9月3日外媒科學網站摘要:我們離治癒艾滋病還有多遠

9月3日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

我們離艾滋病的治癒或疫苗還有多遠?

2008年,首次報道了通過幹細胞移植清除艾滋病病毒的成功案例;今年7月,在一次艾滋病大會上,科學家宣佈第七位艾滋病患者通過這種方式被“治癒”。然而,儘管幹細胞移植在清除病毒方面非常有效,但這並不是一個可推廣的策略。這種療法具有侵入性,且存在風險。

目前,艾滋病病毒的標準治療方法是抗逆轉錄病毒療法(ART),即一種混合藥物,通常每天服用,以防止病毒在體內複製。抗逆轉錄病毒療法可以將感染者的病毒載量降低到檢測不到的水平,阻止病毒在體內的破壞,並大大降低傳播風險。然而,對於許多人來說,這樣的策略仍然不足以徹底治癒。

在大多數幹細胞移植的案例中,患者接受的幹細胞含有一種突變,可以阻止CCR5的表達,CCR5是一種HIV病毒用來進入細胞的蛋白質。儘管這種方法對大多數艾滋病病毒感染者而言並不現實,但它在少數患者中的成功,已經推動了針對CCR5的基因療法的發展。此外,針對病毒本身的基因療法也在研發中,例如通過插入產生抗體的基因來控制病毒。

其他治療途徑包括努力控制或消除潛伏的艾滋病毒庫,注射抗病毒藥物卡博特韋和利匹韋林的組合,以及口服暴露前預防(PrEP)藥物等。

在疫苗開發方面,該領域面臨的最大挑戰之一是開發一種能夠廣泛中和多種艾滋病病毒株的疫苗。研究人員最近報告了一種免疫原,它可以在獼猴體內產生有效的、廣泛中和的抗艾滋病病毒抗體。這些研究表明,至少有可能開始引導免疫細胞產生廣泛中和抗體的過程。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

像夏天一樣炎熱的天氣正炙烤着南半球冬天

澳大利亞正遭受長時間的冬季熱浪侵襲,有可能打破該國去年剛創下的冬季平均氣溫記錄。2023年,澳大利亞冬季平均氣溫比1961年至1990年14.96攝氏度的長期平均氣溫高出1.53攝氏度,創下自1910年有記錄以來的最高值。

在全球範圍內,夜間平均氣溫的上升速度甚至比白天還要快,科學家稱這種現象爲“不對稱變暖”。夜間變暖是推動地球平均溫度上升的重要因素之一,導致連續14個月的創紀錄高溫。

澳大利亞並不是南半球唯一一個受熱浪侵襲的地區。巴西的潘塔納爾溼地由於連續嚴重乾旱和異常溫暖的氣溫,今年的大火已燒燬超過70萬公頃的森林。

研究人員在2023年的《科學》(Science)雜誌上報告稱,過去20年裡,南半球變得越來越乾燥。自然氣候現象厄爾尼諾是一個主要因素;氣候變化可能加劇與厄爾尼諾相關的降雨和乾旱,特別是在南半球。

這些暖冬可能對糧食安全、水供應和昆蟲種羣產生負面影響。暖冬還意味着河流積雪減少,補給地下水減少,不利於控制登革熱等蟲媒疾病。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、人工智能工具精確繪製細胞代謝圖

現代生物學產生了大量有關細胞活動的數據集。這些“組學(Omics)”數據集提供了關於細胞功能的深刻見解,如基因活性和蛋白質水平。然而,整合和理解這些數據集以深入瞭解細胞代謝仍然具有挑戰性。

動力學模型通過提供細胞代謝的數學表示,幫助解碼這種複雜性。它們就像詳細的地圖,描述了分子在細胞內如何相互作用和轉化,以及物質如何隨着時間的推移轉化爲能量和其他產物。這有助於科學家理解支撐細胞代謝的生化過程。

儘管動力學模型潛力巨大,但由於難以確定控制細胞過程的參數,其開發仍然具有挑戰性。

瑞士聯邦理工學院(EPFL)領導的研究團隊現已開發出RENAISSANCE,這是一種基於人工智能的工具,可以簡化動力學模型的創建。

RENAISSANCE結合了各種類型的細胞數據,準確描述代謝狀態,幫助科學家更好地理解細胞功能。作爲計算生物學的重大進步,RENAISSANCE爲健康和生物技術的研究和創新開闢了新的途徑。例如,研究人員使用RENAISSANCE創建了能夠準確反映大腸桿菌代謝行爲的動力學模型。

