分类： 范德堡大学新闻

由物理学和天文学助理教授斯蒂芬·泰勒领导的范德堡大学的天体物理学家们可能已经发现了超大质量黑洞在其他星系合并时产生低频引力波的初步迹象。这些数据是由北美纳赫兹引力波天文台收集和分析的。

斯蒂芬·泰勒

纸,“ NANOGrav 12.5左右的数据集:寻找一个各向同性随机引力波背景,”发表在2020年12月出版的《天体物理学杂志通讯》上 新闻发布会上和讨论在美国天文学会的虚拟会议1月11日。

根据美国国家科学基金会的新闻发布，引力波是一种宇宙的信使信号——一种对理解“黑暗”物体(如黑洞)有着巨大潜力的信号。天文学家无法像观测恒星和星系那样用望远镜观测这些波。相反,他们通过引力波的影响做出评价,即微小变化 精确位置的物体包括地球本身的位置。

NANOGrav选择研究来自脉冲星的可靠信号。这些小而密的恒星通常被称为宇宙的计时器，它们快速旋转，以精确的间隔向地球发送无线电波脉冲。这种独特的特性使它们对天文学研究很有用。

在47个最稳定、每秒旋转数百次的“毫秒脉冲星”中，有45个提供了至少3年的数据集。这些数据使泰勒和他的同事能够识别多个脉冲星的低频信号。

纳米引力脉冲星计时(纳米引力/T。Klein)

这项研究的发现代表了对引力宇宙更广泛理解的第一步。泰勒说:“这是寻找低频引力波的一个非常重要的里程碑。”“在我们许多精确计时的脉冲星上发现的这种共同信号，可能是引力波诱人的第一个线索。我们现在还不能确定，但我们希望在未来几年内知道答案。”

精确探测引力波需要时间和创新的技术。泰勒说:“范德比尔特小组在这项研究的领导地位和用于进行搜索的复杂工具的开发方面处于核心地位。”“接下来的一两年将会非常令人兴奋!”这项工作还建立在泰勒之前确定太阳系精确重心的研究基础上。

美国国家科学基金会(NSF)引力物理学项目主任佩德罗·马罗内蒂(Pedro Marronetti)说:“十多年来，NANOGrav一直致力于首次探测低频引力波，今天的声明表明，他们正在朝着这个目标迈进。”“我们将获得的宇宙学和星系形成方面的洞见是无与伦比的。”

国家自然科学基金物理前沿中心项目(1430284)资助。阿雷西博天文台是美国国家科学基金会的一个设施，根据合作协议(AST-1744119)，由中佛罗里达大学、Ana G. Mendez大学和Yang Enterprises Inc.联合运营。格林班克天文台是美国国家科学基金会的一个设施，在联合大学公司的合作协议下运作。泰勒的工作也得到了美国国家科学基金会的支持，奖励编号2007993。

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.vanderbilt.edu/2021/01/13/possible-first-hints-of-low-frequency-gravitational-waves-permeating-the-cosmos/

2月2日截止申请

这是VU和VUMC调查人员的联合竞争。所有调查人员都应遵守这些指示。

范德比尔特大学(VU和VUMC)可以提名一名助理教授为美国医学院协会赫伯特·w·尼克斯教员奖学金。该奖项表彰一位杰出的初级教员，他有:

• 展示了在解决医学教育和卫生保健不平等方面的领导潜力
• 展示了为解决美国少数族裔在教育、社会和医疗保健方面的需要所作的努力
• 致力于医学学术事业

受助人将获得25,000美元赠款，用于在美国实施的一个支持少数族裔的项目。

资格要求

候选人必须:

• 成为美国公民或永久居民。
• 现任某医学院专职助理教授。
• 2017年7月1日起聘任助理教授。
• 只被任命为一名助理教授。
• 拥有医学博士、博士学位或其他博士学位。

