尊敬的编辑,人工智能(AI)有可能通过为未来的医生提供最新的技术进步来彻底改变医学教育(1,2)。研究探讨了如何将AI集成到教育框架中,例如手术技能培训和基于病例的学习。一些研究重点介绍了AI在医学教育中的实际应用,例如通过模拟和评估使用AI驱动的机器人系统进行技能开发和知识获取(3,4)。但是,实施这些变化时存在挑战。尽管面临这些挑战,AI技术通过赋予医疗保健专业人员并改善患者护理结果来提供巨大的潜在收益(5)。为了充分意识到这些好处,有必要在医学课程中继续探索和采用AI。给编辑的这封信旨在探索与在医学教育中使用AI相关的机遇,挑战和道德问题。机会1。人工智能驱动的虚拟患者人工智能可用于为医学生创建虚拟患者,以练习诊断和治疗各种疾病。这为学生提供了一个安全且受控的环境,可以学习和犯错,而没有任何现实世界的后果(6)。2。基于人工智能的人体模型基于人工智能的机器人可以充当医学教育的人体模型。基于人工智能的医学教育将机器人用作人体模型,模拟场景,功能
目的:大鼠发出的超声波发声(USV)可能反映了情感状态。具体来说,在少年比赛中发出的50 kHz呼叫与积极影响有关。鉴于抑郁症的特征是该领域的深刻变化,我们提出USV调用可能配置了评估抑郁状态的合适工具。利用Flinders敏感线(FSL),这是一种已建立的抑郁症动物模型,我们评估了大鼠在挠痒痒期间发出的USV调用,这是基于少年大鼠粗糙和摔倒的游戏的程序。方法:少年FSL大鼠及其控制对应物,抗火焰队的耐药线(FRL)和Sprague Dawley,被提交挠痒痒的会议,以模仿大鼠玩耍的行为。从PND21开始,每天将大鼠挠痒痒6周。记录了挠痒痒的会话,以进一步对50 kHz调用的声学分析。结果:在所有应变中挠痒痒增加了50 kHz的呼叫。FSL大鼠发出的呼叫多于控制菌株,并显示出更高数量的扁平组合呼叫。结论:挠痒痒是诱导50 kHz USV调用的强大方法。分析在挠痒痒期间发出的USV调用是一种适合研究与抑郁症相关的情感状态的方法。FSL大鼠没有出现Anhedonia,而是更高的奖励敏感性,这可能是其压力脆弱性的基础。
摘要背景:关于转基因(GM)作物对消费者健康的可能意外影响的辩论。肠道菌群在维持宿主的健康中起着重要作用,尤其是在胃肠道疾病中。当前的综述着重于研究,目的是评估其结果是否表明饲喂遗传改性(GM)作物对改变和肠道菌群数的任何不利影响。方法:2019年7月1日,由Scopus,Web of Science,PubMed和Embase独立执行结构化文献搜索。总共通过搜索策略获得了333个出版物,该策略在排除重复项后减少到306。此外,在审查中包括了设计对照组并用英语编写的实验研究。审查了全文后,包括16项研究。要访问文章质量,我们使用了Cochrane清单。结果:在治疗组中使用了十个出版物(62.5%)使用50%或更多的遗传修饰(GM)饮食。在11项研究(68.7%)中,动物喂养的持续时间为90天或更长时间。 在第90天,男性和雌性大鼠的实验和对照组没有显着差异。可以得出结论,非遗传修饰(GM)和遗传改性(GM)饮食不会引起肠道细菌的任何变化。 对不同动物模型的数据分析表明,在鸡肉中观察到微生物菌群的最大变化,而大鼠最少。在11项研究(68.7%)中,动物喂养的持续时间为90天或更长时间。在第90天,男性和雌性大鼠的实验和对照组没有显着差异。可以得出结论,非遗传修饰(GM)和遗传改性(GM)饮食不会引起肠道细菌的任何变化。对不同动物模型的数据分析表明,在鸡肉中观察到微生物菌群的最大变化,而大鼠最少。在这篇综述的研究中,所有微生物分离株均为厌氧,乳酸杆菌和肠球菌家族都是常见的生物。结论:根据我们的文献综述,我们声称对照组和转基因饮食的对照组和该组之间的肠道菌群没有任何显着差异。在以后的研究中应阐明遗传修饰(GM)食物对动物肠道菌群的作用的机制。尽管如此,这项研究提供了有关基因修饰(GM)食品的研究以及它们对人类健康有用还是有害的有价值的信息。
