-
《Nature》大西洋经向翻转环流在极端气候下的 “韧性” 与未来命运:南大洋的关键作用
研究背景在地球的气候系统中,大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)扮演着极为重要的角色。它就像一条巨大的 “海洋传送带”,将热量从低纬度地区向北输送,对全球气候的稳定和区域气候的形成有着深远影响。比如,它能让欧洲的气候更加温和,影响着全球的降水模式、温度分布,还在碳吸收等生物地球化学过程中发挥关键作用。然而,随着全球气候变暖,这条 “传送带” 正面临着严峻挑战。大量研究预测,在温室气体(GHG)浓度上升和北大西洋淡水输入增加的双重影响下,AMOC 在 21 世纪将会逐渐减弱。其中,淡水输入的增加主要源于降水变化以及
-
《Nature》HIV-1 新发现:SP2 肽触发 MA 晶格成熟的关键机制
在病毒的微观世界里,HIV-1(人类免疫缺陷病毒 1 型)如同一个隐藏在暗处的 “杀手”,持续威胁着人类健康。HIV-1 的感染过程十分复杂,其中病毒的成熟机制一直是科研人员关注的焦点。HIV-1 在感染细胞后,会释放出不成熟、无感染性的病毒颗粒。这些颗粒要经历一系列的结构变化,才能转变为具有感染性的成熟病毒。在这个过程中,主要结构多聚蛋白 Gag(Group-specific antigen)的蛋白水解切割起着关键作用,它会被切割成多个功能域,进而诱导病毒颗粒重排形成成熟、有感染性的病毒体。其中,MA(matrix)结构域负责在病毒组装过程中将 Gag 招募到宿主细胞膜上,在病毒生命周期中扮
-
《Nature》衰老与神经退行性疾病中血脑屏障的 “隐形守护者”:大脑内皮糖萼的奥秘
血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)就像大脑的 “忠诚卫士”,严密守护着大脑这片 “神秘领地”,阻挡血液中有害物质的入侵,维持大脑内环境的稳定。想象一下,大脑如同一个精密运转的超级计算机中心,而血脑屏障则是围绕在它周围的坚固防线,确保只有对大脑有益的物质能够进入,有害物质被拒之门外。然而,随着年龄的增长,以及神经退行性疾病的发生,这道防线却会逐渐出现漏洞,导致大脑健康受到威胁。在衰老和神经退行性疾病的进程中,血脑屏障的功能障碍成为了一个关键问题,它与许多不良后果密切相关,如神经炎症的加剧、认知能力的下降等。但令人遗憾的是,作为血脑屏障重要组成部分的大脑内皮糖萼层,尽管它在
-
重大发现!线虫中揭示代谢基因调控新网络与 “补偿 - 抑制” 模型,或解锁人类代谢重编程密码
摘要新陈代谢的调控对任何生物体都至关重要,可通过转录激活或抑制代谢基因来实现<a href="#ref-CR1" id="ref-link-section-d18481641e411">1</a>,<a href="#ref-CR2" id="ref-link-section-d18481641e411_1">2</a>,<a href="/articles/s41586-025-08636-5#ref-CR3" id="ref-link-section-d18481641e414">3</a>。尽管已有许多转录代谢重编程
-
《Nature》大脑 “社交平衡器”:揭秘调控社交行为的神经密码
在动物的世界里,社交就像空气一样重要。对人类而言,长期的孤独会引发一系列健康问题,比如焦虑、睡眠紊乱、认知能力下降,还会增加心血管疾病和癌症的患病风险;对于其他动物,社交隔离同样会导致行为异常和疾病易感性增加。然而,我们对于大脑如何调控社交需求和满足的机制却知之甚少。就像在黑暗中摸索,虽然知道社交的重要性,却找不到背后的 “指挥家”。为了揭开这个谜团,哈佛大学的研究人员展开了一项深入的研究,相关成果发表于Nature杂志。以往的研究虽然发现了多巴胺、催产素和血清素相关脑回路在介导社交动机和奖励方面的作用,但对于隔离引发的社交需求以及团聚后的社交满足的神经机制,仍然是未解之谜。此次哈佛大学的研究
-
Nature:探究初级体感皮层神经元奥秘
