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全球首个!鲁白教授团队开发出全面模拟人类阿尔兹海默症的大鼠模型 | 科学Weekly

GASA 高山书院 2022-06-17



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01

鲁白教授团队开发出全球首个全面模拟人类阿尔兹海默症的大鼠模型


图自网络

在过去的一个多世纪,研究人员已经开展了400多项阿尔兹海默症药物临床试验,但迄今为止尚无一个可以阻止疾病进程的药物。究其原因,很重要的一点是AD动物模型不能模拟人类AD病人的真实情况。在过去的25年,科学家们相继建立了200多个AD动物模型,但这些模型或者没有神经细胞的死亡,或者缺乏完整的病理特征。

近日,由著名神经科学家、清华大学药学院教授、高山书院校董会主席鲁白教授领导的团队,在该领域实现了重大突破,成功开发了能够全面模拟阿尔兹海默症的基因敲入大鼠模型,相关成果日前以Article形式在线发表于 Cell Research 期刊。

在这项研究中,鲁白教授团队采用了CRISPR/Cas9基因敲入技术,在大鼠体内实现了人源App基因的替换。系统的病理学,细胞生物学和行为学研究表明,该模型与现有其他AD动物模型相比,显示出与人类AD患者更相似的病理和疾病进展。

鲁白教授指出,此次构建的AD大鼠模型全面展现出AD的病理特征,将对目前近乎停滞的AD全球药物临床的成功转化起到一定的促进作用,它将为理解AD的发病机制,发现用于AD早期诊断的敏感生物标记物,尤其是创新药物的疗效,提供了不可或缺的工具。


02

抗衰老和新陈代谢,饮食胜过药物!


图自网络

人们常说是药三分毒,通过饮食或改变生活方式可以改善的疾病,尽量不吃药。《细胞代谢》杂志上发表的一项关于饮食和药物对细胞内部工作影响的研究表明,调整饮食结构在预防糖尿病、中风和心脏病等疾病方面可能比药物更有效

研究小组设计了一项复杂的小鼠研究,涉及40种不同的治疗方案,每种治疗方案中蛋白质、脂肪和碳水化合物比例、卡路里和药物含量各不相同。因为肝脏是调节新陈代谢的关键器官,所以该研究重点观察了不同饮食和药物对肝脏的影响。

研究表明,相比常用于治疗糖尿病和延缓衰老的药物,饮食中的卡路里摄入量和常量营养素的平衡(包括总热量和宏观营养平衡)对肝脏的影响更大。蛋白质和总卡路里摄入量不仅会影响代谢途径,对控制细胞功能的基本过程也有影响。

研究人员说:“我们发现,药物在很大程度上抑制了人们对饮食的反应。”鉴于人类与老鼠有着本质上相同的营养信号传递途径,人们通过改变饮食来改善健康状况可能效果更佳。


03

过去24000年气温显示,如今的全球变暖速度“前所未有”


24000年以来地球历史不同时期的全球平均地表温度,图片来源:Osman et al./Nature


在《自然》杂志上发表的一项由亚利桑那大学领导的地球气候重建研究,展现了自上一次冰河期(约2.4万年前)以来气候变化的主要驱动力以及人类活动对气候系统的影响。这项研究有三个主要发现:

(1)证实了自上一个冰期以来,气候变化的主要驱动因素是温室气体浓度上升和冰盖的退缩。

(2)表明了在过去10,000年里,地球出现了普遍的变暖趋势,结束了古气候学界长达10年的关于这一时期是变暖还是降温的争论。

(3)过去150年来的升温幅度和速度远远超过了过去24,000年的变化。

研究人员表示,这次重建研究表明,目前的气温是24,000年来前所未有的,也表明了人为导致的全球变暖的速度远超以往同段时期。


04

进化越快的物种,灭绝可能也越快


图片来源:Roberto Ochoa

一项新发表于《古生物学》杂志的关于蜥蜴及其近亲的新研究中,布里斯托尔大学的研究人员发现,快速进化的物种更有可能灭绝,缓慢进化者反而更容易存活。

研究人员分析了蜥蜴、蛇及其近亲在内的被称为鳞龙次亚纲的动物类群。鳞龙类起源于2.5亿年前的中生代早期,分为两大类,一类是有鳞目,发展为了现在的蜥蜴和蛇等,另一类是喙头目,如今的代表性物种仅新西兰大鳄蜥这一单一物种。

研究人员预计会在喙头目动物中发现缓慢进化的痕迹,而在有鳞动物中发现快速进化。但事实却相反——他们研究了这些早期爬行动物的体型变化率,发现一些有鳞目动物在中生代进化得很快,尤其是那些有特殊生活方式的动物,比如海洋沧龙。但喙头目动物的平均进化速率明显快于有鳞目动物,大约是基础进化速度的两倍。

6600万年前,恐龙灭绝之后,在中生代末期,喙头目动物和有鳞目动物都遭受了重创。然而,有鳞目动物在后来得到了恢复;而在中生代的大多数时期,喙头目动物都表现得像是“革新者”和“快速进化者”,在中生代末期之前就显著减少了,之后整个情况发生了变化。


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参考文献

[1]https://www.nature.com/articles/s41422-021-00582-x

[2]https://medicalxpress.com/news/2021-11-diet-trumps-drugs-anti-aging.html

[3]https://phys.org/news/2021-11-global-temperatures-years-today-unprecedented.html

[4]https://phys.org/news/2021-11-rapidly-evolving-species-extinct.html



整理丨李嘉编辑丨朱珍热爱科学的人都在这里!添加高小山微信:GASA2017,与科学做朋友投稿/内容合作:info@gasauniversity.org

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