编辑蚊子的基因可以防止疟疾并停止繁殖

科学家一直在寻找免疫系统的因素,这些因素可能有助于蚊子避开疟疾寄生虫等病原体,并间接保护人类不受感染。耶鲁大学的研究人员通过编辑一个基因发现了一个基因,这个基因对女性生殖至关重要。

Erol Fikrig实验室的研究人员,Waldemar Von Zedtwitz医学教授(传染病学),流行病学和微生物病机学教授,编辑了一个可能抑制按蚊类雌性蚊子免疫系统的基因。研究人员于10月28日在《实验医学杂志》上发表报告称,他们发现变异蚊子的生殖系统被严重破坏,导致疟疾的寄生虫水平大幅降低。

“当蚊子没有功能正常的卵巢时,导致疟疾的寄生虫就无法在蚊子体内很好地生存,”Fikrig说。“如果我们了解疟疾是如何与蚊子相互作用的,我们也许就能干预这一过程。然而,这还有很长的路要走。这不是一种新的疫苗或治疗方法。”

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耶鲁大学的科学家将疼痛的路径形象化

Stephen Waxman的实验室,神经学和神经科学教授Bridget M. Flaherty,已经确定了钠离子通道在神经细胞疼痛体验中的关键作用。

在一篇新论文发表在《科学进步,耶鲁团队由博士后Liz类似和高级研究科学家Sulayman Dib-Hajj能够想象在单分子水平钠离子通道和电脉冲产生是如何分布,通常在很远的地方,沿着神经细胞。这项研究推进了实验室为新一代非成瘾止痛药奠定基础的努力。

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耶鲁大学的研究人员发现,细胞与老年人失明的主要原因有关

年龄相关性黄斑变性是导致老年人失明的主要原因之一,在美国有200多万人受到影响,并导致中央视力逐渐丧失。基因组范围的研究已经确认了近36个与该病有关的基因,但它们对眼睛造成损害的确切位置还不为人所知。

Broad研究所的研究人员来自耶鲁大学,麻省理工学院,和哈佛大学的报告在10月25日出版的《自然》杂志上的通信,胶质细胞(或支持细胞),负责提供血液和血管细胞视网膜以及视锥细胞导致黄斑变性,视网膜的中心部分。

耶鲁大学眼科学、视觉科学和病理学助理教授Brian Hafler是该研究的共同作者,他说:“这项研究有助于查明可被密切研究的细胞类型,从而开发出新的治疗方法。”

对于这两种类型的黄斑变性,有效的长期治疗方法是有限的。这种湿状是由黄斑下方异常血管的生长引起的,可以通过定期注射缓解。除了补充眼部维生素外,这种干燥型的疾病没有治疗方法,它的特征是黄斑处有一种叫做drusen的黄色沉积物。虽然目前的治疗方法提供了一些好处,但随着时间的推移,两种疾病都可能导致视力的持续渐进丧失。

虽然与黄斑变性风险相关的基因已经被确定,但耶鲁大学/哈佛大学/麻省理工学院的研究团队使用新的单细胞测序技术生成了第一个完整的人类视网膜图谱,并使用数据分析技术来确定其对与该病相关的特定细胞类型的影响。

虽然他们发现了与视锥细胞相关的风险基因,视锥细胞是中央视觉的关键细胞类型,但研究人员也发现了与神经胶质细胞和血管细胞相关的风险基因,这为改善和恢复视力的新疗法提供了可能的靶点。

哈佛大学/麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of Harvard/MIT)和麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)的马诺利斯?

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美国国家医学院选举出六名耶鲁大学教师

10月21日,美国国家医学研究院(NAM)在其年度会议上宣布,已有6名耶鲁大学教员入选。

这六名教师是该组织选出的100名新成员中的一员,他们被授予这一荣誉,以表彰在健康和医学领域表现出杰出的专业成就和服务承诺的个人。

耶鲁大学的获奖者是:

妮塔Ahuja

Nita Ahuja妮塔Ahuja

这位外科医生因其在胃肠道癌症(包括胃癌、直肠癌和胰腺癌)方面的专业知识以及对培训生、工作人员和教职员工的积极倡导而获得国际认可。

Ahuja也是转化表观遗传学的领导者,并在结直肠癌、胰腺癌和其他实体肿瘤中开展临床试验。此外,她还开发了结肠直肠癌和胰腺癌早期检测的生物标志物。

Ahuja是William H. Carmalt外科教授,耶鲁医学院外科系主任,耶鲁纽黑文医院外科主任。

豪尔赫·e·加兰

Jorge E. Galán乔治·e·加兰

这位细胞生物学家研究沙门氏菌和弯曲杆菌致病的分子机制,它们是世界上大多数食源性疾病的病因。他的实验室采用多学科方法来研究病原体和宿主之间的界面。他发现像沙门氏菌这样的细菌利用一种由30多种蛋白质组成的针状复合体来感染和复制宿主细胞。

Galan是Lucille B. Markey微生物学教授,微生物病机学系系主任,细胞生物学教授。

作者Iwasaki

Akiko Iwasaki作者Iwasaki

Iwasaki的研究集中在粘膜表面对病毒的免疫防御机制。她的实验室对病毒感染的先天识别如何导致适应性免疫的产生,以及适应性免疫如何抵御随后的病毒挑战感兴趣。她最近表明,一种新的疫苗战略可以提供预防和治疗性保护,防止病毒感染。

她是Waldemar Von Zedtwitz免疫生物学教授,分子、细胞和发育生物学教授,皮肤病学教授,霍华德·休斯医学研究所研究员。

拉斐尔Perez-Escamilla

Rafael Pérez-Escamilla拉斐尔Perez-Escamilla

这位流行病学家在全球发起了公共卫生营养和食品安全研究项目,这些项目被认为改善了许多健康指标,包括母乳喂养结果和婴儿缺铁性贫血。他的健康差异研究集中在社区卫生工作者在改善拉丁美洲2型糖尿病患者的行为和代谢结果方面的影响。

他是流行病学教授公共卫生,公共卫生实践办公室主任,耶鲁大学公共卫生学院(YSPH)全球卫生中心主任。

阅读佩雷斯-埃斯卡米拉的完整获奖公告在YSPH网站上。

大卫·沙茨

沙茨David Schatz大卫

免疫生物学家对我们理解编码抗体和T细胞受体的基因的组装和多样化的机制做出了基础性的贡献。

他是沃尔德马尔·冯·泽德维茨免疫生物学教授,分子生物物理学和生物化学教授,免疫生物学主席。

Nenad Sestan

Nenad Sestan Nenad Sestan

这位神经生物学家研究大脑发育的分子和细胞基础,探索神经元如何在大脑皮层获得不同的身份并形成适当的突触连接,大脑皮层是认知、感知和行为的关键部分。

Sestan是Harvey和Kate Cushing神经科学教授,比较医学教授,遗传学和精神病学教授,同时也是基因组编辑中心的执行董事。

不结盟运动最初是由美国国家科学院于1970年建立的医学研究所,致力于解决卫生、科学、医学和相关政策方面的关键问题,并鼓励各部门采取积极行动。不结盟运动与国家科学院和国家工程院合作,为国家提供独立、客观的分析和建议,并开展其他活动,以解决复杂问题和为公共政策决策提供信息。

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耶鲁大学获得资金研究重症肌无力

美国国家卫生研究院(NIH)通过罕见病临床研究联盟(RDCRC)向来自耶鲁大学、乔治华盛顿大学杜克大学的一个研究小组提供了780万美元,用于为重症肌无力(MGNet)建立一个罕见病网络。

MGNet logo

肌无力的特征是在你随意控制下的任何肌肉的无力和快速疲劳。症状各不相同,但可能包括手臂或腿部肌肉无力、复视、眼睑下垂、说话困难、咀嚼、吞咽和呼吸困难。

耶鲁大学的Kevin C. O ‘Connor和Richard J. Nowak是该团队的核心项目负责人,该团队由乔治华盛顿大学的Henry J. Kaminski领导。其他团队成员包括乔治华盛顿大学的琳达·库斯纳(Linda Kusner)和杜克大学的杰弗里·t·古普提尔(Jeffery T. Guptill)。

该网络将包括7个研究点,是25个已建立的NIH RDCRC的一部分。它将包括基础和临床研究人员、患者倡导团体、生物技术和制药公司共同努力,加强对这种罕见疾病的治疗开发。该基金将资助对该病潜在病理生理学的研究,为年轻研究人员提供奖学金,并资助试点基金。