结果:我们的第一个至关重要的发现是,除了引起翻译变化的变体外,与饮酒前的饮酒相关的主要遗传变化也称为“沉默突变”和3'未翻译区域(3'UTR)中的突变。这些都没有改变所翻译的氨基酸序列,而是影响基因转录的速率和构象,包括改变基因疗效的稳定性和翻译后事件。这一发现提倡在人类基因组研究中重新聚焦基因效能感的变化。在确定的关键本体论中是“疼痛的伤害感受或感觉感知”,它不仅包含伤害感受(ARRB1,CCL3,EPHB1),而且还伴有钠(SCN1A,SCN1A,SCN2A,SCN2B,SCN2B,SCN3A,SCN3A,SCN7A,SCN7A),SCN7A),SCN99A(SCN9A9A)(kc N9aa)(KC)和POTASS(kc)。
摘要:自闭症谱系障碍(ASD)是复杂的疾病,源于早期和产后儿童期间遗传,表观遗传和环境影响的结合。评论的重点是小脑和纹状体,在ASD中改变了运动,感觉,认知和社会功能的两个结构。我们总结了临床和基础研究,强调了这两种结构在ASD中的重要性。我们进一步讨论了在社会,认知,运动和步态水平上观察到的行为之间的细胞和分子改变之间的关系。在可能的情况下还详细介绍了有关神经元活性的功能相关性,并且探索了性二态性,指出需要在两个性别中逮捕ASD的必要性,因为在定量和定性水平上发现发现可能会大不相同。审查还重点放在我们实验室的三篇最近的三篇论文上,我们在各种遗传和环境ASD动物模型中探索了运动和步态功能。我们报告说,运动和步态行为可以构成疾病的早期和定量窗口,因为它们通常与社会障碍的严重程度和小脑Purkinje细胞的丧失相关。审查以提出适当的疾病管理之前需要超越的主要障碍的建议结束。
摘要:人为干预对环境健康产生了损害,增强了生态系统的降解,以及释放到自然的化学污染物的数量。因此,环境评估范围内的研究领域和监测(例如生态毒理学)有助于确定污染物的毒性潜力。一种被称为斑马鱼(Danio rerio)的小型塞普林剂,其使用呈指数成长,是科学研究的替代脊椎动物模型,主要用于评估环境风险。该物种在实验室中表现出几个优势,除了表现出多生物毒性的多种标志物外。因此,本综述旨在提出与该物种合作的主要特征和优势,并显示与涉及斑马鱼毒性生物标志物的生态毒理学有关的研究。结果表明,在环境风险分析中采用该物种的渐进趋势,在评估一系列化学污染物的毒性水平中,这是一种越来越推荐的物种。未来技术的发展必须有助于科学进步,从而使该模型生物的潜在应用变得更加广泛,这无疑将有助于弥合各个研究领域的知识差距。
骨关节炎(OA)是成年人人群中最常见的关节炎形式,也是疼痛和残疾的主要来源。对于开发有效的OA治疗的有效药理疗法有很大的无法满足的需求。除了自发发生的OA动物模型外,还开发了许多实验动物模型,以提供有关发病机理和进展机制的见解。这些动物模型中的许多模型也用于药物开发管道。在这里,我们概述了OA的常用和新兴的临床前小动物模型,并在转化药物开发的背景下强调了小动物模型的优势和局限性。发表的文献中有关这些小动物模型的技术可靠性及其准确预测临床药物发育结果的能力的信息有限。可用模型的成本和复杂性是制药公司,生物技术初创公司以及希望将临床前模型纳入目标验证,发现和开发管道中的合同研究组织的重要考虑因素。与工业相关的进一步考虑包括时间表,归纳方法,重现性的关键问题,
摘要:慢性心脏病,例如冠心病,心力衰竭,继发性动脉高血压以及扩张和肥厚的心肌病,是广泛的,并且死亡率和残疾的发生率很高。这些疾病大多数的特征是心律不齐,传导和收缩率疾病。此外,心脏的电活动的中断,广泛的异位焦点和心力衰竭的出现都是许多严重的遗传性疾病的症状。导致心脏病发展的分子机制与细胞膜的渗透性和兴奋性受损相关,主要是由于心脏Ca 2+通道的功能障碍引起的。在过去的50年中,在心血管细胞中发现了100多种离子通道。这些通道和心脏病理的活性以及一般细胞生物学功能之间的关系已在体内和原位进行了多种细胞类型和实验动物模型的深入研究。在这篇综述中,我讨论了人类L-和T型电压基因通道的遗传Ca 2+通道病的起源核苷酸门控(HCN)和瞬态受体电位(TRP)通道,在人类心脏病理发展中,以及对动物模型或体外进行的这些通道功能障碍的有希望的实验研究的各个方面。
