• 哪些神经元聚集在一起形成视觉

  就像在更大的大脑中一样，具有相同功能的小鼠视觉皮层神经元呈柱状聚集。50多年来，人们已经知道，在许多哺乳动物的大脑皮层中，具有相同功能的神经元被分组成柱状。现在，马克斯·普朗克生物智能研究所的研究人员首次能够在小鼠的视觉皮层中展示这些结构：在这里，处理来自同一只眼睛的刺激的神经元形成簇。这增加了我们对大脑结构组织的总体理解，并可能有助于解开脑柱功能之谜。运动、色彩、光影：我们看到的一切都是大脑复杂计算的结果——或者更准确地说，是视觉皮层复杂计算的结果。在这里，到达视网膜的刺激被分解成单独的成分，经过处理并组装成我们所感知的东西。负责这一过程的神经元可以执行不同的任务：例如，一些主要处理运动，另

  来源：MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT

  时间：2025-02-27

• Cell子刊：相同的突变为何产生不同类型的白血病

  髓系白血病是侵袭性最强的血癌之一，生存率很低。如今，白血病患者要通过基因分析来鉴定突变并选择最合适的治疗方法。然而，即使是带有相同突变的患者，疾病进展和对治疗的应答也可能存在很大差异。细胞起源的差异也许能够解释这些现象，但传统的检测方法分辨率低，无法区分克隆上异质的干细胞和祖细胞亚群。西班牙巴塞罗那生物医学研究所（IRB Barcelona）的研究人员近日开发出一种名为STRACK的新方法，能够追踪获得癌症突变前后的克隆动态和基因表达。这篇题为“Pre-existing stem cell heterogeneity dictates clonal responses to the acqui

  来源：IRB Barcelona

  时间：2025-02-27

• 解密Fli-1调控HSPCs激活机制：开启免疫再生医学新征程

  造血干细胞和祖细胞（HSPCs）在激活状态和静止状态之间的转换，受到细胞内在机制和微环境共同适应的严格调控。尽管这种平衡对于终生造血和免疫至关重要，但其潜在的分子机制仍未完全明确。多模态分析揭示了不同 HSPC 状态之间存在差异的转录活性，这表明在激活的造血干细胞中存在 Fli-1 转录因子结合基序。研究人员发现，Fli-1 的活性在小鼠的再生造血过程中至关重要。Fli-1 引导激活程序，同时启动细胞的感知和输出机制，使 HSPCs 能够通过传递来自微环境的血管分泌 Notch1 信号，与受到刺激的血管微环境共同适应。在缺乏 Fli-1 的情况下，持续诱导的 Notch1 信号足以恢复功能性造

  来源：Nature Immunology

  时间：2025-02-27

• Nature Methods：在人工智能的帮助下进行自动细胞分析

  在显微镜图像中识别和划分细胞结构对于理解生命复杂过程至关重要。这一任务被称为“分割”，它支持多种应用，例如分析细胞对药物治疗的反应，或者比较不同基因型中的细胞结构。虽然已经可以对这些生物结构进行自动分割，但现有的方法仅在特定条件下有效，且将其适应新条件的成本很高。由哥廷根大学领导的一个国际研究团队现在开发了一种方法，通过在超过1.7万张显微镜图像上重新训练现有的基于人工智能的软件Segment Anything，这些图像上有超过200万个人工标注的结构。他们的新模型被称为“Segment Anything for Microscopy”，能够在各种环境中精确分割组织、细胞及类似结构的图像。为了

  来源：AAAS

  时间：2025-02-27

• 植物感知 flg22 信号的电信号传导机制及其在防御中的关键作用

  在植物的微观世界里，当面临细菌威胁时，它们如何巧妙地感知并做出防御反应，一直是科学家们热衷探索的奥秘。植物可以识别微生物分子模式（MAMPs）或损伤相关分子模式，从而诱导防御反应。其中，鞭毛蛋白表位 flg22 作为一种与细菌感染相关的 MAMP，能被受体激酶 FLAGELLIN SENSING 2（FLS2）识别。然而，flg22 被感知后，相关信息如何转化为电信号，以及这些电信号在植物局部和系统防御反应中扮演何种角色，仍存在诸多未知。为了揭开这些谜团，研究人员以拟南芥（Arabidopsis thaliana）和蚕豆（Vicia faba）为研究对象，深入开展研究。该研究成果对于理解植物的

