国内外最新科技发现和创新技术成果荟萃

◎ 本刊综合报道

“人工视觉脑”植入助盲人重现视觉

据最新一期《临床研究》期刊发表的研究摘要，美国和西班牙研究人员使用硬连线的假体成功地为一位失明16年的盲人女性创造了一种“人工视觉脑”，使其能够看到字母、辨别物体的边缘，甚至可以在实验中玩简单的电子游戏。研究表明，测试对象被植入了6个月的植入物，她的大脑活动没有受到干扰，也没有引发其他并发症。该研究进一步推动了科学家的一个长期梦想，即通过将信息直接发送到大脑的视觉皮层，让盲人获得基本视觉。在实验中，一位神经外科医生将微电极阵列植入到失明患者戈麦斯的视觉皮层中，然后将植入物与安装在一副眼镜中央的摄像机配对。经过一段时间的训练，戈麦斯能够破译从相机直接输入她大脑的视觉信息。微电极阵列是通过“微型颅骨切开术”植入的，研究人员表示，这个过程“很简单，并且遵循标准的神经外科手术”。主要研究人员之一、西班牙米格尔·埃尔南德斯大学的爱德华·多费尔南德斯说：“这些结果令人兴奋，其证明了安全性和有效性，展示了这一类型设备在为失去视力的人恢复功能性视觉方面的潜力。”

通用磷光体可用作传感器基础

据俄罗斯西伯利亚联邦大学新闻服务处介绍，由中国和俄罗斯学者们组成的研究团队开发出一种通用磷光体，可作为各个领域（从医学到农业）所用的传感器的基础。能够将自己吸收的能量转化为光辐射（发光）的物质被称为磷光体。“目前具有这种辐射的仪器，比如卤素灯、激光二极管和超连续谱激光器，它们体积大、耗能大、效率低。而基于带有发光二极管的磷光体的红外灯体积小、效率高，但其热稳定性问题尚未解决。”西伯利亚联邦大学工程物理和无线电电子研究所固体物理和纳米技术基础系副教授马克西姆·莫洛基耶夫解释说。他是这项工作的参与者。据莫洛基耶夫介绍，他们与中国华南理工大学一起，开发出一种新的独一无二的磷光体，结合了上述优点，而且还具有良好的热稳定性。研究人员认为，这种磷光体在医学中可用来监测患者的健康状况和分析产品质量，在农业中可用于培育植物和制造生物传感器。

新技术为RNA治疗创造新靶点

据日前发表在《自然·生物技术》杂志上的论文，美国研究人员设计的一种新方法，可选择性开启靶细胞（包括人类细胞）的基因疗法。他们的技术可检测细胞中特定的信使RNA（mRNA）序列，并触发从转基因或人工基因中产生特定蛋白质。美国麻省理工学院和哈佛大学研究人员开发的新技术称为eToeholds，是内置于RNA中的小型多功能设备，当存在细胞特异性或病毒RNA时，才能表达连接的蛋白质编码序列。研究人员使用这一技术找到了可检测人类和酵母细胞内各种不同触发因素的立足点。研究表明，他们可从寨卡病毒和新冠病毒中检测到编码病毒基因的mRNA。他们还设计了可检测人类细胞中自然产生蛋白质的mRNA的立足点分子，这有助于揭示细胞状态。研究人员可通过eToeholds检测酪氨酸酶mRNA的立足点来识别癌细胞。这种靶标可使研究人员通过设计系统来识别癌细胞并在这些细胞内产生有毒蛋白质，在此过程中杀死它们，从而可能创造出新疗法来摧毁肿瘤。

