中外学者揭示环境对人肠道菌群 前沿...

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智慧医疗 2020年4月10日 星期五 编辑:刘小婷实习美编:黄佳玮 13 有中国科学家参与的一个国际科研 团队在最新一期美国《国家科学院院刊》 撰文称,他们结合理论和实验方法,开发 出一种检测传染病DNA的策略,这一新 方法可快速区分出病毒和细菌。 目前,新冠肺炎大流行,各国都亟须快 速而准确地检测出传染病。更重要的是, 需要精确区分冠状病毒感染等病毒感染和 与抗生素耐药性相关的细菌感染。研究人 员通常使用与目标基因组选择性结合的互 补序列来检测这一点—通过靶向病原体 唯一的单个长 DNA 序列来完成。 英国剑桥大学官网在近日的报道中 指出,研究人员认为,通过同时靶向多个 较短序列,可实现更高选择性,这些较短 序列在目标病原体中出现的频率高于患 者样本中可能存在的其他生物体 DNA 的 出现频率。 研究合作者、剑桥大学卡文迪许实 验室的埃里卡·埃泽尔教授说:“我们基 于真实细菌和病毒DNA序列开展大量 数值计算表明,新方法应显著优于目前 方法。尽管与单个较长序列相比,单个 较短序列与标靶DNA的结合更弱,但多 种结合强度的增加比短序列数量的线性 增加快得多。” 研究人员指出,在设计分子探针时, 与其设计与目标 DNA 某一位置牢固结合 的分子探针,还不如设计多个与目标 DNA弱结合的分子探针。目前,这样相 对较短的探针序列可以使用标准流程制 作完成,用户可在线订购此类序列。 当然,研究人员目前仅借助计算机模 拟测试了这一方法,他们计划接下来对真 实的病毒和细菌DNA混合物开展实验, 以验证其效率。 该研究负责人、爱丁堡大学的罗莎琳 德·艾伦教授说:“我们需要开展实验来测 试这种方法在实践中的效果,这是一项令 人振奋的工作,因为我们现在迫切需要快 速而可靠的疾病检测方法,尤其是在那些 卫生基础设施薄弱的国家。” (刘霞) 合肥市庐阳区杏花村街道 五里社区卫健办、民政、退伍军 人服务工作站、工会、妇联、残 联、科普联合安泰社工组织辖 区党员、卫计专干、退役军人等 来到无偿献血采血点,登记、量 体温和采血检测,为社会奉献 一份爱心。 黄士萍 周丽 孙静 无偿献血 传递爱心 华南农业大学、岭南现代农 业科学与技术广东省实验室和 国家兽医微生物耐药性风险评 估实验室刘雅红教授团队与中 外合作者,发现人体和环境间存 在广泛的菌株和基因交换,而且 环境对人肠道菌群的影响可能 会持续 4~6 个月。相关研究近 日在线发表于《自然—通讯》。 生物圈中的微生物种类众 多,其分布无处不在。同样,人 类也拥有复杂的微生物群落。 人体胃肠道是一个开放的生态 系统,通过直接或者间接的方 式,人体能够从外部环境中获 取微生物。反之,人体也不断 释放自身的微生物进入外部环 境。但是,环境与人类肠道菌 群之间微生物交换的程度和持 续时间仍未得到很好的理解。 研究人员通过整合16s rRNA测序、宏基因组、培养组等 技术,发现职业暴露会影响人的 肠道微生物组,从而导致潜在动 物病原菌和抗生素耐药基因在肠 道内的富集。比较实习生与工人 及猪场环境的宏基因组样本,发 现在实习生、工人和环境间普遍 存在菌株和耐药基因交换。通过 动态贝叶斯网络建模预测,观察 到实习生肠道菌群会在返回学校 后 4~6 个月的时间逆转回实习 前状态,但是部分耐药基因仍然 会残留在人体肠道。 “养殖环境中富集大量的 微生物,往往成为菌群和耐药 基因交换的热点地区。”刘雅红 表示,人类生活环境的变化可 以持续塑造人体肠道菌群和耐 药基因组。随着下一代测序技 术的突飞猛进,通过与传统技 术相结合,在解析未知的科学 问题上迸发出巨大的生命力。 (朱汉斌 方玮) 据外媒报道,美国伦斯勒理工学院研究人员 最新研制一种3D打印技术,可以制造出带有血管 的“活皮肤”,它是朝向创造更接近人体自然皮肤 移植物的重要一步。 研究者潘卡伊·卡兰德说: “目前任何临床治疗 更像是一个‘华而不实’的创可贴,它可以加速伤口愈 合,但最终会脱落,无法与宿主细胞结合在一起。” 当前皮肤移植手术中缺少正常运行的血管系 统,卡兰德从事这项挑战技术已有多年时间。研 究小组发现,一旦将3D打印皮肤移植到实验老鼠 身体上,3D打印皮肤上的血管就开始与老鼠自己 的血管连接起来。 卡兰德说: “这是非常重要的,这意味着实际上 有血液和营养物质转移至移植体,并维持移植体生 存。为了使 3D 打印皮肤技术达到临床应用水平, 研究人员需要使用类似CRISPR 技术编辑供体细 胞,从而使患者身体能够接受移植皮肤,虽然当前 我们还未实现,但我们离目标更近一步。” (化冬) 3D 打印造出 带有血管的“活皮肤” 同济大学附属上海市东 方医院胆石病中心主任胡海 教授历时10年研发的“内置 式免气腹软质单通道手术装 置”通过国家医疗器械注册审 批,于近日投入临床使用。 