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 北极变暖的 “幕后黑手”：人为因素主导的大气环流变化

  # 北极变暖新解：人为因素如何重塑大气环流格局在地球的最北端，北极地区正经历着翻天覆地的变化。过去四十年间，这里仿佛开启了一场疯狂的 “气候变形记”，气温急剧上升，海冰像阳光下的冰淇淋一样快速融化，水文循环也变得异常活跃。这些变化不仅改变了北极的生态环境，还对全球气候产生了深远影响。以往，人们大多将北极的这些变化归咎于人为变暖以及当地的反馈机制。然而，越来越多的研究表明，高纬度大气环流在其中也扮演着至关重要的角色。它就像一只无形的大手，通过热力学和动力学过程，在年际到年代际的时间尺度上，操控着北极的水文气候变化。在北极大气环流的 “舞台” 上，北极涛动（AO）原本是主角，尤其是在冬季，它的一举

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 混合有机 - 无机钙钛矿微观奥秘大揭秘：基态与激发态成像揭示性能提升新路径

  在科技飞速发展的今天，能源领域的研究不断取得新突破，混合有机 - 无机钙钛矿（Hybrid organic - inorganic perovskites）因其出色的光伏性能以及独特的光子功能，成为了科研人员眼中的 “宠儿”。这种材料不仅在太阳能电池领域展现出巨大潜力，还在激光、光探测、光催化等众多领域有着广泛的应用前景。然而，它就像一个神秘的宝藏，虽充满魅力却也藏着许多未解之谜。在实际应用中，混合有机 - 无机钙钛矿面临着一个严峻的挑战 —— 光稳定性有限。在工作条件下，其器件容易发生降解，主要原因是光和热引发的有害化学反应以及结构相分离，这些问题在纳米尺度上 “生根发芽”，进而影响到整体性

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 新冠 mRNA 疫苗接种后 IgG4 对 Fc 效应功能的双重影响揭秘

  在新冠疫情这场全球公共卫生危机中，新冠疫苗成为人们抗击病毒的有力武器。新冠 mRNA 疫苗接种后，人体会产生大量针对新冠病毒刺突蛋白（spike）的抗体，这些抗体在抵御病毒入侵方面发挥着关键作用。其中，通过结晶片段（Fc）区域协调先天免疫反应的机制备受关注，抗体依赖细胞毒性（ADCC）和抗体依赖细胞吞噬作用（ADCP）等 Fc 效应功能，对清除被病毒感染的细胞至关重要。然而，随着研究的深入，人们发现多次接种 mRNA 疫苗后，刺突特异性免疫球蛋白 G4（IgG4）的滴度会升高，这一现象引发了诸多疑问。此前的研究虽然表明 IgG4 水平升高与 Fcγ 受体（FcγR）结合能力下降有关，但对于其在

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 高效光伏 - 碱性水电解系统：突破太阳能制氢效率瓶颈，开启绿色能源新时代

  氢气（）作为一种极具潜力的能源载体，能将可再生电能以化学能的形式储存起来，有效解决可再生能源的间歇性问题，还能在全球市场作为清洁能源商品进行交易，助力实现碳中和目标。在众多制氢技术中，光伏驱动的水电解（PV-WE）技术因 PV 和 WE 组件可大规模商业化生产，成为目前最成熟的绿色制氢方法。然而，PV-WE 过程中，整体的太阳能制氢（STH）转换效率却被缓慢的水电解（WE）动力学严重制约。这不仅导致制氢能耗巨大，成本居高不下，还使得氢气的大规模生产难以实现，限制了其在能源领域的广泛应用。在此背景下，研究人员致力于寻找提高 PV-WE 系统效率的方法。本次研究由不知名研究机构的人员开展，他们成功

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• Ca²⁺/ 钙调蛋白和蛋白激酶 C-ε 通过解除 PIP₂屏蔽拯救囊泡融合的机制揭秘

  在细胞的微观世界里，囊泡融合就像一场精密的 “分子舞会”，它是细胞通讯和膜运输的关键环节。其中，可溶性 N - 乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体（SNARE）蛋白是这场 “舞会” 的重要组织者，驱动着囊泡融合的进程。然而，在融合发生前，SNARE 蛋白似乎会先进行部分组装，就好像舞者们在正式表演前先进行部分排练一样，但这其中的调控机制却迷雾重重。此前研究发现，磷脂酰肌醇 4,5 - 二磷酸（PIP2）作为一种脂质催化剂，能通过降低水化能来静电触发囊泡融合，就像给 “舞会” 按下了启动按钮。而肉豆蔻酰化富含丙氨酸的 C 激酶底物（MARCKS）却能像个 “捣乱分子”，通过屏蔽 PIP2，将囊泡

