世界首次 上科大研究团队揭开苦味受体的“神秘面纱”

世界首次上科大研究团队揭开苦味受体的“神秘面纱”不同苦味分子激活表达在味蕾上的苦味受体TAS2R46的艺术展示图（JulieLiu设计绘制）。本文图片均为上海科技大学图9月16日，上海科技大学刘志杰和华甜联合研究团队在《科学》(Science)期刊发表研究长文，在马钱子碱激活人源苦味受体TAS2R46的结构基础研究中取得重大原创性突破，在国际上首次揭开了苦味受体的“神秘面纱”。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316863.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1316863.htm

人工智能帮助发现新型候选抗生素

人工智能帮助发现新型候选抗生素美国麻省理工学院近日发布新闻公报说，该校研究人员参与的国际团队利用人工智能深度学习模型，发现了可治疗耐药细菌感染的新型化合物。这些化合物有潜力成为新型抗生素药物。研究人员表示，新研究的一个关键创新在于打开了这类深度学习模型的“黑匣子”，弄清楚模型使用哪种信息来预测抗生素效力，这将有助于研究人员设计出比模型识别出的化合物效果更好的候选药物。未来他们还将更详细地分析上述两种化合物的化学性质和潜在临床用途，并利用这类深度学习模型设计更多候选药物，寻找能杀死其他细菌的化合物。相关论文已发表在新一期英国《自然》杂志上。（新华社）

一种蛋白质的发现为治疗慢性阻塞性肺病患者带来了希望

一种蛋白质的发现为治疗慢性阻塞性肺病患者带来了希望刘刚博士慢性阻塞性肺病有时也被称为肺气肿，通常由吸烟或接触刺激物引起。它会破坏肺部气囊，导致炎症和产生过多粘液，使呼吸困难。慢性阻塞性肺病无法治愈，治疗方法包括控制症状。百年纪念研究所（CentenaryInstitute）和悉尼科技大学（UniversityofTechnologySydney）的研究人员对慢性阻塞性肺病的恶化机制进行了研究，发现有助于人体抵御某些类型病毒的蛋白质Toll样受体7（TLR7）发挥了意想不到的关键作用。该研究的第一作者刘刚说："令人惊讶的是，我们的研究显示，慢性阻塞性肺病患者体内的TLR7水平升高，而且在涉及小鼠的慢性阻塞性肺病实验模型中也是如此。临床前研究结果揭示了TLR7在加重肺部疾病方面的意想不到的作用"。TLR家族蛋白在病原体识别和激活先天性免疫方面发挥着重要作用。TLR7能识别单链RNA病毒，如导致麻疹、流感和丙型肝炎的病毒。研究人员研究了健康供体和慢性阻塞性肺病供体在不同疾病严重程度阶段的肺活检组织的转录组。他们在与免疫反应、组织重塑和代谢重编程相关的三个基因簇中发现了4269个差异表达基因。TLR7是慢性阻塞性肺病中过度表达的免疫反应基因簇的一部分。研究人员说："这出乎意料，因为TLR7的已知作用是抗病毒免疫和防止感染引起的呼吸系统疾病恶化。"研究人员观察到，经过基因改造、缺乏TLR7蛋白的小鼠暴露在相当于每天吸一包烟的吸烟者吸入的香烟烟雾中时，肺气肿和气道重塑减少，肺功能改善，肺部细胞凋亡或程序性细胞死亡减少。给健康但暴露于香烟烟雾的小鼠服用已知能激活TLR7的药物咪喹莫特会导致肺部问题恶化。值得注意的是，研究人员发现慢性阻塞性肺病患者体内的TLR7阳性肥大细胞有所增加。由于肥大细胞位于皮肤和粘膜（包括人体肺组织和支气管）中，因此是抵御抗原进入人体的第一道防线。此外，他们还发现TLR7阳性肥大细胞数量的增加与肺功能损害相关，这表明肥大细胞与慢性阻塞性肺病的严重程度有关。"肥大细胞在慢性阻塞性肺病的恶化过程中扮演着重要角色，它在脆弱的肺组织中引发并延续炎症，使人们呼吸更加困难，"Liu说。"我们发现，较高的TLR7水平会增加肥大细胞的活性，使肺部问题恶化。"研究人员希望，他们的发现能为慢性阻塞性肺病带来治疗方法。刘说："用靶向药物阻断TLR7可能是治疗慢性阻塞性肺病的一种很有前景的新疗法，这种肺病具有挑战性，目前还无法治愈。"这项研究发表在《自然-通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397431.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397431.htm