在大脑这个神秘的 “宇宙” 中,神经元如同繁星般繁多且复杂。它们之间的连接和活动模式,就像是星空中隐藏的神秘信号,掌控着我们的各种行为和感知。然而,尽管科学家们一直致力于探索大脑的奥秘,但仍有许多谜题等待解开。其中一个关键问题是,大脑中功能明确的单个神经元之间的连接性是如何塑造的,尤其是那些为单个神经元功能选择性奠定基础的全脑突触前连接规则,在很大程度上还未被揭示。皮质神经元,即使是在初级感觉皮层中,其对感觉刺激以及行为的多个方面的选择性也存在着显著的异质性。为了深入了解这些奥秘,美国国立卫生研究院的研究人员展开了一项极具意义的研究。这项研究聚焦于初级体感皮层(S1)中锥体神经元(PNs)对行
-
吞噬微生物的 “新身份”:调控宿主免疫代谢的营养源
巨噬细胞擅长吞噬作用(phagocytosis),这是一种细胞过程,能通过内化和降解清除细胞外物质,包括微生物。尽管吞噬作用在细菌感染中至关重要,但吞噬的微生物 “货物” 的命运及其对宿主细胞的影响却鲜为人知。在这项研究中,研究发现被吞噬的细菌是一种可改变宿主免疫代谢反应的替代营养源。通过追踪稳定同位素标记的细菌,发现细菌在吞噬溶酶体(phagolysosome)中的降解能提供碳原子和氨基酸,这些物质会重新进入各种代谢途径,比如谷胱甘肽(glutathione)和衣康酸(itaconate)的生物合成,还能满足巨噬细胞的生物能量需求。微生物来源的营养物质的代谢循环受营养感应的雷帕霉素靶蛋白复合
-
《Nature》胶质瘤中髓样细胞免疫调节的奥秘:解锁免疫治疗新方向
在人体的微观世界里,癌症就像一群肆意妄为的 “破坏者”,而胶质瘤则是其中尤为棘手的一种。胶质瘤作为最常见的原发性恶性脑肿瘤,堪称大脑健康的 “头号杀手”,至今仍然无法被彻底治愈。免疫疗法在对抗许多癌症时展现出了强大的力量,然而面对胶质瘤,却常常 “束手无策”。这是因为胶质瘤所处的免疫微环境极为特殊,犹如一个坚固的 “堡垒”,不仅限制了全身治疗药物的进入,还需要在激发治疗性免疫反应的同时,小心翼翼地避免可能致命的炎症性水肿。在胶质瘤这个 “小宇宙” 中,髓样细胞是数量最多的非恶性细胞类型,它们在肿瘤里所占的比例高达 50%,如同隐藏在黑暗中的 “双面间谍”。一方面,髓样细胞能营造出一种免疫抑制的
-
在扭曲双层石墨烯中 “捕捉” 霍夫施塔特蝴蝶:解锁分形能谱新奥秘
摘要霍夫施塔特蝴蝶(Hofstadter’s butterfly)是指在磁场中被限制在二维晶格上的非相互作用电子的预测能谱,它是自然界中最引人注目的分形结构之一。在每个晶格单元的磁通量量子数为有理数比时,该能谱呈现出能级的自相似分布,这反映了其递归构造。对于大多数材料而言,霍夫施塔特蝴蝶是在实验室规模磁场无法达到的实验条件下预测出来的。最近,电学输运研究为在具有人工大晶格常数的材料中存在霍夫施塔特蝴蝶提供了证据,例如具有莫尔超晶格(moiré superlattices)的材料。然而,到目前为止,近 50 年前霍夫施塔特所预测的分形能谱的直接光谱学研究仍难以实现。[第一作者单位] 的研究人员使
-
智能手表多模式算法:精准狙击院外心脏骤停,开启生命救援新契机
摘要院外心脏骤停是一种对时间极为敏感的紧急情况,需要及时识别和干预:突发且无人目击的心脏骤停几乎无法挽救生命1 - 3。心脏骤停的一个主要体征是脉搏突然消失4。考虑到时间对预后起着重要作用3,5 ,通过自动生物传感器检测无人目击的心脏骤停并派遣医疗救援,可能会提高患者的生存率,但前提是要将对公共紧急医疗系统造成的假阳性负担降至最低5 - 7。第一作者单位的研究人员表明,智能手表上基于多模式机器学习的算法能够达到性能阈值,使其具备在社会层面大规模应用的潜力。首先,研究人员利用光电容积脉搏波(PPG)技术发现,通过动脉闭塞模型诱导的外周无脉状态下的可穿戴式 PPG 测量结果,与常见心脏骤停心律失常
-
Nature:癌细胞合作清除营养物质
癌细胞协同工作,从环境中获取营养物质——这是一个以前被科学家们忽视的合作过程,但可能是治疗癌症的一个有希望的目标。纽约大学生物学副教授卡洛斯·卡莫纳-方丹(Carlos Carmona-Fontaine)说:“我们发现癌细胞之间的合作相互作用使它们能够增殖。”他是发表在《自然》杂志上的这项研究的资深作者。“思考肿瘤细胞利用的机制可以为未来的治疗提供信息。”科学家们早就知道,癌细胞之间会为了营养和其他资源而相互竞争。随着时间的推移,肿瘤变得越来越具有侵略性,因为它被最强的癌细胞所控制。然而,生态学家也知道,生物是合作的,尤其是在恶劣的条件下。例如,企鹅在极冷的冬天会紧紧地挤在一起取暖,随着温度的