内部选拔过程

任何有兴趣被范德比尔特提名的人必须在2月2日下午5点前向[email protected]提交以下文件(PDF格式)。

在以下任何一节中，请确保说明为解决美国少数族裔在教育、社会和医疗保健方面的需要所作的努力。

1. 一份个人陈述，讨论你从事学术医学职业的动机和目标(1页);
2. 项目描述，包括项目目的、目标、目标和潜在成就(1页);
3. 以$25,000为限额的项目总预算(1/2
   1 1页);
4. 系主任/中心主任支持声明;
5. 五页的简历或者NIH的生物草图。

如果您有任何问题，请通过[email protected]与我们联系。

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范德比尔特大学的研究人员发现了一种启动胰岛β细胞炎症(2型糖尿病的标志)的独特途径，这使他们离开发靶向治疗方法更近了一步，这种疾病影响着十分之一的美国人。

陈文彪(美国范德堡大学)

文章“ripk3介导的炎症是一种保守的β细胞对内质网应激的反应”发表在12月18日的《科学进展》杂志上。

2型糖尿病是由于胰腺中的胰岛β细胞不能产生足够数量的胰岛素——维持体内正常血糖水平的激素。在它们完全衰竭之前，胰岛细胞会变得紧张和发炎。摘要胰岛炎症是一种众所周知的现象，其发病机制一直是分子生理学和生物物理学副教授陈文彪的研究重点。

Chen的实验室发现了一种蛋白受体相互作用的蛋白激酶3，它介导胰岛炎症和随之而来的β细胞衰竭和死亡。为了更好地了解2型糖尿病的发病机制，研究人员开发了一种容易患上这种疾病的斑马鱼。在斑马鱼的模型中，研究人员发现，暴饮暴食会导致最初的胰岛β细胞增加，但到第四天，三分之一的β细胞死亡，斑马鱼患上糖尿病。

“在筛选了多种β细胞保护药物的化学物质后，我们专注于一种抑制RIPK3的药物。虽然这种蛋白质最出名的是导致细胞死亡，但我们惊讶地发现，它在胰岛β细胞中的功能是导致炎症，”Chen说。他们发现，通过过量进食，RIPK3在β细胞中被激活，同时也发现了在人类β细胞中发生类似反应的证据。

“众所周知，胰岛炎症是2型糖尿病发病机制中的关键因素，现在我们已经发现了引发炎症的机制之一，”Chen说。

RIPK3存在于全身许多组织和器官中，在一些组织中，似乎产生抗炎反应。通过深入了解RIPK3如何在β细胞中发挥作用，研究人员可以开发专门针对胰岛细胞的药物，而不会损害RIPK3在其他地方的好处。Chen还打算在其他常用模型上测试他们发现的抑制剂药物是否会减缓糖尿病的发展。

该研究由美国国立卫生研究院、青少年糖尿病研究基金会和退伍军人事务部资助。

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该项目以对话系列首次亮相，由阿尔·戈尔(Al Gore)领衔，康多莉扎·赖斯(Condoleezza Rice)紧随其后，乔恩·米查姆(Jon Meacham)领衔，1月14日星期四下午4:30播放

几个月来，范德比尔特大学一直在探索高等教育如何在弥合长期存在的党派分歧方面发挥有意义和积极的作用。今天，范德比尔特大学启动了“团结与美国民主范德比尔特项目”(Vanderbilt Project on Unity and American Democracy)。该项目旨在通过推进关于团结的全国性讨论中的循证研究，来加强美国的民主制度。

根据范德比尔特学院和其他政治派别的思想领袖正在进行的研究，该项目将定期传播原创学术内容，旨在为政策制定者和公众提供必要的工具，以恢复对美国民主无党派基础的更统一的承诺。

“在我国内部出现严重令人不安的分歧之际，大学处于独特的地位，可以通过促进研究、学术和令人信服的对话，帮助将我国团结起来，”德国总理丹尼尔·迪尔迈尔(Daniel Diermeier)说。“我们迫切需要用事实和证据取代意识形态和煽动性言论，以推进我们的民主，并恢复支持民主的机构的合法性。”

