耶鲁大学的研究人员利用免疫系统来攻击胶质母细胞瘤

耶鲁大学系统生物学研究所和耶鲁癌症中心的遗传学助理教授Sidi Chen的耶鲁实验室开发了先进的基因编辑和筛选技术,为癌症免疫治疗寻找新的靶点。

在9月23日发表在《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上的一项新研究中,陈和同事们报告说,在小鼠胶质母细胞瘤模型中,使用含有这些基因靶点修饰的T细胞可以减少肿瘤。胶质母细胞瘤是一种特别难以治疗的脑癌。

研究人员指出,大脑的免疫系统活动非常有限,因此不是一个特别有希望的免疫治疗器官。陈的实验室开发了一种复杂的病毒载体,内含转座子或跳跃基因,有助于T细胞的基因筛选能力。

T细胞的基因组筛选揭示了一个目标,PDIA3,当在T细胞中受到抑制时,可以抑制小鼠胶质母细胞瘤肿瘤的生长。他们还表明,在特定类型的T细胞中敲除PDIA3可以增强它们在人类胶质母细胞瘤细胞中的抗癌特性。

陈说,类似的技术可以应用于不同的免疫细胞和其他类型的癌症,到目前为止,免疫疗法还没有效果。

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哺乳动物的视觉能力在发育早期就开始增强

我们看待周围世界的方式是两种神经通路结合的结果——一种为所有脊椎动物共有,另一种是最近在哺乳动物身上进化而来的。对于科学家来说,这两个网络是如何在发展过程中形成的,从而帮助我们形成对我们周围世界的连贯图景,一直是个谜。耶鲁大学的神经科学家9月24日在《神经元》(Neuron)杂志上发表报告称,涉及更高认知功能的较新的神经网络在发育过程中会行使其独立性,而其较为原始的近亲则不会。

所有脊椎动物都有一个原始的神经网络,在这个神经网络中,视网膜直接向上丘发送信号,上丘是大脑中处理视觉刺激的区域。“这是一个更具反射性的系统,”该研究的主要作者、迈克尔·克莱尔(Michael Crair)实验室的研究生亚历山德拉·格里比吉斯(Alexandra Gribizis)说。克莱尔是威廉·齐格勒三世(William Ziegler III)的神经科学教授、眼科和视觉科学教授。

在最近进化的通路中,来自视网膜的信号被接收到丘脑,并被传递到大脑皮层,大脑皮层是高级思维的中枢。这个网络使哺乳动物能够识别复杂的视觉特征,并评估周围哪些物体是重要的,或将注意力集中在环境的某些特征上。为了探讨网络互动,Gribizis和她的同事们开发了一个系统来跟踪神经输入和输出同时在老鼠两个系统在开发过程中,一个工具,可以帮助科学家探索大脑活动和发展的许多方面,作者说。

该系统显示,尽管原始的神经网络在整个发育过程中始终对视网膜保持活跃和响应,但在出生后的第二周,视觉皮层对视网膜输入的依赖程度降低了。

“在发育过程中,大脑皮层的活动变得越来越独立于视网膜的指令,”Gribizis说。

相比之下,原始神经网络的活动与视网膜的联系更为紧密,这与它在对感官刺激做出反应时所起的反射作用相一致。

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有些性格特征是我们生活在哪里的产物,而不是我们是谁

耐心或冒险等品质通常被认为是一个人内在性格的产物。但耶鲁大学对来自四个国家的儿童进行的一项新研究表明,许多行为可能不是你是谁的产物,而是你在哪里。

“我们倾向于认为品质的耐心是一个天生的我们是谁的一部分,但几乎所有我们知道的这些行为如何发展来自儿童在工业化社会中,“背部阿米尔说,人类学家和耶鲁大学研究的第一作者9月16日发表在《实验心理学杂志》:将军。

研究小组比较了生活在亚马逊流域厄瓜多尔采食园艺学社区的土著舒阿尔儿童与来自印度、阿根廷和美国的同龄人做出的选择。在一项耐心测试中,孩子们被告知,如果等到第二天,他们可以立即得到一块或更多的糖果,最多可以得到5块。评估的风险容忍度,孩子们被要求选择一个大理石从一个袋子里所有黄色大理石保证净他们从第二个包,一个糖果或含有五个绿色大理石,净,但也是红的,这将获得数量可变的糖果,从1到5。

