近日，山东大学集成电路学院王天宇、孟佳琳教授团队在可穿戴人工智能与多模态神经形态计算方向取得重要进展。该研究以二硫化钼量子点织物忆阻器为核心构建物理储备池计算平台，将关键计算过程前移到可穿戴织物电子器件，实现端侧低功耗多模态睡眠状态实时监测。相关成果以“Fiber Memristor-Based Physical Reservoir Computing for Multimodal Sleep Monitoring”为题发表在国际高水平期刊Research上。

一项新的小鼠研究揭示了免疫系统如何阻止对常见膳食抗原产生反应——这一现象被称为口服耐受。该研究发现了肠道调节性 T（Treg）细胞亚群，后者能识别玉米、小麦和大豆中的蛋白质；研究还表明，这些 Treg 细胞可抑制小鼠对一种常见玉米种子贮藏蛋白的免疫反应。Jamie Blum 和同事写道：“我们预测这些研究发现将直接适用于其他种子储藏蛋白，包括那些在食物过敏中常见的蛋白。”加深对膳食蛋白和促进耐受的免疫细胞的了解或可帮助预防食物过敏和肠道炎症。尽管先前的研究已表明，Treg 细胞可能通过其 T 细胞受体（TCRs）介导这一过程，但人们尚不清楚，在正常饮食中哪些食物抗原可诱导免疫耐受。为一探究竟，Blum 等人对小鼠的肠道 Treg 细胞进行了检测；他们发现，有 7 种可被玉米、大豆或小麦激活的食物反应性 TCRs。具体而言，这些 TCRs 能够识别小鼠饲料中的种子贮藏蛋白，其中包括常见的 alpha-玉米醇溶蛋白（αZein）。αZein 特异性 Treg 细胞主要存在于肠道中，并会在小鼠断奶后随着靶向针对食物的抗体一同发育。此外，αZein 特异性 Treg 细胞可上调一些免疫抑制性标志物，并在离体实验及过继转移至未致敏小鼠体内后抑制 T 细胞活化——从而阻止对玉米的炎症反应。与野生型对照组相比，αZein 特异性 Treg 细胞较少的小鼠对玉米蛋白的口服耐受性受损。作者推测，同样的谷物蛋白也可能是人类 Treg 细胞的共同靶点；他们提出，未来的研究会揭示促进人类肠道耐受的机制。

一项针对澳大利亚考拉种群的新基因组研究表明，种群数量的快速反弹或能重建已丧失的遗传多样性，并通过促进基因重组而以某种方式让先前经历瓶颈效应的种群重获长期的演化潜力。种群的瓶颈效应会侵蚀遗传多样性并加剧近亲繁殖，从而使物种走入演化的死胡同。积年累月，这些遗传影响会降低繁殖能力、存活率以及对环境变化的适应力，从而引发所谓的“灭绝漩涡”——即不断减少的数量与持续恶化的遗传健康极大地增加了灭绝风险。然而，这种遗传衰退犹有回旋余地。当种群数量快速回升时，其数量增长有时能够恢复遗传的多样性。理论表明，即便是在规模较小的创始群体中，不断增长的种群数量也能促进基因重新洗牌并引入新的突变，从而在抵消遗传多样性流失的同时兼纾近亲繁殖之迫。因此，种群数量的快速扩张理论上可能是缓冲严重种群衰退所伴随的遗传缺陷的关键机制。Collin Ahrens 和同事在此利用考拉数量的骤减（及由此导致的严重遗传瓶颈）以及随后的快速反弹作为自然实验，旨在测试种群数量的恢复是否能够促进基因层面的恢复。Ahrens 等人利用来自全澳大利亚 27 个种群的 418 只考拉的全基因组数据发现，尽管考拉因经历严重的种群衰退和遗传瓶颈而导致其遗传多样性水平偏低，但这些种群如今已显示遗传恢复的迹象。研究结果表明，这种反弹可能部分由基因重组所致——即重组可将现有的遗传物质重新排列，从而在种群扩张时有助于功能多样性的恢复。总体而言，这些发现表明，经历瓶颈效应的种群有时能通过种群的快速增长而得以恢复，这可为保育经管之策带来重要启示。