2、天文學家發現一對128億年前正在合併的星系

天文學家發現了一對128億年前正在合併的星系。這對星系的特徵表明,合併將形成一個“怪物”星系,成爲宇宙中最亮的天體之一。這一發現對理解早期宇宙中星系和黑洞的演化至關重要。

類星體是一種明亮的天體,由早期宇宙中落入星系中心超大質量黑洞的物質提供能量。

類星體形成的主流理論是,當兩個富含氣體的星系合併形成一個更大星系時,這種引力相互作用導致氣體落向一個或兩個星系中的超大質量黑洞,進而引發類星體活動。

爲了驗證這一理論,由日本國家天文臺(NAOJ)領導的國際研究團隊使用ALMA(阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列)射電望遠鏡,研究了已知最早的一對近距離類星體。

這對類星體位於室女座方向,存在於宇宙形成的前9億年。它們很暗淡,表明它們仍處於演化的早期階段。

ALMA的觀測繪製了這對類星體所在星系的分佈圖,表明這些星系由氣體和塵埃的“橋樑”連接,這表明兩個星系實際上正在合併。

ALMA的觀測還使研究團隊得以測量星系中的氣體數量,氣體是新恆星形成的原材料。研究團隊發現,這兩個星系的氣體非常豐富,這意味着除了未來更活躍的類星體活動外,合併還將引發恆星形成的迅速增加,即所謂的“星暴”。星暴活動和劇烈的類星體活動結合,預計將在早期宇宙中創造一個超級亮的天體,被稱爲怪物星系。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、最致命的捕食者:蚊子如何利用紅外線對人類進行定位

美國加州大學聖巴巴拉分校的科學家發現,埃及伊蚊除了使用其他線索外,還利用紅外輻射來定位宿主。這一發現可能會改善蚊子的控制方法,並有助於減少登革熱和瘧疾等疾病的傳播。

雖然很多人認爲蚊子叮咬只是暫時的滋擾,但在世界上一些地方,蚊子叮咬可能會帶來嚴重甚至致命的後果。

儘管雄性蚊子是無害的,雌性蚊子需要血液來產卵。科學家們對它們如何找到寄主進行了百餘年的研究,並發現這些昆蟲依賴的線索並非單一來源,而是整合了來自不同距離的多種感官信息。

加州大學聖巴巴拉分校的研究揭示了蚊子尋找宿主的另一種感官信息:紅外線探測。當紅外輻射與二氧化碳和人類氣味結合時,來自與人類皮膚溫度相當的紅外熱源會使蚊子的尋找宿主行爲增加一倍。研究人員還發現了蚊子體內負責紅外探測的器官及其工作原理。研究結果發表在《自然》(Nature)雜誌上。

2、長壽突破:新療法能逆轉多種衰老特徵

美國得克薩斯大學MD安德森癌症中心的一項研究發現,端粒酶逆轉錄酶(TERT)通常隨着年齡增長而受到抑制,但一種小分子化合物可以恢復這種酶的正常水平。在老年實驗模型中,維持TERT水平能夠減少細胞衰老和組織炎症,促進新神經元形成,改善記憶,並增強神經肌肉功能,從而增強力量和協調性。研究成果發表在《細胞》(Cell)雜誌上。

研究表明,TERT不僅可以延長端粒,還可以作爲轉錄因子影響許多基因的表達,這些基因控制着神經發生、學習和記憶、細胞衰老和炎症等關鍵生理過程。

在對超過65萬種化合物的高通量篩選中,研究人員發現了一種小分子TERT激活劑TAC,該化合物通過表觀遺傳機制恢復了TERT基因的正常表達。

在相當於75歲以上人類的臨牀前模型中,經過6個月的TAC治療,海馬體(大腦的記憶中心)中新神經元的生成顯著增加,認知測試表現得到了改善。此外,涉及學習、記憶和突觸生物學的基因表達也有所增加,這與TERT通過調節多種基因的轉錄因子複合物相互作用的能力一致。

TAC治療還顯著減少了血液和組織樣本中的炎症,並通過抑制關鍵衰老因子p16基因,消除了衰老細胞。

研究人員強調,雖然這些臨牀前結果令人鼓舞,但仍需進一步研究,以正確評估TAC在長期治療中的安全性和療效。(劉春)