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 日本俯冲带断层物质与应力非均匀性研究：地震频发的关键线索

  地震，这个地球内部能量释放的 “咆哮巨兽”，总是在不经意间给人类带来巨大灾难。长久以来，人们都知道地震常常集中在某些特定区域，但对于背后的原因却知之甚少。科学家们推测，断层物质和应力非均匀性（fault material and stress heterogeneity）很可能是控制地震发生的关键因素，可它们的具体影响机制却如同隐藏在迷雾中的谜团，等待着人们去揭开。日本关东地区，地处菲律宾海板块（PHS）被北美板块（NA）和太平洋板块（PAC）“夹击” 的特殊构造位置，这里频繁发生的深源板块间地震，就像一场场 “地下战争”，不断释放着巨大能量。这些在 60 - 70 千米深度沿板块界面爆发的地

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 探秘支原体滑行 “引擎”：2 型 ATP 酶双马达的结构与机制

  在微观的生物世界里，支原体如同神秘的 “微型探险家”，其中 Mycoplasma mobile（一种支原体）能在固体表面快速滑行，速度可达每秒 4μm，这一独特技能让它在与宿主细胞的 “互动” 中占据优势，作为鱼病原体，它能借此迅速 “穿梭” 到宿主细胞表面，引发感染。这种滑行运动背后的 “动力引擎” 一直是科学家们渴望揭开的谜团。此前研究发现，Mycoplasma mobile 拥有一种特殊的 F₁-like ATPase 基因簇（2 型 ATP 酶），不同于常见的 F₁F<sub>O&l

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 利用全球变暖水平约束法优化地球系统预测助力气候适应

  在全球气候变暖的大背景下，气候风险日益加剧。气候模型作为预测未来气候的重要工具，却面临着诸多挑战。参与耦合模式比较计划第 6 阶段（CMIP6）的许多气候模型，其气候敏感性和瞬态气候响应比早期模型更高，这使得人们对 CMIP6 模型集合能否可靠地用于预测未来气候以制定适应和恢复计划产生了质疑。同时，设定全球气候政策目标时采用的全球变暖水平方法，虽然能在一定程度上规避模型气候敏感性的不确定性，但实际操作中，从业者在面对具体的气候变化适应责任时，发现该方法难以使用，因为它难以确定变暖的时间，也难以量化温度相关影响情景中的不确定性。工程师等从业者通常更倾向于传统的、以时间为导向的方法，这就需要对固定

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 靶向中枢 GLP-1 回路：对抗可卡因成瘾的新希望

  在毒品成瘾的世界里，可卡因使用障碍（Cocaine Use Disorder，CUD）如同一场难以驱散的阴霾，严重威胁着公众健康。在美国，可卡因的使用愈发泛滥，因过量使用导致的死亡人数也逐年攀升。尽管科研人员在临床前和临床研究方面投入了大量精力，对精神兴奋剂成瘾的解剖学、神经化学、分子和表观遗传学基础有了更深入的理解，但至今仍未找到一种安全有效的 CUD 药物疗法。因此，探索调控可卡因摄取和觅药行为的神经生物学机制，成为了攻克 CUD 的关键所在。在这样的背景下，美国宾夕法尼亚大学的研究人员挺身而出，踏上了探索之路。他们将目光聚焦于中枢胰高血糖素样肽 - 1 受体（glucagon - lik

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 孕期并发症风险早筛新突破：基于胎盘细胞外囊泡的高敏传感器

  在孕期，准妈妈们总是满心期待迎接新生命的降临，但孕期并发症却如隐藏的 “暗礁”，随时可能给母婴健康带来威胁。像妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus，GDM）、子痫前期（Preeclampsia，PE）、早产（Preterm Birth，PTB）等常见并发症，不仅影响胎儿的正常发育，还可能给妈妈们带来长期的健康隐患 。目前，临床诊断这些并发症主要依靠血液检测、超声筛查、血压监测、蛋白尿检测以及口服葡萄糖耐量试验（OGTT）等方法。然而，这些传统手段存在着明显的不足，往往无法及时发现异常，难以确保通过临床干预获得良好的妊娠结局。随着围产期发病率和死亡率与孕期并发