该项目将于1月14日星期四下午4:30(美国东部时间下午5:30)首次亮相，届时范德比尔特大学教员乔恩·米彻姆(Jon Meacham)将与美国第45任副总统、诺贝尔和平奖得主阿尔·戈尔(Al Gore)对话。这次独家讨论将通过关注政治话语中证据和理性的重要性来确定项目的基调，这一主题在戈尔2007年的著作《理性的攻击》(2017年第2版修订版)中有先见之明。

与前副总统戈尔的对话将为该项目通过循证分析和相关历史研究促进团结的方法提供框架。

随后，米查姆将与美国第66任国务卿康多莉扎·赖斯(Condoleezza Rice)交谈，探讨该项目第一个以证据为基础的政策制定案例。他们将讨论她为争取两党对总统的艾滋病紧急救援计划(PEPFAR)的支持而整理必要事实的经验，该计划是有史以来最大的针对单一疾病的全球卫生项目。到目前为止，该项目已经挽救了1800多万人的生命。

这些虚拟活动与范德比尔特大学的校长讲座系列合作，面向范德比尔特社区和公众开放。点击这里注册。

由主席前田纳西州共和党州长比尔•海斯蓝获得普利策奖的总统传记作家和范德比尔特教员newsweek,和前白宫的政治科学和法律教授和研究萨玛·阿里,BS 03, JD 06年,项目还将强调美国历史上的关键时刻,通知今天的紧迫的问题可能的解决方案。

“美国人的生活正处于一个特别令人担忧的时刻，这个国家正艰难地在两极分化、流行病、对经济和种族公正的担忧以及对制度丧失信心的情况下找到自己的立足点，”米查姆说，他是范德比尔特大学的卡洛琳·t和罗伯特·m·罗杰斯(Carolyn T. and Robert M. Rogers)院长。“通过为思想领袖提供一个独特的、令人信服的平台，来发表实证研究结果，范德比尔特可以推进国家话语，加强美国民主。”

该项目将产生和传播以经验为导向的原创学术，召集来自不同政治领域的杰出人物进行对话，并为学生和校友创造新课程。

哈斯拉姆在两届州长任期前曾担任诺克斯维尔市长，是范德堡大学(Vanderbilt)杰出的政治学客座教授。

奥巴马说:“团结一致并不意味着我们总是就解决方案达成一致，也不意味着根本的哲学分歧不会继续激励充满激情的共和党人和民主党人。”“然而，在美国正在进行的民主实验中，我们可以期望全国达成一致，对一个统一和持久的信念。”

阿里说:“鉴于范德比尔特大学的地理和历史，范德比尔特大学非常适合推进关于团结的全国对话。”阿里本月早些时候加入范德比尔特大学，并担任数百万次对话的总裁和首席执行官。

“这个项目保持了大学在内战后的南方建立的精神，”阿里说。“纳什维尔在民权和选举权运动中扮演着传奇的角色，作为一个‘红色’州中的‘蓝色’城市，它目前的活力为这一重要讨论提供了一个自然的家园。”

该项目将由文理学院负责管理，但它将利用哈佛大学10个学院的大量专业知识。Gray Sasser, JD ‘ 98，前弗罗斯特布朗托德有限责任公司合伙人，已被任命为该项目的执行董事。

“我们的国家正处在一个拐点上——它挑战了美国实验的前提，”约翰·g·吉尔(John G. Geer)、金妮(Ginny)和艺术与科学学院(College of Arts and Science)院长、政治学教授康纳·瑟西(Conner Searcy)说。“两极分化没有疫苗，但通过它正在进行的工作，这个项目将照亮是什么把美国人团结在一起，让它照亮通往更完美联邦的道路。”

要了解更多关于团结和美国民主的范德比尔特项目，请访问www.vanderbilt.edu/unity。

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.vanderbilt.edu/2021/01/12/vanderbilt-project-on-unity-and-american-democracy-aims-to-heal-societal-divisions/