一个Shuar孩子玩一个游戏来测试她的耐心和风险厌恶。

与发达国家的同龄人相比,来自热带雨林社区的舒阿尔儿童表现出更少的耐心,他们往往会立即选择糖果。他们也更倾向于规避风险,通常会从一袋黄色弹珠中拿一个有把握的赌注。

“这正是我们所期待的。”阿米尔说。“工业化往往带来缓冲,比如可储存的食物或资金。或许正因为如此,孩子们才有能力变得更大胆。”

当研究人员对第二组住在城市附近的舒阿尔儿童进行同样的测试时,他们发现第二组儿童做出的选择与工业化国家儿童做出的选择几乎没有差别。

“这些Shuar孩子的行为更像美国人,而不像他们在森林里的Shuar同龄人,”阿米尔说。“这表明工业化可以极大地塑造行为,如果我们真的想全面了解人类行为,我们需要包括来自前工业化社会的参与者”。

耶鲁大学心理学教授亚罗·杜汉姆(Yarrow Dunham)是这项研究的资深作者,该研究主要由耶鲁大学麦克米伦中心(MacMillan Center)的一项奖学金资助。

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耶鲁大学的桑托斯为播客的听众带来了关于幸福的课程

在2018年广受欢迎的课程和在线课程Coursera的基础上,耶鲁大学心理学家劳里·桑托斯(Laurie Santos)将主持一期10集的播客《幸福实验室》(The Happiness Lab),将于9月17日开播。

桑托斯探索一些新的呈现真正的科学使我们快乐和与一些人找到了幸福,比如奥运会奖牌获得者不落入社会比较,格莱美奖得主音乐家的努力让我们的生活更多的社会,和海豹突击队的她意识到培训的消极的想法可能更强大的战场。

“快乐实验室”免费提供给苹果、Spotify、Stitcher和其他播客提供商。播客也可以从幸福实验室网站上下载。

出版社普希金实业(Pushkin Industries)提供了一个电子邮件地址,并勾选了“幸福实验室”(Happiness Lab)的复选框。

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分子“化石”有助于解释关键的进化事件

耶鲁大学的科学家们发现了丢失的分子“化石”,这些化石揭示了地球生命早期进化中的一个关键事件——细胞核的起源。

细胞核使一些简单的生物体,如不含细胞核的细菌,转变成更复杂的生物体,从而产生了现代的动物、植物和真菌。然而,至今还没有发现任何化石能代表这一发生在25亿年前的生命大转变。

耶鲁Sergey Melnikov领导的研究小组,副研究员在实验室Dieter Soll后,英镑的分子生物物理学和生物化学和化学教授教授,在古生菌发现这些失踪的“化石”,认为最相似的生物体之间的古老的中间体细菌和真核细胞越复杂。古生菌拥有一种被称为核定位信号(NLS)的蛋白质,它作为一种分子ID,允许真核细胞的不同隔间之间的分子运输。

“简单的生命形式,如细菌,类似于单间公寓:它们有一个单独的室内空间,不被细分为单独的房间或隔间,”梅尔尼科夫说。“相比之下,更复杂的生物体,如真菌、动物和植物,是由细胞组成的,这些细胞被分成多个隔间。”

那么NLS在古细菌中做什么呢?

梅尔尼科夫认为,这个问题的答案与某些恐龙翅膀起源的理论在分子层面上是一样的。恐龙进化成了现代鸟类,但在飞行之前,它们已经在地球上生活了数百万年。这些早期的恐龙翅膀可以支持类似飞行的运动,比如滑翔和加速攀爬,提供了一种进化优势。

在真核细胞中产生NLS信号的蛋白质在古生菌中也起着类似的过渡作用,帮助有机体识别有助于维持细胞功能的生物伴侣。梅尔尼科夫说:“这些‘id’有助于将这些伴侣与细胞中漂浮的数千个其他分子区分开来。”

