来自《美国科学院学报》（PNAS）的新闻

10月19日-23日的PNAS新闻摘要

论文要点

• “超级传播者”可能引发了医院的疾病暴发
  
• 前列腺癌复发的灵敏测试
  
• 正确地预防可卡因滥用复发
  
• 被拉伸的DNA熔化破碎
  
• 一氧化氮是“世界上最坚韧的”细菌的生存之关键

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• 格陵兰冰芯提供古记录对照

“超级传播者”可能引发了医院的疾病暴发

在医院病房中从一个患者面前走到另一个患者面前的卫生保健工作者（HCWs）在传播病原体方面可能扮演了一个不均衡的角色。Laura Temime及其同事使用一种关于假想的重症监护病房的数学模型确定了常见的医源性感染——包括具有抗生素耐药性的肠球菌或金黄色葡萄球菌——如何传播。这组科学家把HCWs分成了3组：一组是“类护士组”，他们经常访问少量指定患者；一组是“类医师组”，他们很少访问更多数量的患者；一组是“巡游”组，诸如理疗师或者放射科医师，他们每天访问所有病人。这组作者发现，当HCWs没能遵守标准的洗手程序的时候，感染暴发增加了。然而，与其他组的HCW相比，当一个巡游组的HCW没能洗手的时候，感染率增加了至多3倍。一个没有洗手的巡游组HCW导致的感染率相当于病房全部HCWs的23%没有洗手导致的感染率。这组科学家提出，巡游组HCW的不寻常特征让他们成为了潜在的“超级传播者”，这表明医院的卫生措施可能需要逐一实施而非整体实施。

论文 #09-00974: "Peripatetic health-care workers as potential superspreaders: An agent-based modeling study," 作者 Laura Temime, Lulla Opatowski, Yohan Pannet, Christian Brun-Buisson, Pierre Yves Boëlle和 Didier Guillemot

媒体联系人： Laura Temime，法国国立巴黎工艺技术学院
Conservatoire des Arts et Métiers, Paris, FRANCE
电话：+33-1-53-01-80-11
电子邮件：laura.temime@cnam.fr

前列腺癌复发的灵敏测试

科学家开发出了一种可以比传统测试早发现前列腺癌复发的测试方法，它可以让医生发现在前列腺手术之后该病可能复发的警告迹象。Chad Mirkin及其同事使用了金纳米颗粒探测了18位男性的前列腺特异性抗原（PSA），这是在血液中的一种前列腺癌标记物。这组科学家发现，该测试几乎比目前的商品化验灵敏300倍以上。这组作者说，利用他们的测量技术，低浓度的PSA——利用现有测量方法可能被漏检——可以从每一个手术后的患者的样本中探测到。这组作者把一些样本中患者PSA浓度的升高与这种癌的复发联系了起来，反之，低浓度的PSA与癌症没有复发联系了起来。这组科学家提出，他们的测试可能有能力帮助医生确定哪些前列腺癌患者可能在手术后不复发，而哪些会复发。这组作者说，这种方法还有助于监测诸如化学疗法和放射性疗法等手术后治疗的有效性。

论文 #09-04719: "The nanoparticle-based bio-barcode assay redefines 'undetectable' PSA and biochemical recurrence following radical prostatectomy," 作者C. Shad Thaxton, Robert Elghanian, Audrey D. Thomas, Savka I. Stoeva, Jae-Seung Lee, Norm D. Smith, Anthony J. Schaeffer, Helmut Klocker, Wolfgang Horninger, Georg Bartsch和Chad A. Mirkin

利益冲突报告： Chad A. Mirkin、C. Shad Thaxton和 Norm D. Smith是Nanosphere, Inc的股东，该公司从西北大学获得了生物条码化验技术的特许使用权。

媒体联系人：Chad Mirkin，美国西北大学化学系
Department of Chemistry, Northwestern University, Evanston, IL
电话：847-491-2907
电子邮件：chadnano@northwestern.edu

正确地预防可卡因滥用复发

一个被设计成比现有的药物滥用化学治疗的活性时间更短的化合物可能有助于防止压力导致的可卡因滥用的复发。目前瞄准大脑的kappa 阿片受体（KOR）的疗法可能持续数周，在此期间它们阻滞了经典的阿片效应，并引发了抗抑郁药与抗焦虑活动。然而，现有的KOR拮抗剂被认为具有几个缺点，包括神经化学调控，这让这些化合物的长期活动可能对患者有害。为了制造出活性时间短的拮抗剂，Jane Aldrich及其同事研究了缩氨酸，它们能迅速被体内的酶消化。这组科学家向KOR选择缩氨酸加入了一个化学环，从而让缩氨酸不要过快地失去活性。结果他们制造出的这种称为zyklophin的化合物可以通过血脑屏障并阻断KOR，而且在小鼠身上表现出了能够减少压力引发的寻求可卡因的行为。由于活性持续时间小于12小时，而且可以通过皮下注射给药，zyklophin表现出了治疗性KOR拮抗剂的潜力，它有可能用于帮助人们抵抗可卡因滥用的复发。