大数据技术和数字分析的进步正在改变考古学领域，产生关于古代文明的新发现和结论。2020年2月，《田野考古学杂志》专门出版了一份关于大数据和新兴计算和空间考古学方法的影响的特刊。

当与传统的“镐和泥铲”考古学方法相结合时，大数据分析产生了新颖的见解。虽然考古数据集可能比那些通常被视为“大数据”的数据集要小，但它们提供了一个对趋势和模式进行鸟瞰分析的机会，否则这可能是不可能的。

史蒂芬文克(范德比尔特大学)

其中一个研究中,“区际考古学在大数据时代:构建在线协作平台的虚拟调查在安第斯山脉,”范德比尔特领导的人类学教授史蒂文·文吉,帕克VanValkenburgh布朗大学和Akiro齐藤在日本全国民族学博物馆,带来了一个全新的视角的强制安置一百万多土著安第斯西班牙殖民者在1570年代。

研究人员开发了两个在线数据库，从安第斯山脉感兴趣的地点收集和跟踪信息。第一个数据库链接的安第斯地区开放地名志(LOGAR) -旨在收集关于地理位置的主要文献来源信息。第二个安第斯文化、历史和考古学地理空间平台(GeoPACHA)——利用卫星和航空成像，使国际研究团队能够发现和记录非常大范围内的考古遗址。

利用这些工具，Wernke和他的同事能够创建一个全面的殖民城镇的基础地图

地图显示还原素的分布与英卡皇家公路网的记录片段之间的密切关系。(Wernke et al. 2020)

在大规模定居点。他们的地图揭示了一个有趣的殖民城镇分布模式，被称为还原城。他们发现还原素的分布和浓度与印加的分布和浓度相似，特别是当他们分析道路和其他形式的基础设施时。研究小组得出的结论是，西班牙征服者直接模仿印加人的基础设施，试图统治秘鲁领土。他们将得出这些结论归功于新的数字方法和数据分析工具的结合。

2021年1月，Wernke和VanValkenburgh在ArsTechnica上发表了一篇文章，强调了大数据集和数字资产在考古学领域的影响。Wernke强调，考古学越来越多地使用先进的技术，与传统的挖掘和调查相结合，以拓宽和加深我们对过去人类社会的理解。

“考古学家们普遍认为野外收集的数据是黄金标准，我们往往非常遵守这个标准。Wernke在ArsTechnica的采访中解释道。“我们试图做的不是以任何方式取代它，或声称我们正在做的某种程度上更好。我们正试图用这些新工具来补充这种方法，把旧图像转换成我们可以放到网上并进行系统搜索的东西。”

Wernke进一步讨论，数字化的方法可以让考古学家对他们所研究的文明有一个更清晰的宏观视角。他提倡考古学家采取一种平衡的方法——在不放弃传统技术的同时结合新技术，并与当地社区密切合作。“考古学家倾向于专攻地理，他们倾向于深入了解一个地方。I’m是这方面的大倡导者，”Wernke说。“然而，我们现在也知道，如果我们只在地面作战，我们就会错过过去作用于人类的几级部队，以及现在作用于我们的部队。我们想把这些事情联系起来。我们并不想用另一种来取代其中一种。”

Wernke和VanValkenburgh的研究，包括在线合作数据库的信息，于2020年2月发表在《田野考古学杂志》上，随后于2021年1月发表在《ArsTechnica》上。

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范德比尔特大学校友格雷厄姆·盖勒和药理学助理教授科迪·西西里亚诺入选2021年福布斯“30位30岁以下30人”。第十届年度榜单认可了600位改变世界的企业家、科学家、活动家和艺人。

格雷厄姆Gaylor

Gaylor, BS’14，是VRChat的联合创始人，这是一个允许用户建立虚拟世界来闲逛的社交网络。据《福布斯》报道，在2015年创立公司之前，他曾在Zynga工作。VRChat拥有超过900万的注册用户，约2万用户随时在线。VRChat拥有33名员工，已从罗森伯格风投(Rothenberg Ventures)、GFR基金(GFR Fund)和创客基金(Makers Fund)等投资者那里融资2000万美元。盖勒的专业是计算机科学，毕业于工程学院。他在社交媒体名单上。