他解释说,这一功能后来在真核细胞中得到了应用,使得分子可以在细胞核和细胞内部进行转运。

梅尔尼科夫说:“就像与类鸟恐龙的类比一样,我们的研究揭示了宏观世界的进化过程与达尔文从未见过的进化过程之间的惊人相似之处——活细胞中存在着肉眼看不见的分子。”

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转基因蚊子把基因传给本地物种

耶鲁大学9月10日发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项新研究发现,巴西为减少携带疾病的昆虫数量而释放的转基因蚊子已成功繁殖,并将基因传递给当地蚊子种群。

两年多来,在巴西巴伊亚的雅可比娜市,数千万只转基因雄性埃及伊蚊被释放。与携带这些修改基因的雄性交配的雌性被认为无法生育出可存活的后代,从而降低了人们感染寨卡病毒、登革热和黄热病等一系列危险疾病的风险。然而,耶鲁大学对该地区采集的本地蚊子样本进行分析后发现,一些本地蚊子保留了转基因释放株的基因。

该研究的资深作者、生态学和进化生物学教授杰弗里·鲍威尔(Jeffrey Powell)说:“他们的观点是,释放菌株的基因不会进入普通人群,因为后代会死亡。”“事情显然不是这样的。”

鲍威尔强调,转基因菌株与本地种群的混合不会造成已知的健康风险。

他说:“但令人担忧的是出乎意料的结果。“很大程度上基于实验室研究,我们可以预测释放转基因蚊子的可能结果,但我们所做的这类基因研究应该在释放期间和释放之后进行,以确定是否发生了与预测不同的事情。”

在发展中国家,蚊媒疾病是一个巨大的公共卫生问题,在美国南部等较发达地区,这一问题日益受到关注。为了减少使用杀虫剂来对抗这种威胁,巴西政府购买了一种新的转基因蚊子品种,这种蚊子来自一种来自古巴的蚊子,与另一种来自墨西哥的蚊子杂交,这种蚊子是由一家英国生物技术公司开发的。实验室测试显示,与转基因雄性交配的雌性只产生了约3%的后代,存活下来的雄性身体虚弱,据信无法生育。

耶鲁大学的研究显示,不仅转基因蚊子的后代已经繁殖,雅可比娜的蚊子种群现在是原始蚊子和古巴和墨西哥蚊子的混合体,研究人员说,这可能会导致更强大的种群。而蚊子的数量,在最初的下降之后,在引进转基因雄性蚊子大约18个月后又反弹了。鲍威尔推测,雌性已经开始避免与经过改造的雄性交配,从而推动了种群数量的反弹。

耶鲁大学的本杰明·埃文斯(Benjamin Evans)是这篇论文的第一作者,也是巴西研究人员的合著者。

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自闭症患者是优秀的社会心理学家

自闭症谱系障碍(ASD)的特征是个体无法判断他人的情绪和精神状态。然而,如果透镜扩大到包括人们的行为在一般情况下,这些自闭症特征一样好,甚至更好的社会心理学家的人比没有自闭症特征,耶鲁大学的研究人员报告9月9日在《美国国家科学院院刊》上。

“有ASD特征的人似乎能够分析人们在社会环境下的总体反应,即使他们很难判断个人的心理状态,”心理学系博士生安东·高尔维策(Anton Gollwitzer)说。

Gollwitzer和资深作者John Bargh分析了来自104个国家的6595名受访者的在线测试结果。在这个测试中,参与者试图预测人们在社交场合的总体反应——Gollwitzer称之为“社会心理技能”。这项测试的问题包括:人们是否觉得自己在群体中的行为比个人的行为更有责任感?(不)宣泄情绪有用吗?如果我很生气,把我的敌意发泄在一个填充玩偶上,会让我感觉好一些吗?(不)平均而言,人们是在集体中工作更努力,还是作为个人更努力?(个人)。

令人惊讶的是,那些有ASD特征的人在这些问题上的得分比那些没有这些特征的人略高。Gollwitzer说,这些问题的一般性质可能使ASD患者能够分析性地看待情况,而不需要评估个体的情绪或精神状态。这种技能可以帮助他们弥补阅读他人心理状态的困难,以便在社会中发挥作用。

