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在纹理化硅表面上实现最佳的钙钛矿蒸汽分配,以提高串联太阳能电池的稳定性
编辑总结 钙钛矿可以通过气相沉积在具有微金字塔结构的工业标准硅基底上,形成致密薄膜。Li等人证明,用含有三甲基氧硅烷的富电子氟原子涂覆硅可以增强有机基底与钙钛矿之间的结合。在碘化铅、溴化铯和碘化甲脒共蒸发过程中,薄膜的成分保持稳定。这种串联太阳能电池在1平方厘米的孔径面积下,光电转换效率达到了31.3%,并且在85°C下连续接受1个太阳光照射1400小时后,效率仍保持了90%。——Phil Szuromi 结构化摘要 引言 钙钛矿-硅串联太阳能电池的实验室效率已接近35%。然而,其商业化进程受到两个
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构象景观的适应性变化使得Src家族激酶能够进行连续的磷酸化反应
编辑总结蛋白激酶是一类受到严格调控的信号蛋白,它们利用ATP将磷酸基团添加到目标蛋白上。ADP的释放通常决定了整个反应的速率:如果ADP的释放速度比其与目标蛋白的解离速度快,那么就可以发生连续性磷酸化。Cui等人使用核磁共振光谱技术研究了人类Src激酶(一种对细胞生长至关重要的信号蛋白)中的产物释放过程。在这种条件下,激酶会呈现出三种主要的构象:活性构象、中间构象和非活性构象。中间构象虽然短暂存在,但它有助于ADP的释放;而破坏这种构象的突变会显著降低酶的催化速率,从而影响连续性磷酸化过程。——Michael A. Funk结构摘要引言蛋白激酶对信号转导中心的连续性磷酸化是一种整合调节时间敏感
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古代基因组揭示了东亚牛的起源及其动态演化历史
编辑总结原始牛(Bos primigenius)为现代牛群的形成做出了贡献,但这种关系在东亚牛类中的研究还不够深入。蔡等人对来自中国各地的166头古代原始牛、欧洲牛和印度牛进行了霰弹枪测序,并将这些数据与之前发表的69头古代牛和595头现代牛的数据进行了结合。他们发现,在最后一次冰盛期之后,古代原始牛种群之间存在显著的基因流动。现代东亚牛似乎起源于西欧亚地区的家养牛,随后与东亚原始牛以及后来的东亚和欧洲牛种群发生了混合。这些数据揭示了影响现代东亚牛种群形成的复杂动态过程。——科琳·西蒙蒂(Corinne Simonti)结构化摘要引言牛在东亚的农牧社会中一直扮演着核心角色。其他地区的基因组研究
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AQP5:小鼠和人类肿瘤中的一种功能性胃癌干细胞标记物
编辑总结研究表明,肿瘤驻留干细胞可能促进癌症进展和长期复发,但其在胃癌中的身份和功能仍不清楚。Lim等人报告称,在源自远端幽门部的小鼠和人类肿瘤中,表面标记物AQP5在胃癌干细胞中富集。AQP5+干细胞在移植后能够重新建立肿瘤,并生成长寿命的类器官培养物。在实验模型系统中,选择性消除AQP5与肿瘤消退相关。在几种胃癌实验模型中,AQP5在干细胞上的表达调节了WNT、PI3K和MAPK信号通路,并增强了肿瘤增殖。——Priscilla N. Kelly结构化摘要引言癌症干细胞(CSCs)是一类具有自我更新能力的细胞,能够生成分化的肿瘤组织并维持癌症的长期存在。这些特性使CSCs能够推动癌症的持续
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细胞环境依赖的无标记显微镜图像虚拟细胞器定位模型CELTIC提升跨分布数据泛化能力
细胞是生命活动的基本单位,其功能高度依赖于细胞内各种细胞器(organelle)的精细分工与协同运作。理解细胞器在生理过程或外界扰动下如何动态调整空间分布,是细胞生物学领域的核心问题之一。传统荧光显微成像技术需对特定细胞器进行标记,但多重标记存在技术限制且可能干扰细胞正常生理状态。近年来兴起的虚拟标记(in silico labeling)技术通过深度学习模型,将无标记的透射光显微镜图像转换为预测的荧光图像,为长时程、多细胞器活细胞成像提供了新途径。然而,细胞在不同类型、状态或微环境下会发生显著的细胞内结构重组,导致其光学特性改变,使得训练好的模型在面对分布外(out-of-distribut
来源:Nature Methods
时间:2025-12-20
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渗透性驱动的压力和细胞增殖调控胰腺类器官的管腔形态发生
