基于机器学习的多特征AAV衣壳工程化设计加速基因治疗研究
近日，麻省理工学院(MIT)和哈佛大学Broad研究所的研究团队在《Nature Communications》期刊上发表了题为《Systematic multi-trait AAV capsid engineering for efficient gene delivery》的研究论文。该研究通过开发一个名为Fit4Function的机器学习方法，旨在设计能够满足多种功能需求的腺相关病毒(AAV)衣壳，加速基因治疗的研发进程。
AAV是常用于基因治疗的载体，其衣壳负责基因的递送。传统的AAV设计方法需要生成包含大量变异体的衣壳文库，并通过多轮筛选确定符合预期功能的衣壳，这个过程耗时且昂贵。该研究通过机器学习算法对AAV衣壳进行系统性设计，以提高基因递送的效率，并实现针对不同器官的靶向性。Fit4Function机器学习模型通过在统一的AAV序列空间中进行采样，生成具有重复性的数据，用于训练精确的序列到功能的模型。
该研究的突破之一是开发了能够在不同物种之间高效基因递送的AAV衣壳。研究团队在AAV9这一常用血清型的基础上，通过Fit4Function设计出能够更好靶向肝脏的衣壳，并且该衣壳在制造过程中表现出优异的可制造性。实验结果显示，约90%的机器学习预测AAV衣壳成功实现了基因递送，且满足其他多个关键条件。特别是，该机器学习模型虽然仅基于人类和小鼠数据进行训练，但能够成功预测出猕猴器官中的AAV行为，表明这种跨物种转换的潜力。
研究人员进一步强调，现有的传统方法由于需要处理大量AAV衣壳变异体，面临筛选效率低下的问题。即便使用机器学习加速筛选，大部分现有的方法往往只能优化某一特定功能，而往往需要牺牲其他功能。而Fit4Function提供了一种能够同时优化多种功能的新方法，打破了传统方法的限制。研究团队通过初步建模生成了一个新的中等规模的AAV衣壳文库，并在小鼠和人类细胞中对其进行筛选，筛选结果为机器学习模型提供了训练数据。
基于这些数据，研究团队构建了多个序列到功能的预测模型，用于预测AAV衣壳在多种功能上的表现。这些功能包括基因货物的封装能力、靶向特定器官的效率、以及可制造性等。为了验证模型的有效性，研究人员设计了一个由6种模型组合的“多功能”AAV文库，最终约90%的AAV衣壳具备了所有的预期功能，包括靶向肝脏的能力以及在不同物种中的跨物种递送能力。
令人振奋的是，该模型只使用了小鼠和人类的细胞数据就成功预测了AAV在猕猴器官中的分布情况，这一发现进一步证明了该方法的通用性和高效性。这意味着科学家可以利用这一方法设计出在多个物种中均有效的AAV载体，极大地加速了基因治疗的开发进程。
研究团队表示，Fit4Function机器学习模型的开发不仅适用于他们的研究，还为其他科研团队设计多功能AAV衣壳提供了新的工具。未来，通过构建更多的机器学习模型和AAV衣壳文库，科学家可以形成一个涵盖多种性状的“机器学习图谱”，加速不同基因疗法的研发，特别是针对肝脏靶向性或者避免肝脏靶向性的治疗方案。
总之，该研究的创新在于通过机器学习模型系统性地优化了AAV衣壳的多种功能，使基因递送更加精准和高效。这一突破不仅为基因治疗的加速开发提供了新思路，还展示了机器学习在生物医药领域的巨大潜力。
温馨提示：医疗科普知识仅供参考，不作诊断依据；无行医资格切勿自行操作，若有不适请到医院就诊。
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脂肪肝如何调理身体