阿尔茨海默症等病早期标志物确定

据日前发表在《科学转化医学》杂志上的论文，美国南卡罗来纳医科大学和哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心的研究人员发现，cis P-tau是一种有毒的、不可降解的脑蛋白，是血管性痴呆（VAD）和阿尔茨海默症（AD）的早期标志物。这项新的研究为新的潜在免疫疗法打开了大门，通过免疫疗法使这种蛋白质沉默，可改善临床前模型中的痴呆症状。研究确定了导致这种有毒蛋白质积累的分子机制。同时表明，针对cis P-tau的单克隆抗体（mAb），能够预防AD和VAD临床前模型中的疾病病理和记忆丧失。此外，这种治疗甚至能够逆转类似AD的临床前模型中的认知损害。痴呆症涵盖了占病例60%到80%的阿尔茨海默症，最常见的是血管性痴呆。目前，尚无有效的治疗阿尔茨海默症的方法。然而，大多数患者都与血管机制有关，这表明认知功能和健康脑血管系统之间存在更广泛的关系。更好地理解这种关系可以为发现新的治疗靶点提供一个平台。研究人员表示，这两种疾病可能不是受高水平cis P-tau影响的唯一疾病。这种有毒蛋白可能还会引起其他含有血管成分的大脑疾病，但要建立其联系尚需进一步研究。

嵌合外泌体为肿瘤免疫治疗带来新思路

日前从中科院过程工程所获悉，该所研究人员创建了一种嵌合外泌体，实现了淋巴结和肿瘤组织的双重靶向，以此激活了淋巴结内免疫应答，并改善了肿瘤免疫微环境。该双效协同机制在多种动物模型上显著抑制了肿瘤进展，为肿瘤免疫治疗带来新思路。相关成果在线发表于《科学·转化医学》。外泌体是细胞分泌的一种囊泡型天然生物颗粒，在体内具有独特的转运路径和生物学功能，以此创建的新剂型有望在体内复杂环境下实现精准递送和预期疗效，在肿瘤个体化治疗领域应用前景广阔。“现有的大部分肿瘤免疫治疗侧重于提升体内免疫细胞功能和数量，但通常难以克服实体肿瘤部位的免疫抑制微环境，使得瘤内浸润的免疫细胞难以有效发挥其抗肿瘤功能。”中科院过程工程所研究员马光辉说。为此，研究人员结合十余年颗粒剂型、疫苗递送和肿瘤免疫的研究经验，提出了淋巴结-肿瘤双靶向型外泌体用于双效协同肿瘤免疫治疗的新策略。研究团队选择了具有强吞噬能力的巨噬细胞对肿瘤细胞核进行摄取，经过体外免疫驯化后形成免疫激活型巨噬—肿瘤杂合细胞。该细胞分泌的巨噬—肿瘤嵌合外泌体能够继承两种来源细胞的功能，双重靶向到淋巴结和肿瘤组织，同时实现淋巴结内免疫应答激活和肿瘤免疫微环境改善。

这种化合物帮助我们成为最聪明的动物

与其他动物相比，人脑具有更强的优越性。但从演化角度来讲，造成这种现象的底层改变究竟是什么？为揭开其中秘密，耶鲁大学科学家尝试将人脑发育的时间拨回前额皮质即将出现的那一刻——妊娠中期，揭示了这个让人类智力走上动物界顶端，又让人类迷失的脑区发育的秘密。在人类胚胎发育4-5个月后，大脑前额皮质中的第一个神经束开始出现，随后神经元开始迅速大量形成，构成完整的前额皮质。据研究发现，无论在人、猕猴还是小鼠胚胎中，化合物维甲酸在神经元形成中具有关键的调控作用。维甲酸是维生素A在人体内的一种代谢产物。此前的研究证实，这种化合物在细胞的增殖、分化和器官形成中具有关键作用。研究发现，在这一时期的人脑中，至少有5个基因会受到维甲酸的调控，其中一种是促进神经突触形成和功能实现的基因CBLN2。人和其他动物在表达CBLN2基因时，存在一个细微但影响巨大的差异。例如，在小鼠中，CBLN2基因的表达会受到一些称作增强子的DNA序列调控。当增强子单独结合维甲酸时，就能增强基因表达，但同时结合SOX5蛋白和维甲酸时，基因的表达就会被抑制。在人体内，增强子中结合SOX5蛋白的序列直接丢失了，只能与维甲酸结合，这意味着在人的前额皮质中CBLN2基因表达要么不表达，要么表达水平很高。