新研究确定了非成瘾性疼痛缓解的途径

新研究确定了非成瘾性疼痛缓解的途径在寻求阻断疼痛的过程中，药理学家很早就发现，对神经细胞上的阿片类受体起作用的化合物效果最好。然而，正如当前的阿片类药物危机所表明的那样，这些药物具有高度的成瘾性。我们的神经有两种类型的阿片受体，最容易上瘾的药物是针对μ受体的。为了寻找这些药物的替代品，科学家们将注意力集中在其他受体上，即所谓的卡帕受体。但是对这些途径起作用的药物有其自身的副作用，最明显的是幻觉。尽管如此，由于成瘾不是一个问题，因此对卡帕受体的研究仍有希望。现在，华盛顿大学医学院（WashUMedicine）和圣路易斯健康科学与药学大学的研究人员已经发现，卡帕受体的类型不止一种。更重要的是，他们发现虽然它们都能提供一些疼痛缓解，但它们并不都能引起幻觉。关键在于一组被称为G蛋白的信号化合物。当遇到卡帕阿片受体时，这些蛋白质会激活不同的途径。随着进一步的测试，研究小组相信他们将能够理清哪些途径能够缓解疼痛而不引发幻觉。一旦这个谜题被理清，理论上就有可能创造出与最好的阿片类药物一样有效的止痛药，而不会带来其有害的副作用。"所有这些蛋白质都彼此相似，但与卡帕受体结合的特定蛋白质亚型决定了哪些途径将被激活，"主要研究者、华盛顿大学医学院麻醉学助理教授TaoChe说。"我们已经发现，致幻药物可以优先激活一种特定的G蛋白，而不是其他相关的G蛋白，这表明缓解疼痛等有益效果可以与幻觉等副作用分开。因此，我们预计将有可能找到激活卡帕受体以杀死疼痛的治疗药物，而不同时激活导致幻觉的特定途径"。目前的发现与其他研究一起，让研究人员正在寻求用更安全的选择来取代阿片类药物。例如，2018年的一项研究发现，在非人类灵长类动物中使用一种非成瘾性止痛药取得了成功，而最近的一项努力发现，三种较老的抗生素在对抗小鼠的神经性疼痛方面是有效的。甚至可能有希望使用狼蛛毒液中的一种化合物，有朝一日能导致非成瘾性止痛药的诞生。考虑到2021年仅在整个美国就有超过7万例因美沙酮以外的阿片类药物而死亡的报告，任何能够为患者带来缓解而又不导致成瘾或其他严重精神健康影响的化合物都将是对当前疼痛管理状况的一种欢迎。这项研究已经发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358071.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358071.htm