现有的腹腔微创手术中,腹 腔手术视野有两种方式:一是腹 腔灌注 CO2 ,使腹腔膨胀;二是 用物理“提拉”方式牵引腹壁拉 出腹腔内空间。但用 CO2气腹 对人体呼吸、循环系统可产生一 定的副作用,尤其是心肺功能不 良的老年患者,会引起高碳酸 血症和酸中毒,增加了腹腔内 压力致使膈肌上抬,出现呼吸 窘迫和心脏功能障碍。 临床上把不需要在腹腔 内灌注 CO2的术野呈现方式统 称为免气腹手术。目前悬吊式 免气腹术野相对比较常用,因 纵向上提意味着腹腔内器官向 中心驱动,实际术者视野并不 理想。患者术后由于腹壁的牵 拉伤,疼痛感觉明显,愈合时间 长。而“内置式免气腹软质单 通道手术装置”,从根本上解决 了以上弊端。 “这一装置是通过 体外充气,使装置在体内膨胀 成形,呈现一个中空的三角形, 为医生创建手术器械操作的足 够空间。”胡海介绍,免气腹单 通道手术装置可给腹腔镜撑出 足够手术空间和视野,并且不 会像灌注 CO2一样在腹腔镜产 生大的高压环境,患者心肺功 能不受影响。 (胡德荣) 中外学者揭示环境对人肠道菌群 和耐药基因组影响 据英国《新科学家》杂志网站报道,研究人员对 实验小鼠和 10 位人类志愿者开展研究后得出结论 称,高盐饮食可能损害人体抵抗细菌感染的能力。 德国波恩大学医院的克里斯蒂安·库尔茨和 他的团队首先证明,摄入高盐饮食的小鼠对抗由 大肠杆菌引起的肾脏感染和由李斯特细菌引发的 全身感染的能力较弱。 随后,他们在正常饮食基础上,每天给 10 名 20 至 50 岁的健康男女额外增加 6 克盐,以每天 3 片的 形式服用。一周后,与服用额外食盐之前的个体 相比,这些人体内一些免疫细胞(称为中性粒细 胞)吞噬和杀死细菌的能力大大受损。 该团队认为,高盐饮食降低人体对抗细菌感 染能力与两个原因有关。首先,当我们摄入过量 盐分时,身体会释放激素,使人体排泄更多盐。这 些激素包括糖皮质激素,具有抑制全身免疫系统 的副作用。其次,当盐含量高时,尿素会积聚在肾 脏内,而尿素会抑制中性粒细胞。 (刘霞) 高盐饮食可能有损 人体对细菌抵抗力 腹腔微创手术更方便 新检测方法或有助快速区分病毒和细菌 据美国约翰·霍普金斯金梅尔癌症中心消息, 该中心开发出了一种非侵入性液体活检测试方 法,可通过尿液中的核糖核酸(RNA)和其他特定 代谢化学物质来检测前列腺癌。相关研究发表在 最近的《自然·科学报告》杂志上。 研究人员利用 RNA 深度测序和质谱分析技术 对126名患者和健康人进行检测,发现了一种先前 未知的 RNA 副产物(即代谢产物)组合特征。检测 对象包括 64 名前列腺癌患者、 31 名良性前列腺增生 和前列腺炎患者,以及31名两种症状都没有的健康 个体。单靠RNA还不足以明确地鉴定出癌症,但 添加一组与疾病相关的代谢产物就可以将癌症患 者与其他疾病患者和健康个体明确区分开来。 但研究人员强调,这种非侵入性液体活检测 试方法还是针对尿液检测的一项原理验证研究, 在投入临床应用前,必须经过更大规模的实体样 本研究验证。 约翰·霍普金斯奥尔儿童医院的核糖核酸生 物学中心负责人拉简·皮埃拉表示:“非侵入性前 列腺癌尿检将成为癌症诊断的重要步骤。之前的 组织活检属于侵入性检测,既对病人造成痛苦,而 且往往效果不佳。” (李钊) 检测尿液中 RNA 有望诊断前列腺癌 环境对人肠道菌群的影响可能会持续 4~6 个月 献血光荣是烙在松竹社 区每位居民心中最暖的记忆, 每年春季,无偿献血活动总会 有热心居民前来参加。今年三 月底,合肥市庐阳区杏花村街 道松竹社区计生协像往常一样 通过微信及电话等方式公布了 具体献血时间及地点,立即迎 来社区党员、共青团员、巾帼志 愿者及广大居民踊跃参加。 为了献出自己的一份爱 心,许多居民调班请假来到各 个献血点献血。3月30号上 午,80后钱大哥与自己的朋友 一起来到献血点,通过填表、测 量血压、采血检测,二人均符合 献血条件。随后二人分别献出 了 400 毫升和 200 毫升鲜血。 “今年不是我第一次献血了。 虽然现在疫情还没有全面结 束,还有许多人需要大家奉献 出一腔热血。无偿献血从我做 起,从我的家人做起,我还动员 了我的小舅子下午来献血!能 够帮助到需要帮助的人,是我 全家人的骄傲!”果然,当天下 午,钱大哥的 90 后小舅子带着 爱人一起来到了采血点,通过 一系列的检查,夫妻俩坐进献 血车,成功献出了400毫升和 300 毫升鲜血。 这样的例子还有很多,1 号社区的党员及志愿者献血 不留名,踊跃奉献自己的一腔 热血,奉献一片爱心。疫情无 情人有情,一管管热血流进血 袋,流向一个个鲜活的生命! “献血光荣”这暖心的记忆流 传了一年又一年,一季又一 季,松竹社区的居民用行动传 递着爱心,诠释着奉献! (杨静) 一片爱心献热血 发现】 【医学前沿 内置式免气腹软质单通道手术装置投入使用