论文 #09-10180 "Zyklophin, a systemically active selective kappa opioid receptor peptide antagonist with short duration of action," 作者 Jane V. Aldrich, Kshitij A. Patkar和 Jay P. McLaughlin

利益冲突报告：这组作者申请了关于使用zyklophin的美国专利，题为“治疗和/或预防觅药行为的方法”

媒体联系人：Jane Aldrich，堪萨斯大学医学化学系
Department of Medicinal Chemistry, University of Kansas, Lawrence, KS
电话：785-864-2287 (白天), 785-764-0016 (晚间)
电子邮件：jaldrich@ku.edu

媒体联系人： Jay McLaughlin，Torrey Pines分子研究所
Torrey Pines Institute for Molecular Studies, Port St. Lucie, FL
电话：772-345-4715 (白天), 772-812-7448 (晚间)
电子邮件：jmclaughlin@tpims.org

被拉伸的DNA熔化破碎

科学家发现了当双链DNA拉伸超过了其极限的时候会熔化破碎，就仿佛遇到了高温。这些结果可能为理解DNA-蛋白质的相互作用以及DNA的热动力学——它们对于包括细胞分裂和转录在内的一些细胞过程至关重要——提供一个基础。Erwin Peterman及其同事“过度拉伸”了这种核酸螺旋，把每一个分子链的一端与一个固体微球相连接，从而研究了DNA的弹性。这组科学家指出，拉伸最初可能始于腺嘌呤和胸腺嘧啶丰富的区域，而且双链DNA需要一个最低程度的力量才能开始分解。这种过分拉伸始于末端的绽裂，而且一直向两个方向运动，直到这些螺旋状损伤的DNA链破碎形成单链。这组作者说，然而，当DNA的两条链都固定于一个固态基底的时候，熔化这些链所需的力量几乎加倍了。

论文 #09-04322: "Unraveling the structure of DNA during overstretching using multicolor, single-molecule fluorescence imaging," 作者Joost van Mameren, Peter Gross, Geraldine Farge, Pleuni Hooijman, Mauro Modesti, Maria Falkenberg, Gijs J. L. Wuite和 Erwin J. G. Peterman

媒体联系人：Erwin Peterman，荷兰阿姆斯特丹自由大学物理学与天文学系
Department of Physics and Astronomy, VU University Amsterdam, Amsterdam, NETHERLANDS
电话：+31-20-598-7576 (白天), +31-65-386-0894 (晚间)
电子邮件：erwinp@nat.vu.nl

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一氧化氮是“世界上最坚韧的”细菌的生存之关键

一氧化氮很可能是耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)具有耐受能杀死更大生物的辐射剂量的能力的关键原因。这种坚韧的原核生物被用于修复放射性废料地点，而一些耐辐射奇球菌在罐头食品产品中被发现。这种生物被称为“世界上最坚韧的”细菌，这是由于它能耐受极端温度、严重脱水以及致命剂量的辐射。Brian Crane及其同事研究了这种细菌的辐射生存能力，结果发现了接触紫外线能增强它的一氧化氮合酶的产量，这种酶负责制造一氧化氮。在动物中，一氧化氮被证明在一系列的生物过程中扮演了一个角色，包括防止病原体，调控血管张力、激素释放以及神经元信号传导。这组作者使用了一种遗传改造过的耐辐射奇球菌，它的一氧化氮合酶被去除了。结果他们发现，尽管这种生物能耐受其他应激物（包括接触自由基），它们在接触辐射之后的生存不良。

论文 #09-07262: "Endogenous nitric oxide regulates the recovery of the radiation-resistant bacterium D. radiodurans from exposure to UV light,"作者 Bhumit A. Patel, Magali Moreau, Joanne Widom, Huan Chen, Longfei Yin, Yuejin Hua和Brian R. Crane

媒体联系人： Brian Crane，康奈尔大学化学与化学生物学系
Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, NY
电话：607-254-8634
电子邮件：bc69@cornell.edu

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格陵兰冰芯提供古记录对照

来自在格陵兰发现的保存完好、有机物丰富的间冰期湖沉积物可能提供加拿大北极地区的湖沉积物记录的古代视角。

论文 #09-07094: "Recent changes in a remote Arctic lake are unique within the past 200,000 years," 作者 Yarrow Axford, Jason P. Briner, Colin A. Cooke, Donna R. Francis, Neal Michelutti, Gifford H. Miller, John P. Smol, Elizabeth K. Thomas, Cheryl R. Wilson和 Alexander P. Wolfe

媒体联系人：Yarrow Axford，科罗拉多大学北极与阿尔卑斯研究所（INSTAAR）
Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR), University of Colorado, Boulder, CO
电话：716-380-5027
电子邮件：axford@colorado.edu

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