超声波 - 帮助人们摆脱有毒 "永久化学品"的新方法

超声波-帮助人们摆脱有毒"永久化学品"的新方法最新研究表明，超声波技术可以有效处理受污染地下水中的有害化学物质全氟辛烷磺酸（PFAS）。这种方法与传统的处理方法不同，它能更有效地降解较小的PFAS化合物。这项研究扩展了之前的药物降解工作，证明超声波能够分解PFAS中稳定的碳氟键。虽然这种方法成本高、耗能大，但对保护水源可能至关重要，它也为未来的水处理技术指明了一个潜在的方向。这些困难促使俄亥俄州立大学的研究人员开始研究超声降解--一种利用声音通过裂解构成物质的分子来降解物质的过程--如何对不同类型和浓度的这些化学物质发挥作用。超声降解：潜在的解决方案通过对实验室制造的含有三种不同大小的氟代苯磺酸化合物（通常存在于消防泡沫中的PFAS化合物）的混合物进行实验，他们的结果表明，在三个小时内，较小的化合物降解速度比较大的化合物快得多。这与许多其他全氟辛烷磺酸处理方法形成了鲜明对比，在这些方法中，较小的全氟辛烷磺酸实际上更难处理。研究报告的共同作者、俄亥俄州立大学土木、环境和大地工程学教授琳达-韦弗斯说："我们的研究表明，具有挑战性的较小化合物也可以处理，而且比较大的化合物更有效。这就是这项技术的潜在价值所在。"这项研究发表在《物理化学杂志A》上。作为仅有的几项探究如何利用超声波清除我们周围有毒的全氟辛烷磺酸（PFAS）化学物质的研究之一，这篇论文是韦弗斯之前研究的延伸，韦弗斯之前的研究发现，同样的技术也可以降解市政自来水和废水中的药物。超声波与传统方法"PFAS化合物很独特，因为我们在环境工程中用于其他难以清除的化合物的许多破坏技术对它们不起作用，"Weavers说。"因此，我们确实需要开发一系列技术，以确定哪些技术在不同应用中可能有用。"其他传统的销毁方法试图通过与氧化性化学物质发生反应来分解全氟辛烷磺酸，与之不同的是，超声波通过发出频率远低于医学成像通常使用的频率的声音来净化这些物质。超声波的低频压力波会压缩并拉开溶液，从而产生被称为空化气泡的气穴。当气泡塌陷时，它们会获得巨大的动力和能量，从而压缩并过度压缩，加热气泡。韦弗斯说："与强大的燃烧室类似，这些微小气泡内的温度可高达10000开尔文，正是这种热量分解了全氟辛烷磺酸由稳定的碳-氟键组成，并使副产品基本无害。遗憾的是，这种降解方法可能成本高昂且极其耗能，但在几乎没有其他选择的情况下，公众可能需要考虑投资这种方法，以保护饮用水和其他用途的地下水。"监管对策和公众意识在制造业开始放弃使用PFAS的同时，监管机构也在努力提高公众对如何避免使用PFAS的认识。今年早些时候，美国环保署提出了《国家主要饮用水法规》（NPDWR），要求公共供水系统监测某些PFAS，通知公众这些物质的含量，并在含量超过一定限度时采取措施降低其含量。由于超声波能有效清除溶液中的全氟辛烷磺酸，研究得出结论，科学家和政府机构应考虑在未来的处理技术开发中使用超声波，并将其与其他综合处理方法结合使用。虽然韦弗斯的研究还不能推广到更大范围的抗污染工作中，但该研究确实指出，他们的工作可能会成为制造小型、高能量水过滤设备的开端，供公众在家中使用。韦弗斯说："我们的研究围绕着如何扩大规模，以及需要什么才能使其发挥作用展开。这些化合物随处可见，因此随着我们对它们的了解越来越多，了解它们如何降解和分解对进一步推动科学发展非常重要。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401225.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401225.htm

人工智能正协助创造和优化治疗阿片类药物成瘾的药物

人工智能正协助创造和优化治疗阿片类药物成瘾的药物由基于人工智能的工具生成的一种化合物，预测其与卡帕阿片受体结合。图片来源：LeslieSalasEstrada提供临床前研究表明，阻断卡帕阿片受体（kappa-opioidreceptor）可能为治疗阿片类药物依赖性提供一种有希望的药理学方法。通过发现抑制卡帕阿片受体的药物，西奈山伊坎医学院MartaFilizola实验室的LeslieSalasEstrada希望能缓解阿片类药物成瘾。博士后研究员SalasEstrada将于2月20日星期一在加州圣地亚哥举行的第67届生物物理学会年会上介绍她的工作。众所周知，卡帕-阿片受体是介导大脑奖励的。萨拉斯-埃斯特拉达解释说："如果上瘾并试图戒除，在某些时候会出现戒断症状，这些症状很难克服，在大量接触阿片类药物后，大脑会重新连接，因此需要更多的药物。阻断卡帕阿片受体的活动已经在动物模型中被证明可以减少戒断期的这种用药需求。"然而，发现能够阻断蛋白质（如卡帕阿片受体）活动的药物可能是一个漫长而昂贵的过程。使用计算工具可以使其更有效率，但筛选数十亿的化学化合物可能需要数月时间。相反，SalasEstrada正在使用人工智能（AI）来优化这一过程。"人工智能的优势在于能够接受大量的信息，并学会从中识别模式。因此，我们相信机器学习可以帮助我们利用可以从大型化学数据库中获得的信息，从头开始设计新的药物。她说："通过这种方式，我们可以潜在地减少与药物发现相关的时间和成本。"利用有关卡帕阿片受体和已知药物的信息，他们训练了一个计算机模型，用强化学习算法生成可能阻断受体的化合物，该算法奖励对药物治疗有利的特性。到目前为止，该团队已经确定了几种具有前景的化合物，他们正在与合作者合作合成这些化合物，并最终测试它们在细胞中阻断卡帕阿片受体的能力，然后在动物模型中测试它们的安全性和有效性。最终，"我们希望我们能够帮助那些与毒瘾作斗争的人"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345439.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345439.htm