盘点！美国NIH发布2023年最具亮点的基础研究

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来源：深究科学

作者：林岩

导读

12月21日，美国NIH发布了最新的年终盘点，评选出15项由NIH资助的“2023年最具亮点的基础研究项目”，这些研究被NIH认为是“医疗与人类健康的进展”。

NIH是美国最高水平的主要医学与行为学研究机构之一，其资助的开创性研究经常获得全球顶级的科学荣誉，仅2023年，就有两位受NIH资助的科学家获得诺奖。

以下将对其中8项研究进行介绍。

01

mRNA疫苗成功应用于胰腺癌

胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见的胰腺癌类型，也是最致命的癌症类型之一，被称为“癌王”。尽管采用了现代疗法，患者的五年生存率大约为12%。

2023年5月10日，由纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSKCC）的Vinod Balachandran博士领导的一项研究结果发表在Nature杂志上，研究小组成功开发个性化的mRNA癌症治疗疫苗，能够帮助免疫细胞识别患者胰腺癌细胞上的特异性新抗原。

在这项研究中，研究人员对成功切除胰腺肿瘤的18名患者进行了深入的分析，让每位患者接受了针对其特定蛋白质的个性化疫苗。这些疫苗在半数参与者中引发了强烈的抗肿瘤免疫反应。一年多后，这些患者的癌症仍然没有复发。

Balachandran对此感到高兴，他表示，“目前，胰腺癌迫切需要更好的治疗方式，我很兴奋看到一种个性化的疫苗可以动员免疫系统来对抗胰腺癌。”

02

用于复杂身体部位的3D工程皮肤移植

今年，科学家成功培育出人手形状的新皮肤，而且比标准的工程皮肤移植物更加结实。

2023年1月27日，一项关于3D工程皮肤的研究结果发表在《Science Advances》期刊上，据悉，该研究由哥伦比亚大学Hasan Erbil Abaci博士领导的研究小组完成，他们一直致力于研究制造具有复杂身体部位形状的3D工程皮肤的方法。

此次的新技术使自定义的3D移植物在尽可能少的缝合下得以被完整移植。

与标准、平面培养移植相比，3D皮肤更耐运动时所产生的压力，同时具备更高水平的细胞外基质蛋白，支持蛋白质在成熟的皮肤中发现。

Abaci表示，“可以作为‘生物服装’移植的3D皮肤结构将极大地减少缝合的需要，缩短手术时间，并改善美学效果。”这项新技术有可能帮助治愈烧伤和其他复杂身体部位的损伤，减少创伤和疤痕。

03

血液检测用于早期老年痴呆症的诊断

今年，研究人员开发了一种血液测试，可以检测出在阿尔茨海默氏症的症状出现之前，血液中所存在的促进疾病发展的化合物。这一发现或许有助于阿尔茨海默症和其他神经退行性疾病的早期诊断。

阿尔茨海默病的一种早期表现是名为β淀粉样蛋白（aβ）的有毒聚集体的形成，这种聚集体可以在症状出现和其他已知疾病标志物形成前的十多年就开始形成。

由华盛顿大学Valerie Daggett教授领导的研究小组开发了一种检测患者血液中有毒Aβ寡聚体的方法，可以在阿尔茨海默氏症症状出现之前检测出有毒的aβ聚集体。

这被认为是早期诊断阿尔茨海默氏症和其他痴呆症的几种有前景的方法之一。

04

科学家绘制出迄今为止最大的人脑细胞图谱

2023年10月13日，科学家公布了一份史上最大人类、非人类灵长类动物脑细胞图谱，这是首个以单细胞水平展示整个人类大脑的图谱，展示了复杂分子间的相互作用。

这项研究揭示了超过3000种脑细胞类型，其中许多发现都具有“首创性”。此外，研究还比对了人类与非人类灵长类动物的大脑，发现了人类独有的基因活动模式。研究结果在《科学》、《科学进展》和《科学转化医学》等知名期刊上发了21项研究，影响可谓巨大。这些发现可能会为一系列精神疾病和大脑障碍的研究带来未来的进展。

05

男性避孕药

全世界约有一半的怀孕源自意外，目前，大多数避孕药的针对对象往往是女性。男性则一般有两种选择：避孕套或输精管切除术。

受孕离不开男性体内的可溶性腺苷酸环化酶（SAC）去触发精子运动，让卵子成功受精。缺乏SAC的男性将无法生育。

2023年2月，康奈尔大学医学院的Jochen Buck和Lonny Levin教授开发了一种名为TDI-11861的化合物，这种化合物能有效抑制SAC，使小鼠和人类精子暂时丧失功能，相关研究发表在《Nature Communications》期刊上。

SAC抑制剂使用后可有效避免受孕，且经过治疗后24小时，男性生育能力能恢复正常。它可以被开发成一种安全、有效、暂时的男性避孕药。

06

通过疫苗增强免疫，可预防多种医院获得性感染

每年，超过70万美国人在医院和其他医疗机构感染细菌、真菌，这些感染往往是由对治疗有抗药性的微生物引起。尽管现代医疗技术不断在避免这种情况，但每年仍有超过9万人死于这种感染。

2023年10月4日，一项发表在《Science Translational Medicine》期刊的研究提供了新的解决思路，在这项新的研究中，研究人员设计了无蛋白疫苗来增强先天免疫系统，并在小鼠身上进行了试验。

这样一种能广泛激活先天免疫细胞的疫苗，如果在人体有效，将能保护人体在高感染风险时期免于感染，帮助患者防止因医院获得性感染而死亡。

07

迷幻药如何帮助抑郁症

迷幻药，如裸盖菇素和MDMA（摇头丸），已显示出作为治疗难治性抑郁症和治疗创伤后应激障碍的价值。

这些迷幻药物通过结合促进可塑性受体（5-HT2AR）发挥作用，可塑性是大脑形成新连接的能力。研究人员发现，这些化合物需要穿过神经细胞膜才能激活细胞内的受体。激活细胞表面的相同受体并不能促进可塑性，这一发现可能使得药物促进大脑可塑性的同时，而不产生致幻作用。

08

肠道微生物可能会影响人的运动动机

运动对健康有诸多益处，可以预防多种疾病，使人体更加健康。

但每个人对于运动的动机存在差异，有些人似乎比其他人更喜欢体育活动，那么究竟是什么影响了人的运动动机？

研究人员发现，肠道微生物会影响小鼠的运动水平。消耗肠道微生物组阻止了运动后小鼠大脑中多巴胺的增加，还导致老鼠运动量减少，更容易筋疲力尽。这项研究揭示了肠道微生物如何提高大脑中的多巴胺水平。如果在人类身上得到证实，这一发现可能有助于提升人们的锻炼动机。

参考资料

2023 NIH Research Highlights - Basic Research Insights

https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/2023-nih-research-highlights-basic-research-insights