ORIP 2021-2025 战略计划的一个主要主题是促进开发并确保提供最高质量和最有用的动物模型和相关资源,以促进人类疾病研究。作为 ORIP 的 NIH 重点的一部分,ORIP 寻求改进和传播多个 NIH 研究所和中心 (IC) 感兴趣的最佳动物模型。因此,ORIP 制定了动物模型 R21 计划,以鼓励创新研究开发、表征和改进动物模型、生物材料和新技术,以更好地了解人类健康和疾病,并寻求旨在改善干扰动物用于生物医学研究的疾病诊断和控制的项目。拟议的 R21 项目必须广泛应用于多个 NIH IC,并探索多个身体系统或评估影响多个身体系统的疾病。 R21 计划由美国国家研究资源中心于 2007 年设立,自 2012 年以来在 ORIP 的管理下不断发展。为了符合 ORIP 的使命,即授予资助以支持研究资源(例如人类疾病动物模型),该 R21 计划满足了对更可预测和更易于生物医学研究的动物模型的需求,并满足了开发动物模型的技术进步需求。自 2013 年以来,ORIP 已为动物模型 R21 计划发布了 4 项资助机会公告 (FOA),分别是 PA-13-145(2013-2016 年)、PA-16-141(2016-2019 年)、PAR-19-369(2019-2021 年)和 PAR-21-167(2021-2024 年)。对于 PA-13-145 ,154 份申请中有 29 份获得资助,对于 PA-16-141 ,187 份申请中有 35 份获得资助,奖励率同样为 19%。在 PAR-19-369 的两年期间,76 份申请中有 19 份获得资助(奖励率为 25%)。根据 PAR-21-167 ,将继续接受申请并颁发奖励。R21 资助机制旨在鼓励探索性/开发性研究,为项目开发的早期和概念阶段提供长达 2 年的支持,总直接成本不超过 275,000 美元。平均而言,ORIP 支持的 R21 奖励的总成本约为 410,000 美元。ORIP 的动物模型 R21 计划取得了重大进展和影响。 PA-13-145 和 PA-16-141 项下的奖项分别产生了 114 和 87 份出版物,其中约 80% 的奖项至少有一篇出版物。截至 2022 年 3 月,与 PA-13-145 和 PA-16-141 相关的出版物分别被引用了 2,165 次和 796 次。PA-13-145 的出版物和引用数量较高,是因为其发布日期比 PA-16-141 更早。尽管 PAR-19-369 去年才结束,但迄今为止,根据该 FOA 已报告了三份出版物。该动物模型计划中的大多数 R21 申请和奖项都集中在动物模型和技术开发上,主要模型是小鼠,其次是苍蝇和斑马鱼。许多这些高风险、高回报的研究促成了新技术、方法和应用的开发,这些技术、方法和应用将对生物医学研究产生影响。其中一个例子是授予贝勒医学院的一项名为“将复杂的系统内源性表达模式解析为亚细胞高分辨率定位”的奖项,产生了 6 篇出版物。其中一篇出版物是关于通过多路复用基于药物的单步选择和反选择有效生成转基因苍蝇的方法和遗传种群(Cell Rep. 2021;36(11):109700;截至 2022 年 3 月被引用 2 次)。该项目生成的种群已存入布卢明顿果蝇种群中心进行分发。另一项授予冷泉港实验室的奖项,名为“CHD5 在癌症、不孕症和自闭症的表观遗传控制中的剂量”,产生了 8 篇出版物。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5(Chd5)突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解(Nature Communications 2015;5:3812;被引用 49 次)。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶:建立检测疾病基因的模型”的奖项,该奖项产生了 2 篇出版物,其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复(Dev Cell 2016;36(6):654-67;被引用 107 次)。