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智慧医疗2020年4月10日 星期五编辑:刘小婷 实习美编:黄佳玮 13

有中国科学家参与的一个国际科研

团队在最新一期美国《国家科学院院刊》

撰文称,他们结合理论和实验方法,开发

出一种检测传染病DNA的策略,这一新

方法可快速区分出病毒和细菌。

目前,新冠肺炎大流行,各国都亟须快

速而准确地检测出传染病。更重要的是,

需要精确区分冠状病毒感染等病毒感染和

与抗生素耐药性相关的细菌感染。研究人

员通常使用与目标基因组选择性结合的互

补序列来检测这一点——通过靶向病原体

唯一的单个长DNA序列来完成。

英国剑桥大学官网在近日的报道中

指出,研究人员认为,通过同时靶向多个

较短序列,可实现更高选择性,这些较短

序列在目标病原体中出现的频率高于患

者样本中可能存在的其他生物体DNA的

出现频率。

研究合作者、剑桥大学卡文迪许实

验室的埃里卡·埃泽尔教授说:“我们基

于真实细菌和病毒DNA序列开展大量

数值计算表明,新方法应显著优于目前

方法。尽管与单个较长序列相比,单个

较短序列与标靶DNA的结合更弱,但多

种结合强度的增加比短序列数量的线性

增加快得多。”

研究人员指出,在设计分子探针时,

与其设计与目标DNA某一位置牢固结合

的分子探针,还不如设计多个与目标

DNA弱结合的分子探针。目前,这样相

对较短的探针序列可以使用标准流程制

作完成,用户可在线订购此类序列。

当然,研究人员目前仅借助计算机模

拟测试了这一方法,他们计划接下来对真

实的病毒和细菌DNA混合物开展实验,

以验证其效率。

该研究负责人、爱丁堡大学的罗莎琳

德·艾伦教授说:“我们需要开展实验来测

试这种方法在实践中的效果,这是一项令

人振奋的工作,因为我们现在迫切需要快

速而可靠的疾病检测方法,尤其是在那些

卫生基础设施薄弱的国家。” (刘霞)