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新的毛囊可以抑制皮肤癌

即使存在引起HRAS突变的癌症,毛囊也会再生并抑制突变细胞,使其恢复正常形状。

同样的基因突变可以在一些组织中引发癌症,但在另一些组织中相对无害。耶鲁大学的一项新研究发现了一种不太可能的预防皮肤癌的方法——毛囊再生。

毛囊的再生可以防止肿瘤生长,即使存在众所周知的致癌突变HRAS,这与30%的癌症有关,作者在9月5日的《细胞生物学杂志》上报道。

耶鲁大学的Cristiana Pineda说:“毛囊具有一种独特的增强能力,能够包含突变细胞。”

研究人员将HRAS突变引入小鼠毛囊,并通过实时成像技术对其进行跟踪。即使在面临高龄、损伤或继发性突变等挑战时,毛囊仍然对肿瘤生长具有高度的抵抗力。

突变细胞仍在增殖,并活跃地发出信号,但也触发了毛囊的增强再生,而毛囊又包含突变细胞。皮涅达解释说,正常情况下,年龄、过度晒太阳或免疫系统缺陷是导致皮肤癌的危险因素,如鳞状细胞癌。然而,增强再生是卵泡在面对这些额外挑战时抑制异常生长的一种机制。

科学家们说,了解毛囊的保护作用可能还有助于开发新的策略,在其他具有高再生能力的组织中抗击癌症。

研究人员解释说:“毛囊是一种范例,其原理可以应用于其他不依赖免疫系统来耐受突变细胞的器官。”

Greco是耶鲁癌症中心信号转导研究项目的成员。

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耶鲁大学霍维奇分校获得了300万美元的突破奖

Arthur L. Horwich亚瑟·l·霍维奇

耶鲁大学的阿瑟·l·霍维奇和他来自马克斯·普朗克研究所的同事f·乌尔里希·哈特尔将分享300万美元的突破奖,这是科学史上最富有的奖项。

耶鲁大学医学院遗传学斯特林教授、霍华德·休斯医学研究所研究员霍维奇和马克斯·普朗克生物化学研究所所长哈特尔因他们在描述蛋白质在细胞内折叠成适当形状的分子机制方面的工作而获奖。

新的获奖者将于11月3日周日在加利福尼亚州山景城的美国宇航局艾姆斯研究中心举行的第八届年度突破奖颁奖典礼上获得认可,该典礼被称为“科学奥斯卡”。该活动将在国家地理频道进行现场直播。

蛋白质必须折叠成适当的三维结构,以履行其功能,这是至关重要的所有生命。科学家们已经证明,细胞内的这种折叠并不像之前认为的那样是自发发生的,而是依赖于被称为伴侣的分子“助手”。蛋白质的错误折叠与阿尔茨海默氏症、帕金森症、亨廷顿舞蹈症和其他神经退行性疾病有关。

Horwich和Hartl因描述蛋白质折叠的分子基础而获得了许多奖项,包括著名的Albert Lasker基础研究奖。

“突破奖”每年颁发一次,表彰生命科学、基础物理和数学领域的成就,这些学科“提出最大的问题,寻求最深刻的解释”。

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耶鲁大学的研究人员发现了新的癌症基因驱动因素

科学家们长期以来一直在寻找驱动癌症发展的“驱动基因”,但现有技术很难将真正的驱动突变与其他只是“乘客”的突变区分开来,这些突变与肿瘤的传播没有直接关系。然而,耶鲁大学的一组研究人员9月2日在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上发表报告称,他们已经开发出一种模型,将生物物理学、先进的基因测序技术和统计数据结合起来,以识别至少200个可能导致癌症进展的新基因。

迄今为止发现的大多数驱动因素,都是通过识别癌症患者基因组区域中突变的过度表达来实现的。科学家还研究了受这些突变影响的蛋白质的静态结构,以确定潜在的驱动基因。苏尚特·库马尔和德克兰·克拉克在马克·格斯坦的实验室,马克·格斯坦是阿尔伯特·L·威廉姆斯生物医学信息学教授和分子生物物理学教授生物化学和计算机科学则更进一步。通过研究蛋白质运动的动态三维模型,他们确定了蛋白质的关键部分,这些部分含有明显高频率的癌症相关突变。利用这种方法,他们发现了434个潜在的驱动基因,其中许多已经为研究人员所知。

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