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求,ORIP 请求理事会批准概念,以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5(Chd5)突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解(Nature Communications 2015;5:3812;被引用 49 次)。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶:建立检测疾病基因的模型”的奖项,该奖项产生了 2 篇出版物,其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复(Dev Cell 2016;36(6):654-67;被引用 107 次)。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求,ORIP 请求理事会批准概念,以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5(Chd5)突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解(Nature Communications 2015;5:3812;被引用 49 次)。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶:建立检测疾病基因的模型”的奖项,该奖项产生了 2 篇出版物,其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复(Dev Cell 2016;36(6):654-67;被引用 107 次)。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求,ORIP 请求理事会批准概念,以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。
摘要。收音机和手机使用振荡载体信号的频率调制(FM)来可靠地传输多路复用数据,同时拒绝噪声。在这里,我们使用遗传编码的蛋白振荡器(GEOS)作为电路中的载波信号来建立该范式的生化类似物,以实现单细胞数据的连续实时FM流。GEOS是由进化多样的思想家庭ATPase和激活因子模块构建的,这些模块在人类细胞中共表达时会产生快速的合成蛋白振荡。这些振荡用作单细胞载体信号,频率和振幅由GEO组件水平和活动控制。我们系统地表征了169个ATPase/Activator Geo对和具有多个竞争激活剂的工程师复合GEO,以开发一个用于波形编程的全面平台。使用这些原理,我们设计了对细胞活性调节地理频率的电路,并使用校准的机器学习模型解码其响应,以证明单个单元中转录和蛋白酶体降解动力学的敏感,实时FM流。GEOS建立一个动态控制的生化载体信号,解锁抗噪声的FM数据编码范式,为动态单细胞分析开辟了新的途径。简介。细胞动态调节不同时间尺度的基因表达,蛋白质定位和信号传导状态,以执行必不可少的生物学功能1-4。虽然基因组,转录组和蛋白质组学方法可以提供单细胞态5-8的快照,但实时遵循单个细胞的轨迹的能力对于理解动态细胞和生物体行为如何编码和功能1,9,10至关重要。这些单细胞动力学通常是使用荧光记者在显微镜下进行跟踪的,其强度或定位为您感兴趣的数据提供了代理10-16。虽然功能强大,但这些工具对扩展单细胞动力学和数据聚合的扩展跟踪构成了挑战,因为任意信号强度在仪器上各不相同,并且对光漂白和噪声17敏感。此外,传统基于荧光的工具生成的信号缺少元数据来识别信号的基本细胞来源,从而使密集的细胞环境中重叠信号的分离变得困难。