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利用表达引导性抗菌肽(gAMPs)的生物工程益生菌对核梭杆菌进行精准抗菌治疗
结直肠癌(CRC)的发生与肠道菌群失衡密切相关,其中粪肠球菌(F. nucleatum)作为关键致病菌,通过形成生物膜促进炎症反应和肿瘤进展。针对这一难题,本研究提出了一种新型靶向疗法——通过工程化乳酸乳球菌(L. lactis)分泌结合FomA膜孔蛋白的指导型抗菌肽(gAMPs),在抑制F. nucleatum的同时最大限度保留菌群多样性。该研究为精准抗炎和靶向抗菌提供了创新思路。### 1. 研究背景与科学问题结直肠癌的发病率与F. nucleatum的丰度显著相关,该菌通过FomA膜孔蛋白与人类唾液蛋白Statherin结合,介导口腔和肠道黏膜的黏附与生物膜形成。传统抗生素因广谱杀菌特性
来源:Microbial Biotechnology
时间:2025-12-12
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Akkermansia muciniphila 通过肠道微生物群-IGFBP2/APOA1-肝脏轴缓解奥氮平引起的肝脂肪变性
奥氮平诱导肝脂肪变性的机制与肠道菌群调控研究进展本研究聚焦于第二代抗精神病药物奥氮平诱导的肝脂肪变性机制及其与肠道菌群关联,通过整合临床观察、动物模型和分子生物学研究,揭示了肠道菌群-IGFBP2/APOA1-肝脏轴在疾病发生发展中的关键作用。研究采用多维度方法体系,涵盖人群队列分析、啮齿类动物模型构建、转录组测序及蛋白质表达验证,系统性地阐明了奥氮平代谢毒性作用的新机制。一、临床研究揭示的个体差异特征研究纳入71例长期服用奥氮平(>3个月)的抑郁症患者,依据肝功能生化指标(ALT、AST、GGT)建立肝脂肪变性和非肝脂肪变性的临床分型。数据显示:1. 肝脂肪变组(n=15)患者存在显著代谢异
来源:Microbial Biotechnology
时间:2025-12-12
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BSocial工具解析了具有高度功能性的、促进植物生长的细菌共生群落
本研究聚焦于利用微生物群落的社会行为预测其在生物肥料中的功能效率,通过整合HT-Growth高通量培养技术与BSocial生物信息学工具,系统评估了8种植物生长促进相关微生物(PGPR)的群体互作模式及其功能特性。研究构建了255种微生物群落的完全组合实验体系,涵盖Azospirillum、Bacillus、Bradyrhizobium等属的代表性菌株,旨在揭示微生物多样性对功能稳定性的影响机制。在方法学层面,研究者建立了多维度的评估体系:首先通过HT-Growth技术获取不同群落组合的生长动力学参数(世代数n和生长速率k),进而利用BSocial工具量化每个菌株的群体贡献值,定义其社会行为属
来源:Microbial Biotechnology
时间:2025-12-12
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氟喹替尼通过抑制促肿瘤生长的未成熟髓系细胞群体来打破肿瘤的免疫耐受性
Fruquintinib(弗曲林尼布)作为靶向血管生成和免疫微环境的创新药物,在多种癌症模型中展现出显著的抗肿瘤活性。该研究通过系统性分析Fruquintinib对结直肠癌(MC38、CT26)和乳腺癌(4T1、E0771)的影响,揭示了其对肿瘤血管生成、转移抑制及免疫重塑的多重作用机制,并初步验证了VEGFR3/FLT4/CD310作为预后生物标志物的潜力。### 一、研究背景与核心问题肿瘤微环境中的血管生成和免疫抑制是癌症进展的关键因素。传统抗血管生成药物(如贝伐珠单抗)虽能抑制血管形成,但存在疗效有限和毒副作用明显的问题。VEGFR3( FLT4/CD310)作为淋巴管生成的核心受体,在
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-12-12
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开发一种人源化的小鼠模型来研究移植物抗宿主病(GVHD),以评估人类调节性T细胞的功能
调节性T细胞(Treg)在移植物抗宿主病(GVHD)治疗中的应用正逐步受到关注。这类细胞通过抑制过度免疫反应保护宿主组织,但因其低频率和体外激活后的功能差异,其在体内实际疗效仍存在争议。本研究重点在于构建一种新型人类化小鼠模型,以更精确地评估体外激活策略对Treg体内功能的影响,尤其是针对TNF-α预激活的干预效果。### 模型构建与实验设计研究团队针对现有模型的局限性(如无法区分内源性Treg与外源性Treg)进行了改进。通过选择携带人类HLA-A2抗原的NSG小鼠,并在移植前对供体PBMC进行CD25去除外周血单核细胞(PBMC),成功建立了同时具备异种和同种免疫反应的GVHD模型。该模型
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-12-12
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长新冠患者外周血单个核细胞对病毒模拟物表现I型干扰素高反应性:揭示免疫记忆与疲劳症状的潜在关联