胰腺器官oids中腔形态形成的机制研究摘要部分揭示了当前研究领域的核心问题:尽管已知上皮细胞极化、分泌、胞外囊泡融合及细胞收缩等过程参与腔形成,但调控腔形态的关键因素尚未明确。本研究通过胰腺器官oids的实验与计算模型结合,首次系统揭示了细胞增殖速率与腔内压力的动态平衡对腔形态形成的决定性作用,并阐明了上皮细胞通透性在此过程中的调控机制。实验体系构建部分采用了E10.5胰腺芽作为模型,通过差异培养基培养出两种典型形态的器官oids:具有单腔球形的"球形型"器官oids和呈现复杂分支腔结构的"分支型"器官oids。该模型的优势在于能精确调控细胞增殖速率(通过培养基中的生长因子浓度)和腔内压力(通
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-12-20
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G3BP应激颗粒蛋白增强了整合的应激反应翻译程序
本研究聚焦于应激小体(Stress Granules, SGs)及其核心调控蛋白G3BP1/2(G3BPs)在哺乳动物细胞翻译调控中的分子机制。通过创新性实验设计,首次系统揭示了SGs在应激响应中通过动态调控mRNA翻译效率来强化细胞适应策略的作用。### 一、技术突破:ribo-spike实现翻译效率绝对量化传统核糖体测序(ribosome profiling)难以量化翻译效率的绝对变化,本研究开发的"核糖体spike"技术解决了这一难题。该方法通过在样本中预混已知翻译效率的标准化mRNA(fLuc),利用双标记定量法消除样本间差异。实验显示,钠砷ite处理1小时后,全球翻译效率下降20倍,
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-12-20
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间质亚型的空间分布有助于对结直肠癌患者进行分层,并能预测其临床预后
本研究针对结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)肿瘤相关基质细胞(Tumor-Associated Stromal, TAS)的异质性和临床意义展开系统性分析,结合单细胞转录组测序(scRNA-seq)与多色免疫组化(Multiplex IHC)技术,揭示了TAS细胞亚群的空间分布特征及其与患者预后的关联。以下是核心内容的解读:### 一、研究背景与核心问题CRC作为全球第三大常见癌症,其发病机制与肿瘤微环境(TME)中基质细胞的作用密切相关。既往研究多聚焦于基质细胞亚型的转录组特征,但缺乏对空间分布与临床转归的关联性分析。本研究通过整合单细胞测序与空间多色IHC技术,旨在解
来源:Cancer Letters
时间:2025-12-20
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TRIM21–UCHL3–ITCH–SIPA1轴促进结直肠癌的生长和转移
结直肠癌中泛素-去泛素化调控轴对SIPA1稳定性的影响研究一、研究背景与科学问题结直肠癌作为全球第三大常见恶性肿瘤,其发病机制涉及复杂的信号网络调控。近年来研究发现,蛋白质翻译后修饰失衡是癌症演进的重要机制,其中泛素化系统通过E3连接酶和去泛素化酶(DUBs)的动态平衡调控蛋白稳定性。SIPA1蛋白作为Rap GTP酶激活蛋白,在肿瘤细胞增殖、侵袭转移中发挥关键作用,但其稳定性调控机制尚未明确。本研究聚焦于SIPA1的泛素化修饰网络,特别是上游调控因子和下游效应器的解析。二、关键发现解析(一)SIPA1稳定性调控网络1. E3连接酶ITCH与DUBs UCHL3的拮抗作用研究首次揭示ITCH通
来源:Cancer Letters
时间:2025-12-20
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组蛋白乳酸化在三阴性乳腺癌中通过染色质-免疫相互作用实现代谢重编程
本研究聚焦于三阴性乳腺癌(TNBC)的恶性进展机制,通过整合单细胞基因组学、多组学分析和临床数据,首次系统揭示了组蛋白乳酸化(histone lactylation)这一新型表观遗传修饰在肿瘤代谢与基因调控间的关键作用。研究团队以重庆医科大学附属医院临床样本为基础,结合GEO数据库的38例乳腺癌组织样本(23例激素受体阳性乳腺癌,15例TNBC),通过单细胞RNA测序技术解析了肿瘤细胞代谢重编程与表观遗传调控的关联网络。在技术方法层面,研究者采用Seurat R包对高质量单细胞转录组数据进行标准化处理,建立包含188,538个高质量细胞的单细胞图谱。通过UMAP可视化与细胞类型注释发现,TNB
来源:Cancer Letters
时间:2025-12-20
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SIRIUS研究:全基因组与转录组测序在破解血液肿瘤诊断难题中的突破性价值
