,但作者指出,由于变量过多,识别这类信号并用它们进行中期地震预报仍是挑战。
研究结果表明,大型地震的孕育和成核期很难探测。作者认为,对孕育现象的全面理解是开发未来预警系统的关键。更全面的地震监测加上长期地震记录或提升根据其他区域变形瞬态识别地震孕育过程的能力。
《自然-通讯》发表的一项模型研究显示,原始地球上可能存在过含抗γ辐射的锰抗氧化剂的细胞样结构,让生命得以演化。研究结果有助于我们理解这些早期细胞如何在演化中保护自己免受辐射损伤。
最早的细胞被称为原始细胞,它们被认为可能出现在早期地球的极端条件下,而已知当时的辐射远高于当前水平。然而,尚不清楚这些原始细胞如何不被辐射破坏——辐射会产生破坏生物分子的活性氧物种。此前研究表明,耐辐射奇球菌(
Deinococcus radiodurans)中的聚磷酸盐——许多磷酸盐残基组成的长链——和锰离子能抵抗氧化应激,耐辐射奇球菌还能耐受高剂量的γ辐射。
中国浙江大学的田兵和同事报道了一个由两大类凝聚体(模拟原始细胞的液滴)组成的耐辐射原始细胞模型:聚磷酸盐-锰凝聚体和聚磷酸盐-肽凝聚体。他们将其暴露在原始地球上可能存在的高水平γ辐射下,发现聚磷酸盐-锰凝聚体完好无损,能保护募集的蛋白,而聚磷酸盐-肽凝聚体则被破坏。作者认为,耐辐射性来自锰抗氧化剂清除活性氧的能力。作者随后在一个细胞样结构中用聚磷酸盐-肽和DNA凝聚体组装了一个聚磷酸盐-锰凝聚体。他们发现,聚磷酸盐-锰细胞质(充斥在细胞模型内部的液体)能保护肽和含DNA的原子核不被辐射破坏。
研究结果或提出了一种早期细胞和细胞内生物分子的防辐射机制,作者认为,这种机制可能帮助原始细胞演化成了现今的细胞。
抗辐射原电池模型示意图,该模型基于polyP与简单分子的相分离。来源:Dai
《自然》报告,治疗性mRNA的修饰(在一些疫苗中使用)可能导致免疫副反应,并提出了一种策略以尽量减少未来基于mRNA的疗法可能产生的潜在脱靶效应。
治疗用mRNA可用于疫苗,能传递指令帮助我们的细胞复制致病蛋白,引发免疫反应防御未来感染。这些mRNA经常经过修饰以增加稳定性,减少这些mRNA受免疫攻击的概率。这些修饰应不影响编码蛋白质,但是否影响mRNA翻译尚不明确。
Anne Willis和同事表明,在mRNA中加入一种名为N1-甲基假尿苷(N1-methylpseudouridine)修饰核糖核苷酸,会在极少数情况下导致核糖体移码(frameshifting),改变转录读取和翻译成蛋白的方式,导致在目标蛋白外产生一些改变的蛋白。他们指出,大多数蛋白仍然能按照计划产生,激发疫苗所需的免疫反应。为了评估这种核糖体移码的潜在影响,他们研究了BNT162b2(辉瑞–BioNTech,一种SARS-CoV-2的mRNA疫苗)在小鼠中的反应,识别出存在与脱靶免疫反应有关的改变蛋白。作者随后比较了接种BNT162b2(21人)或接种腺病毒载体疫苗(阿斯利康的ChAdOx1 nCoV-19,20人)之后的免疫反应。他们发现和ChAdOx1 nCoV-19相比,在BNT162b2接种组中有较高的免疫副反应。他们指出,没有证据表明移码产物会导致不良结局。
作者强调,应修改未来mRNA序列设计以降低核糖体移码概率,并提出有可能改变mRNA序列以减少此效应BOB半岛。作为概念验证,他们确定了合成mRNA容易移码的区域,修改了序列,便没有产生可检测到的移码产物。
这些发现帮助我们理解治疗用mRNA的设计会如何影响其作用,并对如何优化未来基于mRNA的疗法提出了见解BOB半岛,以避免可能降低效果或增加副作用的错误翻译事件。
《自然-医学》高级杂志编辑Ben Johnson表示,“今年上榜的有首次用于人体的疗法,如碱基编辑、新型疫苗和干细胞,还有AI算法、一个App、免疫疗法等。这些都是前景可观的疗法,但研究人员必须通过这些临床试验才能检验它们是否对患者有益。”
人工智能(AI)的应用在榜单中尤为显眼,虽然之前提出过各种可能性(或其他类似应用),但此类工具很少开展过临床试验。MARS-ED临床试验正在评估一个AI模型是否能协助预测急诊救治的患者在31天内的死亡风险。另一项仍在进行的试验正在追踪英国6家医院的15万名患者,测试AI是否能从胸部X光片发现哪些患者需要当天接受计算机断层扫描(CT)的肺癌早期诊断。
上榜的其他癌症试验包括4-IN-THE-LUNG-RUN,该试验将测试对于初次扫描中未见异常的人来说,每两年的肺癌筛查(使用CT扫描)与每年筛查在预防癌症死亡上的有效性是否相同。一项试验正在评估德曲妥珠单抗(Enhertu)在有和没有脑转移瘤的受试者中的有效性和安全性,德曲妥珠单抗是靶向乳腺癌HER2的一种抗体-药物偶联物。最后,NADINA试验旨在比较伊匹单抗(ipilimumab)加上纳武单抗(nivolumab)两种免疫疗法用作新辅助疗法(即术前辅助疗法),与纳武单抗用作术后辅助疗法在黑色素瘤三期临床试验中的有效性。
精神健康方面,研究人员正在评估一个App是否能让从没提供过医疗保健服务的女性向社区内有严重抑郁症的妊娠第二期或第三期的孕妇提供基于认知疗法的干预。该试验将比较这个App和巴基斯坦郊区社区健康工作者面对面提供的Thinking Healthy Programme标准干预的效果。Best Services Trial是另一个精神健康试验,该试验通过与针对英国格拉斯哥和伦敦接受寄养照顾的0-5岁儿童的常见社工服务进行比较,测试一个婴儿精神健康的干预模型的有效性和成本效益。
疫苗是另一个关注点,包括对抗人类免疫缺陷病毒的疫苗VIR-1388,以及一个对抗临床疟疾的疫苗——该试验正在布基纳法索、肯尼亚、坦桑尼亚和马里的5-36个月非洲儿童中开展。
此外,STEM-PD试验将源于人类胚胎干细胞的多巴胺能神经元植入患有中度帕金森病、50-75岁患者的大脑。而heart-1试验正在测试DNA碱基编辑是否有望作为一种疗法,持续降低患有某种遗传性高胆固醇血症患者的低密度脂蛋白胆固醇。
Johnson表示,“这些上榜的试验显示出正在开展的研究的广度,以及研究人员正在通过各种方式尝试解决具有全球意义的问题。研究者、监管者BOB半岛、医生、患者,还有《自然-医学》都将密切关注这些试验以及这些疗法的安全性和有效性。”
请注意,这篇新闻稿是关于《自然-医学》的一篇新闻特写,而不是《自然-医学》的研究论文。
该榜单不是一次评奖或排名,而是在探讨医学领域的主要进展。榜单由《自然-医学》的编辑选出,旨在关注来年有望改变医学的一些临床试验。
访问手机版
微信公众号