科学技术研究动态点滴

 

2017年06月22日中国科学院网站发布之《自然》及子刊纵览

信息来源:中国科学院网站

2017-07-01

《自然—通讯》

  可以消除噪声的改良版成像技术

  根据本周《自然—通讯》发表的一项研究,改良后的新一代光学相干断层成像术(OCT,一种常见的临床诊断成像方法)将可以更加清楚地成像更小的物体。这个新方法可以检测到之前传统OCT无法检测到的活体小鼠眼睛中的结构和人类指尖上的结构,或可以在临床上用于皮肤癌和视网膜疾病的初期检测。

  斑点噪声——利用相干光(频率相同的光子束)成像而产生的一种现象,限制了OCT的诊疗应用潜力。正如大气运动引起星星闪烁一样,人体组织内的流体运动使OCT图像中的每一个点随机呈明亮或暗淡的状态。过去用于去除斑点噪声的方法会导致图像模糊,因此对诊疗功能的改善程度有限。

  美国加利福尼亚斯坦福大学的Adam de la Zerda、Orly Liba及同事采用一种新的方法来解决该问题。通过积极调整斑点噪声模式,本质上而言是操控用于照亮样本的光源,他们能够在不影响分辨率的情况下消除斑点噪声。他们表明,这种改良后的方法能够检测活体动物组织内的小型结构,如部分小鼠角膜、小鼠耳朵内的细微结构和人类指尖皮肤内的汗腺管,之前这些都会因为斑点噪声的影响而显得模糊。

  《自然》

  研究预测畜传人疾病

  本周,《自然》发表的一项研究分析了蝙蝠、灵长类动物和啮齿动物携带多种可传人病毒的可能性。研究识别了影响病毒是否能由动物传播给人类的因素,并给出了最有可能对人类健康构成新威胁的地理位置和哺乳动物物种的图谱。

  大多数新发人类传染病都起源于野生哺乳动物,特别是人畜共患病毒,比如人类免疫缺陷病毒(HIV)、埃博拉病毒和SARS等。预测哪些病毒最有可能由动物传染给人类有助于卫生项目监控新发疾病,预防未来的疫情暴发。

  美国纽约生态健康联盟的Kevin Olival、Peter Daszak及同事创建并分析了一个包含2800多种哺乳动物-病毒关系的数据库,以增进我们对人畜共患病毒跨物种传染影响因素的理解。在他们分析的586种病毒中,263种(占44.8%)曾在人类中被检测出来,其中188种(占人类病毒的71.5%)病毒属于人畜共患病毒,即至少曾在人类和其他哺乳动物中各检出过一次的病毒。他们发现,人畜共患病毒从宿主物种传播到人类的风险随与动物与人类的亲缘关系、与人接触的机会和病毒性状而有所不同。蝙蝠携带的人畜共患病毒最多,其次是灵长类动物和啮齿动物。

  在预测人畜共患病毒的地理热点时,作者发现宿主不同的病毒,地理模式也有不同。举例来说,来自蝙蝠的人畜共患病毒在南美洲、中美洲和亚洲一些地区最为普遍;而来自灵长类动物的病毒往往集中在中美洲、非洲和东南亚,来自啮齿动物的病毒多见于南北美洲和非洲中部。

  作者总结,这些结果或能协助全球病毒发现项目识别新型人畜共患病毒,评估它们对人类健康的潜在威胁。

  《自然》

  科学家发现帕金森病患者的免疫反应

  本周的《自然》期刊报告了帕金森病的一种可能的自身免疫特征。这些发现或许能为帕金森病的成因带来新的启发。

  人们通常认为神经退行性疾病没有自身免疫特征,但先前的遗传学研究曾发现帕金森病与主要组织相容性复合体(MHC)基因变异有关。MHC蛋白会与经过加工的蛋白短片段结合,并在细胞表面呈现这些蛋白,使之可被免疫细胞采样。大多数片段都会被免疫系统忽视,但有一些会引起T细胞反应——在自身免疫情况下属于不当反应。

  α-突触核蛋白在神经细胞中聚集是帕金森病的一种特征,帕金森病也与蛋白质加工缺陷有关。理论上,蛋白质加工异常会导致反常蛋白片段的产生和呈现,这些片段会被T细胞识别出来,并导致T细胞激活。美国哥伦比亚大学的David Sulzer及同事比较了来自67位帕金森病患者和对照组36位健康人的样本,发现帕金森病患者的T细胞能识别出一系列α-突触核蛋白产生的肽,但健康人不能。这些发现表明,自身免疫反应可能是帕金森病的背后成因,或许也能解释帕金森病与MHC基因变异的关系。