回答：脂肪肝是一种常见的肝脏疾病，它的发生主要是因为肝脏细胞内脂肪堆积过多，导致肝脏功能受损。脂肪肝常见于现代社会，与不良的饮食习惯、缺乏运动、肥胖等因素密切相关。脂肪肝不容忽视，如果不及时治疗和调理，可能会演变成更为严重的肝脏疾病，影响健康。 那么，如何通过调理身体来对抗脂肪肝呢？以下是一些常见的方法和建议： 1. 饮食调理 合理的饮食结构对于脂肪肝患者至关重要。建议减少摄入高糖、高脂肪、高胆固醇的食物，增加蔬菜水果、粗粮、低脂肪蛋白质的摄入量。均衡饮食有助于减轻肝脏负担，促进脂肪代谢。 2. 控制体重 肥胖是脂肪肝的重要诱因之一，因此控制体重对于改善脂肪肝非常关键。通过适量运动和健康饮食来减肥，有助于降低脂肪肝的发生和发展风险。 3. 积极运动 运动对于改善脂肪肝非常有益。适量的有氧运动如散步、慢跑、游泳等有助于提高身体的新陈代谢，促进脂肪燃烧，减少肝脏脂肪堆积。 4. 戒酒限糖 酒精、糖分对于脂肪肝患者的肝脏都会造成直接损害。因此要避免酗酒，限制糖分摄入，有利于减轻肝脏负担，改善脂肪肝的症状。 5. 注重休息 良好的睡眠和生活习惯也对于调理身体很重要。保持规律作息，充足的睡眠有助于促进身体新陈代谢，减轻身体负担。 6. 寻求医生建议 对于脂肪肝患者，及时就医并遵医嘱进行治疗也是非常关键的一步。医生会根据个体情况给出针对性的治疗方案，帮助患者有效调理脂肪肝并防止疾病的进一步恶化。 总的来说，脂肪肝虽然在当前社会较为普遍，但通过良好的生活方式、科学的饮食结构、适量运动，以及戒酒限糖等措施，是可以改善和控制脂肪肝的发展的。只有我们在日常生活中重视调理身体，注意保护肝脏健康，才能远离脂肪肝等多种疾病的困扰，保持身体的健康和活力。希望每位脂肪肝患者都能通过调理身体走出疾病的阴影，重获健康和快乐的生活。 -
麦粒肿与睑腺堵塞有关系吗
回答：麦粒肿（Hordeolum）是一种常见的眼部疾病，通常表现为眼睑上突然出现的红肿、疼痛的小肿块。这种病症通常是由于眼睑边缘的腺体（如睑腺）发炎引起的。而睑腺堵塞则是睑腺功能障碍所导致的一种情况，其中腺体分泌的油脂积聚并阻塞腺体开口，从而导致眼睑的功能异常。 麦粒肿的成因 麦粒肿的发生多与细菌感染（通常是金黄色葡萄球菌）有关。当睑腺被堵塞时，腺体分泌物无法正常排出，导致腺体内压力增大，细菌更容易繁殖，从而引发感染。具体来说，睑腺（例如 meibomian 腺）负责分泌这种油脂，这有助于保持泪液的稳定性和眼睑的健康。 睑腺堵塞的机制 睑腺堵塞主要是由于： 1. 油脂分泌异常：正常情况下，睑腺分泌的油脂可以通过腺体开口流出。但在一些情况下，油脂可能会变得粘稠或量过多，导致堵塞。 2. 炎症反应：慢性炎症或刺激可能导致腺体的肿胀和功能障碍，进而堵塞腺体开口。 3. 眼部卫生不良：不良的眼部卫生（如不定期清洁睑缘）也会导致细菌感染，进而形成麦粒肿。 二者之间的关系 睑腺的堵塞和麦粒肿之间有着密切的关系。首先，眼睑的腺体如果经常出现堵塞，会增加感染麦粒肿的风险。腺体中的油脂未能正常排出，不仅使得局部环境适宜细菌生长，还会引发炎症，从而导致麦粒肿的形成。 其次，麦粒肿的出现也可以被视为对睑腺堵塞的一种反应。当睑腺被堵塞后，可能会导致其周围组织的炎症，进而促成感染和麦粒肿的发展。 预防与处理 预防麦粒肿的最有效方法之一是保持良好的睑部卫生，包括定期清洁眼睑和睫毛，以及避免用手触摸眼睛。而一旦发现睑腺堵塞的症状，比如眼睑肿胀、红痛或分泌物增多，需要及时就医。 针对麦粒肿的治疗通常包括： 热敷：用温热的湿毛巾敷在眼睑上，有助于疏通堵塞的腺体。 清洁：确保眼周围的清洁，避免细菌的滋生。 药物：在医生的指导下使用抗生素眼药水或口服抗生素，有助于控制感染。 结论 总的来说，麦粒肿与睑腺堵塞之间存在明显的关系，后者是前者发生的一个重要诱因。了解这两者之间的联系，可以帮助人们更好地预防和处理这些眼部问题。保持良好的眼部卫生，注意纠正睑腺堵塞的情况，将有助于减少麦粒肿的发生。对于症状明显或持续不愈的情况，及时就医是非常必要的。 -
