新研究借助人工智能探尋食管癌致癌基因

英國一個研究團隊日前在英國《自然·通訊》雜志上報告，他們借助人工智能技術(shù)能更好地分析食管癌的致癌基因，基于這些新發(fā)現(xiàn)未來有望提高這類癌癥的診治效率。

食管癌是常見的消化道腫瘤，這一類癌癥初期往往不會呈現(xiàn)任何癥狀，且致癌基因非常多，導致相應(yīng)的治療更加棘手。來自英國弗朗西斯·克里克研究所和倫敦大學國王學院的研究人員開發(fā)了一種新的機器學習算法，它能更準確地辨識食管癌致癌基因并對其進行分類。

研究團隊利用這項人工智能技術(shù)來分析261名食管癌患者的基因，從中新發(fā)現(xiàn)了952種相關(guān)基因?；谶@些基因的不同特征，研究人員將病患分成6類，未來可針對不同類型的食管癌采用不同的治療方案。比起單一療法，個性化治療方案可能會取得更好的療效。

報告主要作者、弗朗西斯·克里克研究所學者弗蘭西斯卡·奇卡雷利說，團隊希望將這個方法用于進一步分析食管癌早期階段的特征，找到驅(qū)動這一疾病發(fā)生的基因根源，以便未來能實現(xiàn)早期診斷，并開展個性化治療。

科學家發(fā)現(xiàn)新致聾基因

近日，記者從中南大學湘雅醫(yī)院獲悉，該院馮永教授團隊，繼參與我國自主克隆的第一個人類致聾基因GJB3工作后，第二次發(fā)現(xiàn)了新的耳聾基因——ABCC1，并首次提出了內(nèi)耳中“外排蛋白功能障礙”或?qū)е露@的結(jié)論。這有望為研究遺傳性耳聾的致病機制提供新方向，該成果日前在線發(fā)表于國際雜志《醫(yī)學遺傳學》。

耳聾是最常見的感覺障礙之一，老齡化、遺傳、環(huán)境因素等，均可能“參與”耳聾的發(fā)生發(fā)展。其中，遺傳因素研究頗被業(yè)界重視，揭示單基因變異引起的耳聾機制，有助為遺傳性耳聾患者提供預警及研發(fā)新治療方法。馮永團隊長期開展遺傳性耳聾的基因診斷和分子制研究，先后收集了2000多個耳聾家系，鑒定出20多種耳聾基因的新致病變異。

團隊研究了ABCC1基因在小鼠內(nèi)耳血管紋和蝸軸聽神經(jīng)等結(jié)構(gòu)內(nèi)表達，獲得了該基因可能通過參與某些內(nèi)耳物質(zhì)的外排，在維持血迷路屏障和內(nèi)耳迷路環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。研究不僅提出ABCC1是一個新的耳聾基因，還提出了內(nèi)耳中發(fā)揮外排功能的這類蛋白可導致耳聾，豐富了遺傳性耳聾的基因譜。

研究證明香草香味有鎮(zhèn)痛作用

據(jù)日本共同社近日報道，日本川崎醫(yī)療福祉大學（岡山縣）神經(jīng)科學講師上野浩司等人的團隊透露，已通過老鼠實驗證明，香草的主要芳香成分“香蘭素”（又名香草醛）具有緩解疼痛和肌肉緊張的效果。據(jù)該團隊介紹，雖然香草的香味在芳香療法等中被認為具有放松作用，但科學地確認其對神經(jīng)系統(tǒng)的影響尚屬首次，據(jù)稱有望帶動通過簡單安全的方法減輕壓力導致的頭痛等。

實驗中，老鼠吸入氣化香蘭素后被放置在加熱至55度左右的板上，與未吸入的老鼠相比，因感覺燙而從板上抬起前爪的時間約晚了2秒，可見對疼痛變得遲鈍。在讓老鼠抓住金屬網(wǎng)的實驗中，吸入香蘭素的老鼠呈現(xiàn)出拉力減弱、肌肉松弛的狀態(tài)。

上野表示“人類對香味有不同偏好，調(diào)查相同的作用很難，而老鼠和人類有很多相同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，并稱“嗅聞香味或許有助于緩解壓力導致的肩酸和神經(jīng)痛”。