在血液学领域,白血病和淋巴瘤的诊断始终是一项复杂而严峻的挑战。尽管世界卫生组织(WHO)和国际共识分类(ICC)在2022年更新了诊断标准,并且现行的金标准诊断方法结合了细胞形态学、免疫表型分析、细胞遗传学及分子遗传学五大支柱,但在实际临床工作中,仍有部分患者的诊断悬而未决。当患者的临床表现无法用现有检测结果解释时,临床医生便陷入了治疗决策的困境。这种诊断上的不确定性不仅延误治疗时机,更直接影响患者的预后。正是在这一背景下,SIRIUS研究应运而生,旨在探索全基因组测序(WGS)和全转录组测序(WTS)这一前沿技术组合,能否为这些诊断谜题提供最终答案。SIRIUS研究是一项前瞻性病例对照研究,
来源:Leukemia
时间:2025-12-20
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BCMA CAR-T治疗多发性骨髓瘤:血清学与PET/CT反应动力学的预后价值分析
在血液肿瘤领域,多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma, MM)仍然是一种难以治愈的恶性疾病,特别是对于复发难治性患者。近年来,靶向B细胞成熟抗原(BCMA)的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法为这类患者带来了新的希望,已有idecabtagene vicleucel(ide-cel)和ciltacabtagene autoleucel(cilta-cel)两种产品获批用于临床。尽管BCMA CAR-T治疗显示出快速的反应动力学,中位首次反应时间和完全缓解(CR)时间分别为1个月和3个月,但早期 categorical 反应在特定时间点的预后意义尚不明确。目前临床实践中,18F-氟代
来源:Leukemia
时间:2025-12-20
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TP53突变阳性复杂核型急性髓系白血病中突变与缺失时序机制解析
在血液系统恶性肿瘤中,复杂核型急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)始终是临床治疗的难点。这类白血病患者约占AML总病例的10-14%,其特征是癌细胞中存在三条及以上不相关的染色体畸变,且不包含与良好预后相关的平衡易位。更令人担忧的是,超过一半的复杂核型AML患者携带TP53基因突变,这类患者往往对常规化疗药物产生耐药,生存期显著缩短。尽管TP53突变阳性复杂核型AML逐渐被认可为一个独特的疾病亚型,但其发病过程中基因突变与染色体畸变的先后顺序始终是未解之谜。由于这些分子事件通常在确诊前就已发生,传统研究方法难以捕捉其动态过程。为破解这一难题,研究团队创新性地
来源:Leukemia
时间:2025-12-20
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TGF β1-ROS-Nrf2轴在纤维化中的三方相互作用:解码机制网络以实现精准治疗
高雅雅|余青丽|朱汉文|张云汉|杨慧四川大学华西医院耳鼻喉头颈外科,中国四川成都摘要纤维化是许多慢性疾病的标志性病理过程,其特征是细胞外基质(ECM)成分的过度积累,这一过程主要由活化的肌成纤维细胞驱动。这种失调的组织重塑源于促纤维化和抗纤维化信号通路之间的复杂失衡。转化生长因子-β1(TGF-β1)信号通路,特别是其经典的Smad依赖性通路,被广泛认为是调控纤维化反应的主要因子。大量证据表明,活性氧(ROS)和核因子红系2相关因子2(Nrf2)在纤维发生过程中起着关键作用,它们既可独立发挥作用,也可通过与TGF-β1信号的复杂相互作用来影响纤维化进程。Nrf2作为抗氧化反应的主要转录调节因子
来源:Cellular Signalling
时间:2025-12-20
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基于强化学习的生成语言模型codonGPT实现可扩展mRNA设计
在生物技术领域,信使RNA(mRNA)作为连接基因信息与蛋白质功能的关键分子,在疫苗开发、蛋白质生产和基因治疗中展现出巨大潜力。然而,设计理想的mRNA序列却面临着一个根本性挑战:由于遗传密码的简并性,同一个氨基酸可由多个不同的密码子编码,这意味着一个典型的300个氨基酸的蛋白质可能存在10^100种不同的同义密码子组合。这种天文数字般的可能性空间使得mRNA序列选择成为一个复杂的组合优化问题。传统的mRNA设计方法主要依赖商业化的密码子优化工具,如Thermo Fisher的GeneOptimizer®和Genscript的GenSmart®。这些工具虽然能够快速提供设计方案,但其算法不透明
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-12-20
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循环因果蛋白网络揭示心肌梗死未来风险的新型系统生物学机制