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科迪西西里亚诺大学(范德堡大学)

西西里亚诺是一名药理学助理教授，研究大脑如何处理信息来做出决定。他还研究了物质使用障碍如何改变某些人的大脑并导致成瘾。据《福布斯》报道，他的目标是找到更好的成瘾治疗方法，他的研究已经发现了大脑中的一个回路，它与强迫性饮酒的形成有关。科迪在科学名单上。他最近获得了斯坦利·科恩创新基金(Stanley Cohen Innovation Fund) 10万美元的研究奖金，以支持他对记忆的神经基质的研究。

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面对COVID-19，企业将必须实施新的程序和培训方法;范德比尔特大学的研究员梅根·劳伦斯研究了什么做法效果最好，以及为什么。

梅根·劳伦斯，战略管理助理教授

多部门的大型公司如何有效地将最佳实践的知识传递给全球各地的部门?范德比尔特大学欧文管理研究生院战略管理助理教授梅根·劳伦斯说，对于大公司来说，自上而下的“模板”方法——员工观察新做法的工作实例——可能是好的，但它与本地学习过程相结合会起作用。

劳伦斯研究了一家财富100强连锁零售商的新补货流程的实施情况，发现经理们要平衡学习集中式的模板和他们自己的本地化经验。因此，模板的优越性能是至关重要的。当一个模板提供了优越的商店性能时，经理和员工就不太可能从他们自己当地的做法中借鉴。

“在公司的一个部门了解并实施一种做法并不一定意味着它很容易转移到公司的另一个部门。我一次又一次地发现，转移和实现实践的工作并不像我们想象的那么简单。要做到这一点，企业需要一个流程和多种衡量业绩的方法。

劳伦斯指出，在COVID-19时代，了解企业如何学习和分享知识的组成部分变得更加重要。从培训员工了解新的健康和安全规程，到新入职的员工，这些员工可能从来没有进过办公室，也从来没有和他们的主管面对面过。

这项研究的数据来自于400多份公司内部报告和文件，这些报告和文件评估了由于实施一项新实践而导致的重新进货绩效。劳伦斯研究了34家试点商店，它们是第一批收到模板指令的商店，以及280家效仿它们的非试点商店。

劳伦斯说:“几乎所有的企业——从酒店、餐馆、零售商到白领办公室——都不得不在疫情期间改变他们的做法。”“谁能有效地做这件事，为什么?”控制这一过程的因素是什么?这就是这类研究要解决的问题。”

劳伦斯的研究发表在《战略管理杂志》11月刊上。

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Lea Davis博士(左)和Slavina Goleva及其同事正在使用电子健康记录研究与功能性癫痫相关的共病。(摄影:Donn Jones)

由利麦克米伦

在一项对电子健康记录的大规模研究中，范德比尔特大学医学中心的研究人员确定了功能性癫痫发作的患病率以及与之相关的特征共病。

功能性癫痫发作是看起来像癫痫发作，但没有癫痫的异常脑电模式的突然发作或痉挛。

由医学副教授、范德比尔特遗传学研究所研究员Lea Davis博士领导的研究团队证实了功能性癫痫与包括创伤后应激障碍、焦虑和抑郁以及性侵犯创伤在内的精神疾病之间的联系。他们还发现了功能性癫痫发作和脑血管疾病(包括中风)之间的新联系。

该研究结果发表在《JAMA Network Open》杂志上。

也被称为心因性非癫痫性发作，功能性发作在历史上一直没有得到充分的研究。病人在得到准确的诊断前通常会经历一个漫长的延迟——平均7年。

该研究的第一作者、分子生理学和生物物理学研究生Slavina Goleva说，大约80%的功能性癫痫患者最初被误诊为癫痫，并使用抗癫痫药物进行治疗。准确的诊断需要用视频脑电图(EEG)进行评估。