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 揭秘血瘤屏障新靶点，双功能药物开启脑癌治疗新希望

  胶质母细胞瘤（Glioblastoma，GBM）是中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤，如同隐藏在大脑中的 “恶魔”，严重威胁着人类的生命健康。目前，GBM 患者的中位生存期仅为 15 - 18 个月，5 年生存率不足 10%。手术、放疗和替莫唑胺（TMZ）化疗的标准治疗方案，也难以阻止疾病的复发。其中，血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）和血瘤屏障（Blood-Tumor Barrier，BTB）宛如坚固的 “城墙”，阻挡着大多数化疗药物进入大脑，成为 GBM 治疗的重大障碍。BTB 的结构和功能复杂且异质性高，其分子和细胞组成以及相关的靶向分子通路尚不明确，这使得提高

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 优化量子控制算法：突破开放量子系统性能瓶颈

  在量子科技蓬勃发展的时代，量子技术如同一座神秘而充满宝藏的矿山，吸引着无数科研人员去探索。量子计算、量子通信和量子精密测量等领域，都依赖于量子系统中量子态的相干操纵，就像精密的钟表需要精准的齿轮传动一样。然而，现实中的量子系统却存在诸多 “小麻烦”，系统哈密顿量与模型的差异，包括参数的不确定性和系统与环境间额外的杂散相互作用，以及量子系统不可避免地与外部环境耦合导致的退相干（decoherence），这些问题严重阻碍了高保真度量子操作的实现，如同给量子技术的发展道路上设置了重重障碍。为了跨越这些障碍，推动量子技术向前发展，来自多个机构的研究人员积极投身于相关研究。他们聚焦于开放量子系统的控制算

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 极端高温如何 “催老”？美国研究揭示环境热暴露与表观遗传衰老关联

  在全球气候变暖的大背景下，极端高温事件愈发频繁，就像天气舞台上越来越活跃的 “捣蛋鬼”，严重威胁着公众健康。年纪大的人由于体温调节功能衰退，更是首当其冲。以往研究虽已明确极端高温与发病率、死亡率之间的联系，但背后的生物学机制却像蒙着一层神秘面纱，模糊不清。从生物学角度来看，高温对人体造成的生理损耗并非立刻以临床病症的形式表现出来。它更像是一场悄无声息的 “暗战”，在生物层面引发亚临床恶化，加速生物衰老进程，而这一过程正是后续疾病和残疾出现的 “前奏”。动物实验发现，表观遗传改变很可能是其中关键的生物学机制，比如严重热应激能诱导 “适应不良的表观遗传记忆”，通过 DNA 甲基化（DNAm）模式的

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 揭秘 DET1 调控转录因子泛素化的分子机制，解锁细胞命运密码

  在生命的微观世界里，蛋白质的 “命运” 时刻受到各种精密机制的调控。其中，蛋白质的泛素化修饰（一种在蛋白质上添加泛素分子的过程）堪称一场神奇的 “魔法”，它能决定蛋白质的去留，进而影响细胞的生长、发育和各种生理功能。转录因子作为基因表达的关键调控者，其泛素化水平更是对细胞的命运起着决定性作用。Cullin - 4（CUL4）作为构建泛素链的重要平台，在这个过程中扮演着关键角色。它就像一个 “脚手架”，通过与不同的蛋白质组件结合，搭建起复杂的泛素化调控网络。在这个网络中，De - etiolated - 1（DET1）是一个从植物到人类都高度保守的模块，它与 DNA damage binding

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

• 肿瘤原发性微环境的柔软 “陷阱”：促乳腺癌脑转移的新机制

  肿瘤转移一直是癌症研究中的关键难题，其中肿瘤细胞向特定器官的转移，如乳腺癌细胞转移至脑部，更是让病情雪上加霜。据统计，约 20% 的癌症患者会发生脑转移，这通常会导致神经功能障碍，预后极差。以乳腺癌为例，10 - 30% 的转移性乳腺癌患者会出现脑转移，其中位总生存期仅 8.7 个月。尽管此前研究发现肿瘤细胞转移存在器官偏好，且原发性和转移性肿瘤在基因层面有一定关联，但肿瘤细胞如何获得向特定器官转移的能力，尤其是原发性肿瘤微环境在其中的作用，仍有许多未解之谜。此外，虽然生化机制在肿瘤转移中的作用已被部分揭示，但原发性肿瘤力学在转移中的意义却未得到充分研究，特别是原发性肿瘤机械异质性对转移的影响

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-02-27

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