动脉粥样硬化性心血管疾病(ACVD)是全球范围内导致死亡的首要原因,尽管降脂治疗已显著降低其风险,但残余风险依然存在。心肌梗死(MI)作为ACVD最严重的临床结局之一,其发生涉及局部(心血管)和全身性(非心血管)因素的复杂交互作用,例如免疫系统驱动的炎症、肝脏脂代谢紊乱、脂肪组织与骨骼肌参与的肥胖和2型糖尿病(T2D)等。然而,传统研究多局限于孤立通路,难以揭示ACVD的系统性本质。为突破这一局限,冰岛心脏协会牵头的研究团队在《Nature Communications》发表了题为“循环因果蛋白网络揭示心肌梗死未来风险”的研究。该研究基于前瞻性AGES-Reykjavik队列(N=5,376,
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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多队列杂交大鼠研究揭示宿主遗传通过ST6GALNAC1/Paraprevotella互作调控肠道菌群的新机制
肠道微生物组作为人体的“第二基因组”,其组成受宿主遗传和环境因素共同调控。然而在人类研究中,环境混杂因素和技术异质性导致宿主遗传效应的检测和机制解析困难重重。目前仅有少数微生物相关基因位点在人类中被确认,且遗传效应是否在不同环境中一致尚不明确。此外,菌群的水平传播是否与宿主遗传相互作用并影响表型变异,仍是未解之谜。为解决这些问题,研究团队利用遗传多样性高、环境可控的异质性杂交大鼠(Heterogeneous Stock, HS rats)模型,分析了来自美国三个州(纽约、密歇根、田纳西)四个队列的4154只大鼠的盲肠微生物组和550万单核苷酸多态性(SNP)数据。所有样本均采用统一16S rR
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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受限玻尔兹曼机赋能:从头设计具有代谢物响应功能的新型RNA分子开关
在生命科学的微观世界里,RNA不仅是遗传信息的信使,更是精密的分子机器。其中,核糖开关(Riboswitch)是一类神奇的调控元件,它们能像“分子传感器”一样,感知细胞内的特定代谢物浓度,并随之改变自身结构,从而开启或关闭下游基因的表达。这种“变构”能力使得核糖开关成为合成生物学和药物开发中极具潜力的工具。然而,如何从零开始,理性地设计出能够执行特定功能的RNA分子,一直是该领域面临的巨大挑战。传统的设计方法往往依赖于复杂的物理模型来预测RNA的折叠,或者通过大规模的随机筛选来寻找功能性序列。前者难以精确模拟RNA复杂的三维结构,后者则效率低下且成本高昂。因此,开发一种能够直接从自然界中学习R
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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霍乱弧菌DbfQ蛋白通过调控DbfRS双组分系统介导细菌生理适应性及生物膜生命周期
在微生物的生存竞赛中,细菌进化出了精密的“雷达”系统——双组分系统(Two-component systems, TCSs),用以感知环境变化并迅速做出反应。对于霍乱弧菌(Vibrio cholerae)这类病原体而言,其在水生环境和人类宿主间的成功定植,很大程度上依赖于生物膜(biofilm)生命周期的精准调控。生物膜是细菌为抵御外界压力而构建的“堡垒”,但长期固守堡垒会消耗大量资源并限制扩散。因此,细菌必须掌握何时“筑城”(形成生物膜)以及何时“弃城”(生物膜分散)的智慧。此前,科学家们发现了一个名为DbfRS的双组分系统,它像一位指挥官,通过控制应答调节子DbfR的磷酸化状态来决定霍乱弧
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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IL-17A通过组蛋白去甲基化酶JMJD3调控糖尿病创面角质形成细胞功能障碍的新机制
在全球范围内,糖尿病已成为一个重大的公共卫生问题,其中糖尿病足溃疡是糖尿病最严重且治疗费用最高的并发症之一。约有25%的糖尿病患者会发展为足部溃疡,这些溃疡往往迁延不愈,极易感染,甚至导致截肢。正常的创面愈合是一个高度协调的过程,包括止血、炎症、增殖和重塑四个阶段。角质形成细胞作为皮肤中的主要上皮细胞,在增殖期(再上皮化)和重塑期发挥着关键作用,它们需要迁移至创面覆盖裸露的组织,并分泌多种细胞因子和基质金属蛋白酶(MMPs)以促进修复。然而,在糖尿病创面中,这一精密过程被破坏,表现为持续的炎症状态和角质形成细胞功能失调,但其背后的深层机制尚未完全阐明。此前的研究表明,白细胞介素17A(IL-1
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20