一项新的研究显示，经基因改造以表达嵌合抗原受体（CAR）的星形胶质细胞能提供了一种前景可期的免疫治疗系统：清除小鼠脑中积聚的β-淀粉样蛋白——这是阿尔茨海默病的标志性病理特征。阿尔茨海默病（AD）是全球老龄化人群中导致痴呆症的首要病因，其特征是独特的病理级联反应：β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块在脑中蓄积，进而触发 tau 蛋白的有害变化，并最终可能导致广泛的神经退行性病变。尽管淀粉样蛋白级联假说仍存争议，但近期获批的抗 Aβ 抗体疗法在减缓 AD 进展方面已显示出一定成效。然而，这些疗法不仅所需剂量大，而且会伴有致命的副作用。为克服这些缺陷，研究人员正在探索使用经过改造的嵌合抗原受体（CARs），后者可对脑细胞进行编程，使其能够更高效精确地识别和清除 Aβ。虽然 CAR 免疫疗法已在癌症治疗中带来变革性突破，并在实验室的早期体外研究中展现前景，但要将其用于治疗 AD 仍面临重大障碍，其中包括如何将 CAR 细胞安全地输送到脑部。因此，它们在体内缓解 AD 的有效性尚待证实。Yun Chen 和同事在此就是否可利用经改造的表达 CAR 的星形胶质细胞（即 CAR-As）来克服这些挑战进行了探索。据 Chen 等人披露，这些改造后的星形胶质细胞可在实验室的实验中增强清除 Aβ 的能力；当通过非侵入性方式输送至鼠脑后，它们可显著减少活体小鼠脑内积聚的 Aβ。此外，作者发现，在 AD 小鼠模型中进行单次早期治疗即可阻止 Aβ 病理变化的发展。作为概念验证，这些发现确认，CAR-A 设计可能为清除 Aβ 积聚和缓解 AD 进展提供一种强效且可能持久的治疗策略。Jake Boles 与 David Gate 在相关的《视角》中写道：“Chen 等人的研究为 AD 领域探索更具创新性的 CAR 策略奠定了基础。随着 CAR 技术的成熟以及选择性中和毒性蛋白能力的提高，这些方法对 AD 及其他神经退行性疾病的治疗展现了巨大的潜力。”

南方医科大学南方医院神经外科黄广龙、漆松涛教授团队团队主导，系统整合了798例原发性胶质瘤患者的临床、影像与基因测序数据，在Research上发表了题为“Contemporary Precision Stratification and Prognostic Features of Primary Gliomas in a Southern Chinese Population”的研究，该研究为人们理解胶质瘤的分子异质性、解剖偏好及预后分层提供了重要依据。

研究人员开发了一种针对肝硬化及其他非癌症疾病的非侵入性液体活检方法，该方法可通过搜索 DNA“片段组” （fragmentome）——即由身体细胞脱落并进入血循环的 DNA 集合——来进行分析。研究作者在多个队列中验证了这一分析方法：基于液体活检平台的临床潜力，该方法有望将该技术的应用范围拓展至检测癌症以外的病症。液体活检的工作原理是检测从病变细胞脱落并进入血循环的微量游离 DNA。有效的液体活检被视为诊断医学领域的“圣杯”，因为它能让临床医生通过简单的抽血轻松地为患者筛查不同疾病。多数无细胞 DNA 检测法旨在通过察觉伴随细胞癌变的游离 DNA 变化来发现肿瘤。然而，Akshaya Annapragada 和同事推测，他们或可通过搜索无细胞 DNA 片段组来检测其他缺乏有效筛查手段的非癌性疾病，例如炎性或纤维化疾病。他们首先对来自 1576 人的游离 DNA 片段组进行了全基因组测序，这些人中包括肝病、自身免疫性疾病或神经退行性疾病患者。通过机器学习算法，该团队可在片段组中发现能区分早期肝病、肝纤维化和肝硬化的标记物。当应用于一个由 423 人组成的独立发现队列和一个由 221 人组成的验证队列时，这些标记物均展现出高灵敏度。Annapragada 等人还发现了与心脏病、糖尿病和其他慢性病相关的片段组变化，证明其机器学习模型可以预测一个发现队列（571 人）和一个验证队列（231 人）受试者的总体生存期。他们总结道：“该方法具备疾病特异性及能够从单个血样中提取与多种疾病相关的全基因组片段组信息的能力，这使得未来有望开展用于非侵入性多疾病筛查的简便易行的液体活检检测。”

人类和动物产生的大量废物通常采用填埋、焚烧或储存在粪污池等人工池塘的方式处理。如今，研究人员在 ACS《环境科学与技术快报》上发表的报告称，可利用昆虫（特别是黑水虻幼虫）作为潜在的清除方案。在实验中，这些幼虫通过在进食变质食物、污水污泥或牲畜粪便后，去除了其中绝大部分人类致病病毒。研究人员表示，这标志着向实现简便环保的废物管理迈进了一步。