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与自闭症相关的神经递质分子控制

许多神经发育障碍,如癫痫、精神分裂症和自闭症,都与关键的神经递质GABA的破坏有关,但这种破坏的潜在原因很难确定。10月15日发表在《科学信号》(Science Signaling)杂志上的两篇新论文中,来自耶鲁大学、法国、日本和英国的研究人员重点关注了对正常大脑发育至关重要的一种分子机制。

Kristopher Kahle博士实验室的研究人员,他是神经外科学、儿科学和细胞科学的助理教授分子生理学研究了KCC2的作用,KCC2是一种负责细胞内氯离子排放的转运体。细胞中氯离子的含量调节GABA的活动,抑制神经元的活动,在大脑发育和许多神经功能中起着至关重要的作用。KCC2的故障与人类自闭症、癫痫和神经性疼痛有关。

An anomalous distribution of proliferating neurons, showing evidence of impaired regulation of KCC2. (Photo credit: Kahle Lab)为增殖神经元的异常分布,显示KCC2调节功能受损。(图片来源:卡利实验室)

Kahle和国际合作者关注的是化学变化对KCC2的结构和功能所起的作用,这个过程被称为磷酸化。在一篇论文中,研究小组发现,表达两份KCC2突变基因的小鼠在出生后数小时内死于难治性癫痫和过度兴奋的神经元。另一篇论文显示,携带突变KCC2基因副本的小鼠在出生后出现了明显的神经发育缺陷,类似于自闭症。

“因为这个磷酸化过程是可逆的,用药物调节它可能使调节GABA信号对治疗有益成为可能,”Kahle说,他是这两篇论文的共同高级作者。

日本静冈县滨松大学医学院的研究人员;英国埃克塞特大学医学和卫生学院医学院生物医学和临床科学研究所;法国马赛的埃克斯-马赛大学(Aix-Marseille University)也参与了上述两项研究中的至少一项。

这项工作主要由美国国立卫生研究院、西蒙斯基金会和10美分基金会资助。

阅读全文:

  • 发育性调控的KCC2磷酸化对动态gaba介导的抑制和生存至关重要
  • KCC2磷酸化调节受损导致神经网络功能障碍和神经发育病理学

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耶鲁大学教职工率先开发和测试了便携式MRI设备

耶鲁大学的研究人员已经同意开发、部署和测试一种新型的便携式核磁共振扫描仪,其开发者希望这种设备的成本只有传统核磁共振成像的几分之一,并使这种新的成像技术可以在美国和世界各地的诊所使用。

该设备被称为便携式护理点MRI系统,由Hyperfine研究公司开发,该公司是基于ct的医疗技术孵化器4Catalyzer的一部分。目前,由于其高磁场,扫描仪只能在安全地区使用。这种新方法可能会给病人带来便携式的核磁共振成像,从而使更多的人接触到一种强大的技术。

根据合作协议之间的超精细,耶鲁大学医学院的一群耶鲁大学纽黑文耶鲁大学医院的医生凯文Sheth博士为首的神经学教授和神经外科,将使用设备扫描患者各种脑部疾病,如中风,脑肿胀,肿瘤。然后,他们将把这些数据与用传统的MRI和CT扫描得到的相同患者的图像进行比较,并将合作开发有助于解释图像的工具。

Sheth说:“这是一个非常激动人心的机会,可以帮助开发一种负担得起的方式,为那些无法获得固定的核磁共振成像和CT扫描的人提供医疗服务。”

这项研究得到了美国心脏协会(American Heart Association)的资助,研究的初步结果预计将于2020年初公布。

Hyperfine Research的创始人兼董事长乔纳森·m·罗斯伯格(Jonathan M. Rothberg)说:“来自耶鲁大学医生和病人的真实反馈正是Hyperfine所需要的,以最大化我们的便携式核磁共振扫描仪对世界的潜在影响。”

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耶鲁大学的科学家帮助免疫系统找到隐藏的癌细胞

在避免检测癌细胞是大师,但新系统由耶鲁大学科学家可以使他们脱颖而出,帮助免疫系统发现和消除肿瘤,其他形式的免疫疗法可能会错过,研究者报告10月14日在《自然免疫学》杂志上。