合肥市庐阳区杏花村街道

五里社区卫健办、民政、退伍军

人服务工作站、工会、妇联、残

联、科普联合安泰社工组织辖

区党员、卫计专干、退役军人等

来到无偿献血采血点,登记、量

体温和采血检测,为社会奉献

一份爱心。

黄士萍周丽孙静 摄

无偿献血传递爱心

华南农业大学、岭南现代农

业科学与技术广东省实验室和

国家兽医微生物耐药性风险评

估实验室刘雅红教授团队与中

外合作者,发现人体和环境间存

在广泛的菌株和基因交换,而且

环境对人肠道菌群的影响可能

会持续4~6个月。相关研究近

日在线发表于《自然—通讯》。

生物圈中的微生物种类众

多,其分布无处不在。同样,人

类也拥有复杂的微生物群落。

人体胃肠道是一个开放的生态

系统,通过直接或者间接的方

式,人体能够从外部环境中获

取微生物。反之,人体也不断

释放自身的微生物进入外部环

境。但是,环境与人类肠道菌

群之间微生物交换的程度和持

续时间仍未得到很好的理解。

研究人员通过整合 16s

rRNA测序、宏基因组、培养组等

技术,发现职业暴露会影响人的

肠道微生物组,从而导致潜在动

物病原菌和抗生素耐药基因在肠

道内的富集。比较实习生与工人

及猪场环境的宏基因组样本,发

现在实习生、工人和环境间普遍

存在菌株和耐药基因交换。通过

动态贝叶斯网络建模预测,观察

到实习生肠道菌群会在返回学校

后4~6个月的时间逆转回实习

前状态,但是部分耐药基因仍然

会残留在人体肠道。

“养殖环境中富集大量的

微生物,往往成为菌群和耐药

基因交换的热点地区。”刘雅红

表示,人类生活环境的变化可

以持续塑造人体肠道菌群和耐

药基因组。随着下一代测序技

术的突飞猛进,通过与传统技

术相结合,在解析未知的科学

问题上迸发出巨大的生命力。

(朱汉斌方玮)

据外媒报道,美国伦斯勒理工学院研究人员

最新研制一种3D打印技术,可以制造出带有血管

的“活皮肤”,它是朝向创造更接近人体自然皮肤

移植物的重要一步。

研究者潘卡伊·卡兰德说:“目前任何临床治疗

更像是一个‘华而不实’的创可贴,它可以加速伤口愈

合,但最终会脱落,无法与宿主细胞结合在一起。”

当前皮肤移植手术中缺少正常运行的血管系

统,卡兰德从事这项挑战技术已有多年时间。研

究小组发现,一旦将3D打印皮肤移植到实验老鼠

身体上,3D打印皮肤上的血管就开始与老鼠自己

的血管连接起来。

卡兰德说:“这是非常重要的,这意味着实际上

有血液和营养物质转移至移植体,并维持移植体生

存。为了使3D打印皮肤技术达到临床应用水平,

研究人员需要使用类似CRISPR技术编辑供体细

胞,从而使患者身体能够接受移植皮肤,虽然当前

我们还未实现,但我们离目标更近一步。” (化冬)

3D打印造出带有血管的“活皮肤”

同济大学附属上海市东

方医院胆石病中心主任胡海

教授历时10年研发的“内置

式免气腹软质单通道手术装

置”通过国家医疗器械注册审

批,于近日投入临床使用。

现有的腹腔微创手术中,腹

腔手术视野有两种方式:一是腹

腔灌注CO2,使腹腔膨胀;二是

用物理“提拉”方式牵引腹壁拉

出腹腔内空间。但用CO2气腹

对人体呼吸、循环系统可产生一

定的副作用,尤其是心肺功能不

良的老年患者,会引起高碳酸

血症和酸中毒,增加了腹腔内

压力致使膈肌上抬,出现呼吸

窘迫和心脏功能障碍。

临床上把不需要在腹腔

内灌注CO2的术野呈现方式统

称为免气腹手术。目前悬吊式

免气腹术野相对比较常用,因

纵向上提意味着腹腔内器官向

中心驱动,实际术者视野并不

理想。患者术后由于腹壁的牵

拉伤,疼痛感觉明显,愈合时间

长。而“内置式免气腹软质单

通道手术装置”,从根本上解决

了以上弊端。“这一装置是通过

体外充气,使装置在体内膨胀

成形,呈现一个中空的三角形,

为医生创建手术器械操作的足

够空间。”胡海介绍,免气腹单

通道手术装置可给腹腔镜撑出

足够手术空间和视野,并且不

会像灌注CO2一样在腹腔镜产

生大的高压环境,患者心肺功

能不受影响。 (胡德荣)