几年前，在听到国家公共电台的一个故事后，戴维斯开始对功能性癫痫感兴趣。

戴维斯回忆说:“这个故事给了病人对这些癫痫发作的看法——病人感到的耻辱和他们在医疗系统中经历的困难。”“我觉得对电子健康记录的研究可能会对这个社区产生真正的潜在影响。”

与神经病学副教授、医学博士凯文·哈斯(Kevin Haas)合作，研究人员开发了一种算法，在VUMC-EHR系统中识别功能性癫痫患者。

Goleva说:“我们最初认识到，在电子病历中发现这些患者将是一项挑战，因为ICD(国际疾病分类)代码对许多疾病并不像它们那样明确。”除了ICD代码，研究人员还包括了当前的程序术语(CPT)代码，并使用自然语言处理在记录中搜索关键字列表。

Goleva和Haas手动检查了图表，以确认算法正确地识别了功能性癫痫患者。

该研究包括1989年至2018年使用VUMC-EHR系统的超过230万18岁或以上患者。研究人员确定了3341名功能性癫痫患者，其中74%是女性。他们计算出患病率为0.14%(每10万人140例);以前的估计为每10万人中有2至33例。

“我们的报告是对功能性癫痫患病率的首次直接计算，”Goleva说。她指出，与普通人群相比，VUMC的癫痫监测单元可能导致VUMC- ehr患者的功能性发作率更高。

在功能性癫痫患者中，研究人员证实了包括精神障碍和性侵犯创伤在内的合并症，并发现了一种与脑血管疾病的新联系。他们还发现，性侵犯创伤解释了大约四分之一的女性功能性癫痫发作率的增加，Goleva说。

“功能性癫痫不是孤立发生的;经历这些癫痫发作的患者也在经历额外的医疗保健问题的更高负担，”戴维斯说。

哈斯说:“如果怀疑出现癫痫发作的人可能是功能性发作，而不是癫痫性发作，将这些患者转介到癫痫监测单位以获得准确诊断和适当治疗是至关重要的。”“从历史上看，即使确诊，对这些患者的护理也常常是介于神经病学和精神病学之间的，但我们现在正在积极开发一种更综合的方法来护理这些患者群体。”

研究人员建议，有精神共病或有性侵犯创伤史的癫痫患者应接受视频脑电图评估。如果患者在中风后出现癫痫，并且最初对药物治疗没有反应，也应考虑进行早期视频脑电图评估。

他们指出，在转诊接受视频脑电图检查的患者中，高达30%最终被诊断为功能性癫痫。

戴维斯说:“考虑到功能性癫痫的诊断是如此普遍，而且这种代码存在于像鳄鱼咬伤这样奇怪的事情中，这是很令人沮丧的。”“这确实强调了这一人群得到的关注是多么的少。”

研究人员目前正在利用包括范德堡大学BioVU在内的生物库的全基因组关联研究，探索功能性癫痫发作的遗传学。

JAMA网络开放研究的其他作者包括艾莉森·莱克(Allison Lake)和埃里克·托斯滕森(Eric Torstenson)。国家卫生研究院资助项目(MD010722, NS102371, MH113362, HG009086, HD098859, DC016977, NS105746, MH120736, HG010652, HG009034和TR000445)。戈列娃得到了美国国家科学基金会研究生研究基金的资助。

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.vumc.org/2021/01/07/functional-seizures-prevalence-comorbidities/

范德比尔特进化论研究计划将于1月13日星期三下午3点10分邀请获奖的英国科学记者兼作家安吉拉·塞尼(Angela Saini)进行虚拟讨论，讨论她的畅销书《卓越:种族科学回归》(Superior: The Return of Race science)。CT。这个活动的目的是为了庆祝马丁·路德·金日，对科学中的种族问题进行开放和包容的讨论。

