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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(tuán)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(dǎo)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(xué)國王學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，它能更準(zhǔn)確地辨識食管癌致癌基因并對其進(jìn)行分類。

研究團(tuán)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。基于這些基因的不同特征，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(xué)者弗蘭西斯卡·奇卡雷利說，團(tuán)隊希望將這個方法用于進(jìn)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(xué)家發(fā)現(xiàn)新致聾基因

近日，記者從中南大學(xué)湘雅醫(yī)院獲悉，該院馮永教授團(tuán)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(jī)制提供新方向，該成果日前在線發(fā)表于國際雜志《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》。

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(jī)制，有助為遺傳性耳聾患者提供預(yù)警及研發(fā)新治療方法。馮永團(tuán)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(tuán)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(dá)，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(dǎo)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(xué)（岡山縣）神經(jīng)科學(xué)講師上野浩司等人的團(tuán)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(tuán)隊介紹，雖然香草的香味在芳香療法等中被認(rèn)為具有放松作用，但科學(xué)地確認(rèn)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(dǎo)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(dǎo)致的肩酸和神經(jīng)痛”。

豬的紅細(xì)胞或能給人用

復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院陳力教授課題組和浙江中醫(yī)藥大學(xué)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(xì)胞進(jìn)行改造，從而快速有效解除人體對豬紅細(xì)胞的急性排斥反應(yīng)，為豬紅細(xì)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(xué)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(xì)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(xì)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(dǎo)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(xì)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(xì)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(xì)胞進(jìn)入人體，會立刻引發(fā)急性溶血反應(yīng)，這限制了豬紅細(xì)胞的人用。

陳力研究團(tuán)隊在長期細(xì)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(dá)純化和功能分析后確認(rèn)，該酶在生理條件下，能夠高效酶切豬血細(xì)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(xì)胞表面存在的異種寡糖結(jié)構(gòu)，將豬紅細(xì)胞寡糖末端的半乳糖除去，成功制備成人化豬紅細(xì)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(xì)胞上能被人體免疫系統(tǒng)攻擊的主要目標(biāo)被水解不存在了。該成果對保證在戰(zhàn)爭及災(zāi)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(xué)獲悉，該校航天航空學(xué)院吳瑩教授團(tuán)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(jī)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(xué)國際頂級期刊《物理評論快報》上。

為什么大腦可以產(chǎn)生復(fù)雜的動力學(xué)行為，形成豐富的大腦認(rèn)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(xué)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)領(lǐng)域的熱點話題。西安交通大學(xué)吳瑩教授團(tuán)隊與香港浸會大學(xué)周昌松教授團(tuán)隊基于特征模態(tài)理論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)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(xué)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(fù)雜多樣的功能。這一工作統(tǒng)一了大腦結(jié)構(gòu)、動力學(xué)特性以及復(fù)雜功能間的關(guān)系，促進(jìn)了從物理科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)領(lǐng)域?qū)Υ竽X工作機(jī)理的理解，對未來類腦智能機(jī)器的發(fā)展具有重大的啟示作用。