中外学者揭示环境对人肠道菌群和耐药基因组影响

据英国《新科学家》杂志网站报道,研究人员对

实验小鼠和10位人类志愿者开展研究后得出结论

称,高盐饮食可能损害人体抵抗细菌感染的能力。

德国波恩大学医院的克里斯蒂安·库尔茨和

他的团队首先证明,摄入高盐饮食的小鼠对抗由

大肠杆菌引起的肾脏感染和由李斯特细菌引发的

全身感染的能力较弱。

随后,他们在正常饮食基础上,每天给10名20

至50岁的健康男女额外增加6克盐,以每天3片的

形式服用。一周后,与服用额外食盐之前的个体

相比,这些人体内一些免疫细胞(称为中性粒细

胞)吞噬和杀死细菌的能力大大受损。

该团队认为,高盐饮食降低人体对抗细菌感

染能力与两个原因有关。首先,当我们摄入过量

盐分时,身体会释放激素,使人体排泄更多盐。这

些激素包括糖皮质激素,具有抑制全身免疫系统

的副作用。其次,当盐含量高时,尿素会积聚在肾

脏内,而尿素会抑制中性粒细胞。 (刘霞)

高盐饮食可能有损人体对细菌抵抗力

腹腔微创手术更方便

新检测方法或有助快速区分病毒和细菌

据美国约翰·霍普金斯金梅尔癌症中心消息,

该中心开发出了一种非侵入性液体活检测试方

法,可通过尿液中的核糖核酸(RNA)和其他特定

代谢化学物质来检测前列腺癌。相关研究发表在

最近的《自然·科学报告》杂志上。

研究人员利用RNA深度测序和质谱分析技术

对126名患者和健康人进行检测,发现了一种先前

未知的RNA副产物(即代谢产物)组合特征。检测

对象包括64名前列腺癌患者、31名良性前列腺增生

和前列腺炎患者,以及31名两种症状都没有的健康

个体。单靠RNA还不足以明确地鉴定出癌症,但

添加一组与疾病相关的代谢产物就可以将癌症患

者与其他疾病患者和健康个体明确区分开来。

但研究人员强调,这种非侵入性液体活检测

试方法还是针对尿液检测的一项原理验证研究,

在投入临床应用前,必须经过更大规模的实体样

本研究验证。

约翰·霍普金斯奥尔儿童医院的核糖核酸生

物学中心负责人拉简·皮埃拉表示:“非侵入性前

列腺癌尿检将成为癌症诊断的重要步骤。之前的

组织活检属于侵入性检测,既对病人造成痛苦,而

且往往效果不佳。” (李钊)

检测尿液中RNA有望诊断前列腺癌

环境对人肠道菌群的影响可能会持续4~6个月

献血光荣是烙在松竹社

区每位居民心中最暖的记忆,

每年春季,无偿献血活动总会

有热心居民前来参加。今年三

月底,合肥市庐阳区杏花村街

道松竹社区计生协像往常一样

通过微信及电话等方式公布了

具体献血时间及地点,立即迎

来社区党员、共青团员、巾帼志

愿者及广大居民踊跃参加。

为了献出自己的一份爱

心,许多居民调班请假来到各

个献血点献血。3月30号上

午,80后钱大哥与自己的朋友

一起来到献血点,通过填表、测

量血压、采血检测,二人均符合

献血条件。随后二人分别献出

了400毫升和200毫升鲜血。

“今年不是我第一次献血了。

虽然现在疫情还没有全面结

束,还有许多人需要大家奉献

出一腔热血。无偿献血从我做

起,从我的家人做起,我还动员

了我的小舅子下午来献血!能

够帮助到需要帮助的人,是我

全家人的骄傲!”果然,当天下

午,钱大哥的90后小舅子带着

爱人一起来到了采血点,通过

一系列的检查,夫妻俩坐进献

血车,成功献出了400毫升和

300毫升鲜血。

这样的例子还有很多,1

号社区的党员及志愿者献血

不留名,踊跃奉献自己的一腔

热血,奉献一片爱心。疫情无

情人有情,一管管热血流进血

袋,流向一个个鲜活的生命!

“献血光荣”这暖心的记忆流

传了一年又一年,一季又一

季,松竹社区的居民用行动传

递着爱心,诠释着奉献!

(杨静)

一片爱心献热血

【新发现】

【医学前沿】

内置式免气腹软质单通道手术装置投入使用