研究人员报告说,新系统减少或消除了小鼠体内的黑色素瘤和三阴性乳腺和胰腺肿瘤,即使是那些远离原发肿瘤源的小鼠。

“这是一种全新的免疫疗法,”遗传学助理教授、该研究的资深作者陈思迪(Sidi Chen)说。

免疫疗法已经彻底改变了癌症的治疗方法,但是现有的疗法并不适用于所有的病人,或者对某些癌症根本不起作用。现有的治疗方法有时不能识别癌细胞的所有分子伪装,使它们的效果更差。

为了解决这些缺陷,陈的实验室开发了一种结合病毒基因治疗和CRISPR基因编辑技术的新系统。而不是查找和编辑的DNA片段,插入新的基因,新系统——多路复用激活内源性基因免疫疗法(MAEGI)——启动一个大规模捕杀成千上万的癌症相关的基因,然后就像一个GPS来纪念他们的位置和放大信号。

MAEGI标记肿瘤细胞进行免疫破坏,将冷肿瘤(缺乏免疫细胞)转化为热肿瘤(有免疫细胞)。陈说,这相当于给肿瘤细胞穿上橙色的防弹衣,让免疫系统的警察迅速找到并消灭这些致命的细胞。

陈说:“一旦这些细胞被识别出来,如果它们将来出现,免疫系统就会立即识别它们。”

他说,从理论上讲,这个新系统应该可以有效地治疗多种癌症,包括那些目前对免疫疗法有抗药性的癌症。

接下来的研究将优化该系统,使其更简单的生产,并为癌症患者的临床试验做准备。

耶鲁大学的王广川和Ryan D. Chow是这项研究的第一作者。耶鲁大学癌症中心主任查尔斯·福克斯(Charles Fuchs)是作者之一。

陈隶属于耶鲁大学遗传学系、耶鲁大学癌症中心、耶鲁大学干细胞中心、耶鲁大学生物医学数据科学中心、系统生物学研究所和西校区癌症系统生物学中心。这项研究主要由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助。

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脑出血手术可以提高存活率,但致残风险仍然很高

医生通常建议在脑干附近小脑区域出现脑出血的病人进行手术。然而,一项国际荟萃分析显示,尽管接受脑出血手术的患者存活率高于未接受手术的患者,但根据耶鲁大学领导的一项发表在《美国医学会杂志》(JAMA)上的新研究,他们也存在严重残疾的高风险。

据估计,欧洲和美国每年有3.5万人患有脑出血,其特征是脑干附近的脑后部出血。手术切除或减压血液是标准的做法,特别是当出血面积大。与更为保守的医疗管理方法相比,很少有关于手术有效性的研究。一项针对个别患者的国际合作分析显示,那些接受过手术的患者与那些没有接受过手术的患者相比,在3个月、6个月和12个月后存活的几率要大得多;然而,手术患者的残疾程度并没有降低。

研究继续表明,特定的因素可能会影响哪些患者能从手术中获得最大的益处,这种毁灭性的疾病需要新的治疗方法。

“急需创新和个性化的方法来帮助医生和患者家属做出这些艰难的决定,”共同作者、神经病学和神经外科学教授凯文·谢思博士(Kevin Sheth)说。

耶鲁大学的其他合著者包括查尔斯·马图克、圭多·法尔科内、劳伦·桑辛和奥黛丽·利索尔。

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研究人员利用人工智能来发现人类和细胞之间的模式

耶鲁大学的一组科学家设计出一种方法,利用人工神经网络来揭示来自大量个体的单个细胞的更大活动模式。

在10月7日在《自然》杂志上发表的一篇论文的方法,实验室的研究人员Smita Krishnaswamy,遗传学助理教授和计算机科学,描述他们创建的人工智能神经网络,称为SAUCIE(稀疏Autoencoder为集群、非难和嵌入),可以揭示至关重要的细胞个体差异以及更广泛的模式告诉身体如何功能的故事。

例如,在与耶鲁大学CyTOF设施主任Ruth Montgomery的合作中,耶鲁大学的研究人员使用SAUCIE分析了60名患者的2000万个细胞,并确定了罕见的伽玛-德尔塔T细胞类型,这些T细胞控制着人体对登革热病毒的反应。

“有了SAUCIE,我们就能在干草堆里找到众所周知的针,而2000万个细胞就是一个非常大的干草堆,”第一作者、计算机科学研究生马特·阿莫迪奥(Matt Amodio)说。与其他技术相比,该方法可以容纳更大的患者数据量,也将使研究人员能够识别更大的细胞活动簇,从而根据宿主的病理特征进行分析。

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