当全球仍在应对新冠肺炎的短期影响时,一种更为隐匿的长期威胁——长新冠(Long COVID, LC)逐渐浮出水面。部分患者在急性感染恢复后数月甚至数年内,持续遭受疲劳、认知障碍和运动后不适等症状困扰,严重影响生活质量。尽管这种现象日益普遍,但其背后的生物学机制却如同迷雾般难以捉摸。科学家们推测,免疫系统的长期失调可能是关键因素,特别是机体对抗病毒的核心武器——I型干扰素(IFN-I)系统可能出现了异常反应。以往研究表明,先天免疫细胞能够通过表观遗传记忆保存对既往感染的"记忆",导致再次遇到类似刺激时产生过度反应。这种"训练免疫"现象是否存在于长新冠患者中?SARS-CoV-2感染是否会使得免疫
来源:Journal of Clinical Immunology
时间:2025-12-12
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巨噬细胞对缺氧的适应:代谢、迁移和吞噬作用
### 氧张力调控巨噬细胞功能与牙周炎免疫调控机制研究解读#### 一、研究背景与科学问题牙周炎作为全球最常见的慢性口腔疾病,其病理核心在于微生物失衡与宿主免疫异常的恶性循环。尽管已有研究证实牙周袋内存在显著缺氧环境(氧张力约2%),但关于低氧条件对巨噬细胞功能重塑的具体机制尚未明确。本研究通过建立2%氧张力模型,系统解析低氧环境下巨噬细胞代谢重构、迁移模式转变及抗菌能力调控的分子机制,为开发靶向氧响应的牙周炎治疗策略提供理论依据。#### 二、研究创新点1. **建立临床相关低氧模型**:首次采用2%氧张力(与牙周袋实际氧浓度匹配)进行巨噬细胞功能研究,突破传统20%氧张力培养体系的局限性。
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-12-12
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基于squirrel工具的MPXV暴发检测与基因组分析:APOBEC3突变重建助力人畜共患病传播追踪
当猴痘病毒(MPXV)在2022年引发全球性暴发时,它已悄然在人群中传播了至少六年。这种拥有约20万个碱基对的大型双链DNA病毒,其基因组中的低复杂度区域和重复序列给测序分析带来巨大挑战。更关键的是,病毒在人际传播过程中会积累宿主APOBEC3酶介导的特异性突变,这成为区分人畜共患传播与持续人际传播的重要分子标志。然而,现有的分析工具难以有效处理MPXV特有的分析需求,包括分支特异性比对、APOBEC3突变重建等专业分析。目前MPXV的多样性已划分为四个分支:Clade Ia、Ib、IIa和IIb,其中Clade IIb拥有最多的基因组数据。尽管MPXV早在1958年就被发现,但直到2017年
来源:Virus Evolution
时间:2025-12-12
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catechol 2,3-dioxygenase基因中的His-to-Gln突变通过一种称为“intradiol pathway”的途径催化2,3-二羟基苯甲酸的分解
摘要 儿茶酚2,3-双加氧酶(C23DO)在芳香烃降解过程中催化儿茶酚的裂解反应。本文报道了对来自Diaphorobacter sp.菌株DS2的两种C23DO同工酶进行的突变研究,旨在阐明其催化机制。通过对这两种同工酶与多种底物的对接分析,确定了参与底物结合和催化的关键活性位点残基及第二级结构相互作用。基于这些研究结果,我们设计并制备了8种定向突变体,并对其催化活性进行了测定。将组氨酸替换为谷氨酰胺(His-to-Gln,位点H206Q64/H200Q68)后,原本无法被催化的底物2,3-二羟基苯甲酸(2,3-DHBA)在强酸性条
来源:Protein Engineering, Design and Selection
时间:2025-12-12
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RNA结合蛋白通过表观遗传调控连接外显子使用与染色质状态的机制研究
在生命科学的奇妙世界里,蛋白质的多样性往往决定了细胞的功能和命运。而这种多样性的一个重要来源,就是基因转录过程中外显子的选择性剪接——如同一位巧妙的剪辑师,细胞能够根据需要将同一个基因的不同外显子进行组合,产生功能各异的蛋白质变体。然而,这个精密的剪辑过程是如何被调控的?近年来,科学家们发现表观遗传因素可能在其中扮演着关键角色。组蛋白修饰作为重要的表观遗传标记,不仅影响着基因的转录活性,还可能通过一种称为"共转录剪接"的机制,直接影响外显子的选择。多个研究表明,特定的组蛋白修饰如H3K27ac、H3K27me3、H3K36me3等在外显子区域显著富集,暗示它们可能直接参与剪接调控。但这种关联的
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-12-12
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Yarrowia lipolytica MATA与MATB菌株的高精度基因组组装与注释:揭示DNA复制起始与基因沉默机制的新视角