高血压危象如何防止脑出血？
回答：高血压是一种常见的慢性疾病，如果不加以控制和管理，可能引发危机性并发症，如脑出血。脑出血是一种严重的并发症，发生在脑部血管破裂导致血液流入脑组织的情况下，可能会导致严重的后果，甚至危及生命。因此，预防高血压危机对于避免脑出血至关重要。 首先，对于已经被诊断患有高血压的患者来说，定期监测血压是非常重要的。保持血压在医生建议的合适范围内，定期测量血压并积极调整生活方式和药物治疗是控制高血压的关键。遵循医生的建议，并密切配合治疗计划，可以有效降低高血压危象发生的风险。 其次，保持健康的生活方式也是预防高血压危象的重要措施之一。均衡饮食、适量运动、戒烟限酒、保持健康体重，这些都是维持心血管健康的关键。减少高盐、高脂食物的摄入，增加果蔬和全谷类食物的摄入，有助于降低患高血压的风险。 此外，减轻压力、保持良好的心理状态也有助于预防高血压危象。长期的精神紧张和压力容易导致血压升高，增加患脑出血等并发症的风险。因此，学会有效应对压力、保持良好的心理状态，有助于降低高血压危象的发生率。 总的来说，预防高血压危象以避免脑出血，关键在于及时有效地控制血压、保持健康的生活方式、管理心理压力。只有通过综合的预防措施，我们才能更好地保护自己的心血管健康，降低脑出血等严重并发症的风险。希望每个人都能重视高血压危机的预防，让自己拥有更健康、更美好的生活。 -
湿热病如何通过中医调理
回答：什么是湿热病？ 湿热病是中医学中的一个重要概念，是指由于外界环境的湿热因素或体内湿热积聚，导致机体的脏腑功能失调，从而出现的一系列病症。湿热病的特点包括倦怠乏力、食欲减退、肢体沉重、口干口苦、便秘或腹泻等。常见疾病如皮肤湿疹、黄疸、尿路感染等都可归为湿热病。 湿热病的成因 1. 外界因素：长时间生活在潮湿、闷热的环境中，容易导致湿热入侵人体。 2. 饮食因素：过食油腻、辛辣、煎炸食品，或嗜酒、吃生冷食物，都可引起湿热内生。 3. 情志因素：情绪波动、压力过大，可导致脾胃失调，使湿热产生。 4. 体质因素：柔弱体质的人更容易受到湿热的侵袭，特别是脾胃虚弱者。 中医调理湿热病的方法 1. 饮食调理 清淡饮食：建议以清淡、易消化的食物为主，如米饭、燕麦、绿叶蔬菜等，减少油腻及辛辣食物的摄入。 多饮水：保持适量的水分摄入，帮助促进代谢，排出体内湿热。 适度食用清热解毒食物：如苦瓜、绿豆、莲子、茯苓、菊花等，有助于清热利湿。 2. 中药调理 常用的中药有：黄连、苦参、牛蒡子、蒲公英、茯苓等，具清热解毒、利湿的功效。根据具体情况，可以请专业的中医师开方调理。 经典方剂：如《伤寒论》中的“桂枝汤”、“十全大补汤”等，可以根据病症的不同而选择不同的方剂。 3. 针灸疗法 针灸可以刺激人体经络，调理脏腑功能，常用的腧穴包括脾腧、肝腧、胃腧等，具有调和脾胃、疏肝解郁之效果。 还可通过耳针、灸法进一步增强疗效。 4. 推拿按摩 通过推拿可以帮助促进血液循环，提高身体的自我调节能力，同时缓解因湿热引起的不适。 5. 生活方式调整 保持环境干燥：避免长时间处于潮湿环境中，适当通风换气。 注意情绪管理：保持心情愉快，避免过度压力，适时进行放松和休息。 小结 湿热病的调理需要从多个方面入手，包括调整饮食、采用中药、针灸、推拿等多种方式组合。同时，保持良好的生活习惯、调节情绪也是防治湿热病的重要环节。若症状持续或加重，建议及时咨询专业中医师，制定个性化的调理方案，以达到更好的健康效果。 -
腺样体肥大会导致耳聋吗