豬的紅細胞或能給人用

復旦大學醫(yī)學院陳力教授課題組和浙江中醫(yī)藥大學孫桂芹副教授課題組攜手，帶領(lǐng)郭雅萌歷時8年研究，利用糖苷酶技術(shù)對豬紅細胞進行改造，從而快速有效解除人體對豬紅細胞的急性排斥反應(yīng)，為豬紅細胞的臨床應(yīng)用打下基礎(chǔ)。該研究成果已在線發(fā)表在最新一期學術(shù)期刊《微生物與感染》雜志上。

據(jù)了解，人的血型是由存在于血細胞上的血型特異性寡糖結(jié)構(gòu)所決定的。例如，A血型人群的紅細胞表面存在A特異性寡糖，沒有B特異性寡糖，血液中存在抗B型血特異性寡糖的抗體，一旦輸入B型血，體內(nèi)會立刻發(fā)生由抗B型血抗體介導的急性溶血反應(yīng)，所以A型血病人不能接受B型血輸血。與人的ABO血型相似，異種間的紅細胞上也存在不同結(jié)構(gòu)的寡糖。豬血與人血的主要不同，是豬紅細胞表面的寡糖多了一個末端半乳糖，成為人體免疫系統(tǒng)的攻擊靶點。人的血液中有極高的抗體，一旦豬紅細胞進入人體，會立刻引發(fā)急性溶血反應(yīng)，這限制了豬紅細胞的人用。

陳力研究團隊在長期細菌研究中發(fā)現(xiàn)，腦膜炎敗血伊麗莎白金菌中有一個具有特殊功能的半乳糖苷酶，經(jīng)基因克隆，蛋白表達純化和功能分析后確認，該酶在生理條件下，能夠高效酶切豬血細胞末端半乳糖。其“非凡”之處在于，它可以在生理條件下，特異性水解豬紅細胞表面存在的異種寡糖結(jié)構(gòu)，將豬紅細胞寡糖末端的半乳糖除去，成功制備成人化豬紅細胞。

陳力說，豬血經(jīng)特異的糖苷酶處理后，可有效解除急性溶血反應(yīng)，因為豬紅細胞上能被人體免疫系統(tǒng)攻擊的主要目標被水解不存在了。該成果對保證在戰(zhàn)爭及災難等緊急條件下的大量供血有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)人腦結(jié)構(gòu)分層模塊化特性

近日，記者從西安交通大學獲悉，該校航天航空學院吳瑩教授團隊歷經(jīng)4年潛心研究，發(fā)現(xiàn)人體大腦結(jié)構(gòu)的分層模塊化特性，對未來類腦智能機器的發(fā)展具有重大的啟示作用，該研究成果以《腦結(jié)構(gòu)分層連接模式協(xié)同臨界行為最大化腦功能多樣性》為題，發(fā)表在新一期的物理學國際頂級期刊《物理評論快報》上。

為什么大腦可以產(chǎn)生復雜的動力學行為，形成豐富的大腦認知功能，其與相對穩(wěn)定的大腦結(jié)構(gòu)又有什么關(guān)系，這些問題始終是腦神經(jīng)科學與復雜網(wǎng)絡(luò)動力學領(lǐng)域的熱點話題。西安交通大學吳瑩教授團隊與香港浸會大學周昌松教授團隊基于特征模態(tài)理論和復雜網(wǎng)絡(luò)動力學分析方法，歷經(jīng)4年的研究和分析，發(fā)現(xiàn)大腦結(jié)構(gòu)的分層模塊化特性為大腦提供了一種固有的功能性分離和整合能力，而大腦具有的臨界動力學特性可以最大化激發(fā)這種固有能力，使大腦產(chǎn)生最優(yōu)的功能性分離與整合，維持大腦復雜多樣的功能。這一工作統(tǒng)一了大腦結(jié)構(gòu)、動力學特性以及復雜功能間的關(guān)系，促進了從物理科學、神經(jīng)科學以及網(wǎng)絡(luò)動力學領(lǐng)域?qū)Υ竽X工作機理的理解，對未來類腦智能機器的發(fā)展具有重大的啟示作用。