该活动免费向公众开放。登记是必须的。

在讨论过程中，参与者可以向Saini提出问题。讨论将由[email protected]学生和学员组织的学生进行。

塞尼的最新著作《Superior》结合了科学、历史和政治，以理解现代种族科学思想是如何产生的，以及一些人是如何试图将这种思想重新包装为21世纪的种族主义的。《Superior》入围了洛杉矶时报图书奖的决赛，并被《史密森尼杂志》、美国国家公共电台的《科学星期五》和《卫报》评为2019年度最佳图书。

塞尼是一名独立科学记者、作家和播音员。她为BBC主持广播和电视节目，她的文章发表在《新科学家》、《展望》、《星期日泰晤士报》、《连线》和《国家地理》杂志上。2020年，塞尼被《展望》杂志评为世界上50位最优秀的思想家之一。2015年，她凭借BBC广播4台关于鸟鸣和人类语言的纪录片获得了美国科学促进会(American Association for Advancement of Science)的Kavli科学新闻金奖。

EVOST是一个对进化研究感兴趣的学生和学员社区，旨在丰富个人成员的研究目标和智力发展，通过跨学科合作，同时支持范德比尔特进化研究倡议的更广泛的使命和活动。范德比尔特进化研究计划成立于2019年8月，旨在联合对进化相关领域感兴趣的不同学科的学者。

有关虚拟活动的更多信息，请通过[email protected]联系EVOST。

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.vanderbilt.edu/2021/01/07/noted-science-journalist-angela-saini-to-discuss-her-book-superior-the-return-of-race-science-on-jan-13/

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比尔斯奈德

来自哈佛大学布罗德研究所、麻省理工学院、美国国立卫生研究院(NIH)和范德比尔特大学医学中心的研究人员首次使用一种新型基因组编辑技术，将小鼠从早衰症中“拯救”出来。早衰症是一种罕见的基因疾病，会加速衰老。

本周发表在《自然》(Nature)杂志上的这一发现，可能导致首次治疗哈金森-吉尔福德早衰症(Hutchinson-Gilford progeria syndrome)，这种疾病会导致人类过早衰老和心脏病死亡。

研究助理和合著者林赛·戴维森(显微镜下)和乔纳森·布朗医学博士检查了由有毒的黄体蛋白引起的血管细胞死亡和疤痕。

“虽然修复DNA突变的想法并不新鲜,这项研究首次表明,一次性系统性治疗基本编辑器能准确正确的DNA点突变也在多个组织和提高寿命,”乔纳森·布朗说,医学博士,医学助理教授VUMC心血管医学分部的。

布朗是这篇论文的共同通讯作者，他是哈佛大学“碱基编辑”技术的先驱David Liu博士，以及NIH主任Francis Collins，医学博士，博士，他的实验室在2003年发现了早衰症的遗传原因。

碱基编辑是受到被称为CRISPR-Cas9的革命性基因组编辑技术的启发，该技术可用于纠正构成DNA“双螺旋”碱基对或构建块的核苷酸序列中的缺陷。

刘的实验室开发的分子工具使用了Cas9 dna结合蛋白的一种新变体与引导RNA结合，以锁定有缺陷的特定目标基因序列，并使用另一种酶以化学方式将不正确的核苷酸转化为正确的核苷酸。

碱基编辑器被包装在腺相关病毒(AAV)中，这种病毒不会引起人类疾病。当静脉注射时，病毒将其编辑有效载荷传递给受基因突变影响的组织。值得注意的是，该系统不需要直接切割DNA，也不会产生显著的插入或删除，而这是其他CRISPR-Cas9方法的缺点。

“五年前，我们还在完成第一个碱基编辑器的开发，”刘在一份新闻稿中说。“如果你当时告诉我，在五年内，一次剂量的碱基编辑器就可以从DNA、RNA、蛋白质、血管病理和寿命水平上解决动物的早衰症，我可能会说，‘不可能。’”

他说:“It’s是团队奉献精神的真实证明，是他们让这项工作成为可能。”

早衰症是由核层蛋白a基因中胞嘧啶到胸腺嘧啶碱基的变化引起的。突变产生progerin，这是一种有毒的蛋白质，会影响多个组织并导致快速衰老，包括骨骼和关节异常、肌肉丢失、皮肤变化和严重的心血管疾病。儿童的平均预期寿命约为14岁。