回答：腺样体肥大是儿童常见的一种健康问题，尤其是在学龄前和小学初期的孩子中。腺样体位于咽部后壁，在呼吸道健康中起着重要的作用。当腺样体肿大时，它可能会导致一系列健康问题，其中最令人担忧的可能是听力损失。 腺样体肥大的原因 腺样体肥大的原因有多种，包括慢性感染、过敏反应和环境因素。腺样体的功能是产生抗体，帮助体内抵御感染，但当它持续受到病毒或细菌的攻击时，腺样体可能会肿胀并增生。这种增生可能阻塞上呼吸道，造成呼吸困难，影响孩子的睡眠质量，并且与耳鼻喉疾病有关。 腺样体肥大与耳聋的关系 腺样体肥大与耳聋之间存在一定的关联。腺样体过大时，可能会压迫并阻塞耳咽管。耳咽管连接中耳与咽部，正常情况下，它的打开和闭合有助于平衡中耳的压力。如果腺样体肥大导致耳咽管功能障碍，中耳内的压力可能会发生变化，进而导致液体积聚，从而引发中耳炎（耳部感染）。中耳炎是导致儿童暂时性耳聋的主要原因之一。 临床表现 儿童腺样体肥大的常见症状包括鼻塞、流涕、打鼾、睡眠呼吸暂停等。如果出现这些症状，家长应及时带孩子就医，尤其是当孩子表现出听力下降、经常抱怨耳朵疼痛或频繁的耳朵感染时。 治疗方法 针对腺样体肥大的治疗方法往往包括观察、药物治疗和手术干预。医生可能会建议使用抗生素治疗慢性感染，或者使用抗过敏药物缓解过敏症状。若腺样体非常肥大且影响到呼吸或听力，手术切除腺样体（腺样体切除术）可能是必要的选择。 预防与护理 为了预防腺样体肥大及其引起的相关并发症，家长应关注孩子的日常健康，包括保持良好的卫生习惯、合理的饮食、适度的锻炼以及定期的健康检查。同时，若发现孩子有呼吸或听力方面的问题，应及时就医，确保得到专业的评估和治疗。 结论 腺样体肥大会导致耳聋吗？答案是肯定的。虽然并非所有腺样体肥大的孩子都会出现耳聋，但其确实是耳聋的潜在风险因素。家长和医生应高度重视腺样体肥大的相关症状，及时采取适当的措施，以保护孩子的听力健康。如果您对孩子的健康状况有疑虑，及时咨询耳鼻喉科医生，以获得专业的建议和治疗。 -
胸腔积液的并发症有哪些
回答：胸腔积液是指在胸腔内异常聚集液体的状态，通常与多种基础疾病相关，如心力衰竍、肺炎、肿瘤等。尽管胸腔积液本身是一种病理状态，然而它的存在往往会导致多种并发症，影响患者的生命质量和预后。本文将探讨胸腔积液的主要并发症。 1. 呼吸困难 胸腔内液体的积聚会导致肺的扩张受限，进而引发呼吸困难。随着积液量的增加，患者在安静状态下可能也会感到气促，重则导致严重的缺氧，影响心肺功能。 2. 感染 胸腔积液若不及时处理，可能会成为细菌或其他病原体的培养基，从而导致感染性胸腔积液（如脓胸）。感染不仅加重患者的症状，还可能引发全身性感染，增加死亡风险。 3. 胸膜炎 积液可以刺激胸膜，导致胸膜炎的发生。这种炎症不仅会加剧胸痛和呼吸不适，严重时可导致纤维化，进一步影响肺功能。 4. 肺不张 如果积液量较大，可能导致肺萎陷（肺不张），其结果是降低肺的通气量，并引起氧合能力下降。肺不张的出现可能需要进行胸腔引流术或其他介入治疗。 5. 心血管问题 胸腔积液对心脏的压迫可能导致心脏的功能障碍，包括心包压迫综合征。这种情况下，心脏的舒张和收缩功能受限，患者可能出现低血压、心动过缓等症状。 6. 电解质紊乱 大量胸腔积液可能影响体内的液体分布，导致某些电解质的失衡，常见的如低钠血症。这种情况需要密切监测并适当调整治疗方案。 7. 胸腔置管并发症 对于需要进行胸腔引流的患者，胸腔置管本身也可能引发并发症，如穿刺部位感染、气胸、血胸等。正确的操作和术后管理对于降低这些风险至关重要。 结论 胸腔积液的存在可以引发多种并发症，严重影响患者的健康状态和生活质量。因此，对于胸腔积液的早期识别和及时处理十分重要。治疗不仅需要针对原发疾病，还应采取适当的措施防止和管理并发症，以提高患者的预后和生活质量。定期随访和监测是管理胸腔积液患者不可或缺的一部分。
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