-
早期骨髓移植(BMT)或可改善镰状细胞病(SCD)动脉健康
镰状细胞病(SCD)是一种遗传性血液疾病,在缺氧情况下,患者的红细胞会变成镰刀状,这种形状的红细胞会变硬并受损。具有突变 β - 珠蛋白 S 等位基因纯合子(SS)的个体,会面临诸如进行性动脉损伤和中风风险增加等并发症。骨髓移植(BMT)目前是唯一能治愈 SCD 的方法,但它在阻止或逆转 SCD 介导的动脉病变方面的效果还不明确。在这项研究中,研究人员在 Townes 人源化小鼠 SCD 模型中,使用了两种不同的预处理方案:X 射线照射和化疗。携带 SS 等位基因纯合子的小鼠分别在 2 个月或 4 个月大时接受 BMT,这两个时间点分别被视为早期和晚期。研究人员采用无标记磁共振血管造影(MRA
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-02-27
-
免疫性再生障碍性贫血关键免疫细胞及潜在治疗靶点新发现
免疫性再生障碍性贫血(Immune aplastic anemia ,AA)是一种自身免疫性疾病,免疫系统会对正常的造血干细胞和祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cells,HSPCs)发起攻击,引发严重且危及生命的骨髓衰竭。为了更深入地了解再生障碍性贫血的发病因素,Lundgren、Huuhtanen 等人对从该疾病患者身上分离出的骨髓样本进行了特征分析。研究人员发现,再生障碍性贫血患者体内失调的自然杀伤(natural killer,NK)细胞和 NK 样 CD8+T 细胞数量增多,并且在共培养实验中,这些细胞协同作用杀死了 HSPCs。研究人员进
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-02-27
-
内皮细胞功能相关多基因风险评分:冠心病风险新指标与降脂获益预测因子
此前,内皮细胞(EC)功能障碍在个体患冠状动脉粥样硬化易感性中的作用,以及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度对这一关系的影响尚未得到研究。在此,研究人员通过检测与冠状动脉疾病(CAD)相关的全基因组显著单核苷酸多态性,确定了对 EC 功能有影响的变异,并构建了包含这些 EC 特异性变异的 35 个单核苷酸多态性多基因风险评分(EC PRS)。研究人员在 3 个队列中测试了 EC PRS 与心血管疾病发病风险的关联:英国生物银行(UKBB)的一级预防人群(n = 348,967);一项他汀类药物试验的一级预防队列(JUPITER,n = 8,749);以及一项 PCSK9 抑制剂试验的二级预防
来源:Nature Medicine
时间:2025-02-27
-
葡萄属单倍型解析超泛基因组:解锁葡萄演化与抗病育种新密码
葡萄(Vitis)是最古老的驯化水果作物之一,兼具重要的文化与经济价值。研究人员对全球 72 个葡萄品种进行了单倍型解析基因组的组装和注释,其中包括 25 个野生葡萄和 47 个栽培葡萄,新发布了 60 个葡萄品种的基因组。单倍型感知系统发育基因组学解开了葡萄神秘的杂交历史,揭示了葡萄属巨大的遗传多样性。泛基因组分析显示,更易患毁灭性疾病霜霉病(DM)的欧洲栽培品种,在编码 TIR-NBARC-LRR 结构域的 NLR 家族中,抗性基因的种类较少。通过对 113 个葡萄品种广泛的结构变异(SV)特征分析、表型分析、霜霉病感染转录组分析,以及 SV - 表达数量性状位点分析,研究人员鉴定出超过
来源:Nature Genetics
时间:2025-02-27
-
综述:《Molecular Cancer》胶质瘤治疗新曙光:多信号通路研究揭示潜在治疗靶点
胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiforme,GBM)堪称脑瘤中的 “恶魔”,是成年人中最为常见且极具侵袭性的原发性脑瘤。它就像一颗隐藏在大脑中的 “定时炸弹”,生长速度极快,还会像螃蟹一样向周围组织疯狂侵袭,即使经过积极治疗,患者的预后情况依旧很差,整体生存时间短得令人痛心。目前,虽然治疗手段不少,像手术、放化疗、肿瘤治疗电场等,但 GBM 依旧十分 “顽固”,常常卷土重来,让医生和患者都倍感无奈。而且,GBM 具有高度的异质性,每个患者的肿瘤细胞都可能存在差异,这使得现有的治疗方法很难做到 “精准打击”,治疗效果大打折扣。在这样的困境下,深入探索 GBM 的发病机制,寻找更
来源:Molecular Cancer
时间:2025-02-27
-
《Experimental Hematology & Oncology 》shRNA 介导 TET2 基因沉默:增强 CD19 CAR-T 细胞抗肿瘤活性的新策略
一、研究背景嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法在血液癌症治疗领域掀起了一阵 “风暴”,给众多患者带来了新的希望。这种疗法就像是给 T 细胞装上了精确制导的 “导航仪”,让它们能够精准地识别并攻击癌细胞。然而,随着时间的推移,人们发现 CAR-T 疗法并非完美无缺。长期随访研究显示,接受 CD19 CAR-T 细胞治疗的患者,3 年后仅有 50% 能维持完全缓解状态。这就好比一场战斗,虽然初期取得了一定胜利,但后续却难以持续巩固成果,肿瘤复发的阴影依然笼罩着患者。为了突破这一困境,全球的科研人员都在积极探索。此时,一个意外的发现引起了大家的关注。Fraietta 等人发现,在一位慢性淋巴细
来源:Experimental Hematology & Oncology
时间:2025-02-27
-
《Cell Stem Cell》细胞状态影响白血病的进展
髓性白血病细胞“状态”对疾病发展具有影响髓性白血病是最具侵袭性的血癌之一,生存率很低。如今,白血病患者通过基因分析来识别突变并选择最合适的治疗方法。然而,即使在具有相同突变的患者中,疾病进展和对治疗的反应也可能存在显著差异。ICREA研究员Alejo Rodríguez-Fraticelli博士在巴塞罗那IRB领导的一项研究揭示了这些差异的原因:并非所有血液干细胞在获得突变时都以相同的方式做出反应,细胞的先前“状态”会影响癌症的发展。研究人员发现,存在两种细胞类型——一种“更强”,另一种对炎症刺激更“敏感”,这种先前的特征会影响在获得致癌突变后疾病的发展。Alejo Rodríguez-Fra
来源:Cell Stem Cell
时间:2025-02-27
-
《Nature Genetics》挑战先前对肿瘤生长的理解
重新审视1型神经纤维瘤病肿瘤形成机制尽管之前认为基因变化是1型神经纤维瘤病(NF-1)患者肿瘤生长的主要原因,但新的研究表明,基因变化本身并不能完全解释肿瘤的生长位置和原因。未来,更多地了解相关因素可能有助于NF-1患者的早期癌症检测,甚至为新的治疗方法提供线索。来自威康桑格研究所、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所、大奥蒙德街医院、剑桥大学医院NHS基金会信托基金及其合作者的研究人员专注于NF-1这种遗传疾病,研究了其肿瘤的发展方式和原因。2月25日发表在《Nature Genetics》杂志上的这项研究报告称,被认为导致肿瘤的遗传变化可以在全身的正常组织中发现,这表明其他因素对于肿瘤的发
来源:Nature Genetics
时间:2025-02-27
-
《Cell Stem Cell》参与腹泻反应的关键肠道细胞
来自Hubrecht研究所Organoid小组的研究人员发现,特定的肠道细胞,BEST4/CA7+细胞,在对引起腹泻的细菌毒素作出反应时调节电解质和水的平衡。他们的研究结果发表在《Cell Stem Cell》杂志上,表明当暴露于细胞因子干扰素-γ (IFNγ)时,这些细胞的数量大大增加,为治疗策略提供了一个有希望的靶点。在肠道中,各种类型的细胞协同工作以保持电解质和水的平衡。细菌感染会破坏这种平衡,导致腹泻。然而,目前还不清楚哪些细胞主要受到这些毒素的影响。该研究的主要作者Daisong Wang说:“在这项研究中,我们研究了最近发现的BEST4/CA7+细胞,这是肠内膜中高度表达CFTR的
来源:Cell Stem Cell
时间:2025-02-27