在目前的研究中，研究人员在新生小鼠和14天大的小鼠身上测试了碱基编辑处理，这些小鼠携带了两个突变的lamin基因副本。一只14天大的老鼠差不多相当于一个人类幼童。

存活14天的早衰症小鼠只注射了一剂碱基编辑器，大约活了17个月，是未治疗小鼠的两倍多。在尸体解剖上，接受治疗的小鼠在血管中没有显示出未接受治疗的小鼠广泛存在的细胞死亡和纤维化(瘢痕)的证据。

“这是一个非常深刻的结果，”布朗说，“因为患有早衰症的孩子死于血管疾病。他们会患心脏病和中风。”

“当我的研究实验室在2003年发现早衰症的遗传原因时，我们希望有一天这可能会为帮助这些儿童找到一种方法，”Collins说。“一路走来，我们在药物治疗方面取得了一些进展，但在DNA水平上纠正根本原因的潜力是我们当时无法想象的。”

他说:“在我们的早衰症小鼠模型上看到这种戏剧性的反应，是我作为一名内科科学家40年来参与的最激动人心的治疗进展之一。”

布朗补充说:“想到你在实验室里研究的一个想法实际上可能有治疗作用，真是令人兴奋。”“最终，我们的目标将是尝试将这一想法发展成治疗儿童早衰症的方法，但在这些模型系统中，我们需要首先解决一些关键问题。”

一方面，一些长期存活的接受治疗的老鼠患上了肝脏肿瘤。虽然没有证据表明碱基编辑器直接参与肿瘤形成，但用于传递碱基编辑器的AAV已知会导致老年小鼠的肝脏肿瘤。

布朗说:“理论上也有可能，当老鼠活得更久时，这种小鼠早衰模型中出现肿瘤。但是我们认为，如果我们可以降低病毒的剂量，出现这种问题的可能性就会降低。”他还指出，在临床研究中还没有观察到用AAV治疗人类的肝肿瘤。

研究人员还在老年老鼠身上测试这项技术的有效性。“什么时候纠正DNA突变才算太晚?””他问道。“如果我们治疗更成熟的疾病，我们还能实现足够的编辑吗?这种编辑程度还能改善组织功能并阻止组织损伤吗?”

布朗说，当他在波士顿布里格姆妇女医院(Brigham and Women ‘s Hospital)做住院医师时，听到柯林斯关于早衰症的演讲，他就对这个问题产生了兴趣。“我完全被吸引住了，”他说。“这是一个例子，说明了人类基因组测序如何能够揭示疾病机制，并有望揭示治疗方法。”

在波士顿完成他的博士后工作时，布朗遇到了Luke Koblan，他是Liu实验室的研究生，对碱基编辑技术的开发做出了贡献，也是本周发表在《自然》杂志上的论文的第一作者。

这就是这三个小组如何走到一起的:Liu的团队拥有编辑工具，Collins实验室开发了一个老鼠模型，在早衰症方面有广泛的专业知识，Brown和他的同事进行了初步实验，表明这项技术可能有效。“这很大程度上是一个团队的努力，”他说。

刘是理查德·默金教授、博德研究所默金医疗保健变革技术研究所主任、哈佛大学教授、霍华德·休斯医学研究所研究员。

国家人类基因组研究所的共同第一作者Michael Erdos博士和早衰症研究基金会的共同创始人Leslie Gordon医学博士也参与了这篇论文的撰写，该基金会协调了临床试验，并在上个月批准了这种疾病的第一种治疗方法。

范德比尔特大学的其他合著者还有林赛·戴维森、肖恩·多尔蒂和Quanhu Sheng博士。

该研究部分由NIH资助AI142756, AI150551, TR002636, HG009490, EB022376, GM118062, HG200305, HL146654, HL126784，霍华德休斯医学研究所和早衰症研究基金会。

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