在真核生物中,DNA复制起始和基因沉默的机制是细胞生命活动的核心问题。解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)作为一种非传统酵母,因其强大的脂质和酶类合成能力被广泛应用于工业生物技术,但其基础分子生物学研究却相对滞后。与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)不同,Y. lipolytica缺乏典型的DNA序列特异性复制起始点识别机制和SIR蛋白依赖的基因沉默途径,其基因组中高比例的重复序列和内含子进一步增加了功能解析的难度。此前,由于测序技术的限制,Y. lipolytica的参考基因组存在大量缺口,端粒和rDNA等重复区域难以准确组装,阻碍了对其复制和沉默
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-12-12
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综述:CXCL13在癌症发生和发展中的新作用机制
Dimitrios G. Argyris | Lillian Johnson | Thomas Hägglöf | Panagiota S. Filippou | George S. Karagiannis美国纽约州布朗克斯市阿尔伯特·爱因斯坦医学院微生物学与免疫学系摘要CXCL13是一种最初因其在B细胞迁移中的作用而被发现的趋化因子,它通过G蛋白偶联受体CXCR5发挥信号传导作用,从而在次级淋巴器官中组织生发中心并维持免疫结构。除了其生理功能外,越来越多的证据表明CXCL13-CXCR5轴在炎症和癌症的相互调节中起着关键作用。在这篇综述中,我们概述了目前对其分子结构、信号传导特性以及调控反馈
来源:Cytokine
时间:2025-12-12
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计算机智能定制的CHA-氧化石墨烯-DNA电路,用于多重miRNA检测和精确的癌细胞识别
刘美音|宋宇辰|刘梅如|娄子轩|邓冬梅|游宇|严晓霞|罗利强上海大学理学院,中国上海200444摘要:在癌症分子亚型的分析中,miRNA是重要的肿瘤标志物。尽管人工设计的DNA电路已被广泛使用,并在miRNA检测中表现出高灵敏度,但其低效率和缺乏高通量限制了它们的实际应用。本文提出了一种基于荧光生物传感器的方案,该传感器结合了计算机智能定制技术,能够实现对溶液中及细胞内miRNA-21和miRNA-30a的超灵敏、多重同时检测。计算机智能定制技术用于精确输出DNA电路元件,而氧化石墨烯则用于淬灭荧光并作为将DNA电路导入细胞的载体。当目标miRNA存在时,会触发催化发夹组装反应,从而产生荧光信
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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光热-热电协同效应增强光电流,用于超灵敏的大肠杆菌O157:H7光电化学生物传感
该研究针对金属氧化物半导体光电器件在光生载流子迁移效率方面的瓶颈问题,提出光热-热电协同效应增强TiO₂光阳极性能的创新方案。通过构建PEI修饰的rGO-Au纳米复合材料与TiO₂的异质结结构,成功实现了多重性能优化。具体而言,研究团队在光热转换层中引入Au纳米颗粒,利用其局域表面等离子体共振效应增强光吸收效率,同时通过PEI分子链的化学修饰形成稳定的保护层,有效抑制了rGO材料的堆叠效应。这种复合结构在紫外可见光区展现出优异的光吸收特性,其吸收峰范围较原始rGO拓宽了35%,这为后续热电效应的强化奠定了基础。在热电转换机制方面,研究揭示了温度梯度驱动载流子分离的创新原理。TiO₂作为热电材料
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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先进的光纤表面等离子体共振(SPR)乳酸生物传感平台:基于折射率变化、酶功能化及多层自组装实现pH值反馈控制
Mingshi Song|Xili Jing|Zhiyong Yin|Shuguang Li|Jianshe Li|Linchuan Hu|Tianli Huo中国河北省燕山大学理学院,亚稳态材料科学与技术国家重点实验室及微观结构材料物理重点实验室,秦皇岛市,066004摘要由于精准医疗的需求,对纳米摩尔到微摩尔浓度范围内的乳酸进行敏感且选择性的定量检测一直是生物传感领域长期面临的挑战。本研究介绍了三种基于表面等离子体共振(SPR)技术的乳酸浓度传感探针:利用折射率(RI)变化(SPR-1)、乳酸脱氢酶(LDH)修饰(SPR-2)以及多层酶自组装pH响应机制(SPR-3)。这些探针能够在高、低
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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由间充质干细胞衍生的小胞外囊泡,负载miRNA-4488,通过减轻细胞凋亡和氧化应激,缓解化疗引起的早发性卵巢功能不全
化疗性卵巢早衰(POI)的再生医学治疗研究进展一、研究背景与问题提出卵巢早衰作为女性癌症治疗后常见的并发症,其发生机制涉及化疗药物诱导的氧化应激、线粒体功能障碍和炎症反应等多重因素。现有治疗手段如激素替代疗法存在长期安全性风险,体外受精技术受年龄限制,而传统中医药存在疗效不明确和潜在毒性问题。这一现状催生了利用细胞外囊泡(EVs)进行精准治疗的研究需求,特别是骨髓间充质干细胞来源的小囊泡(sEVs)因其免疫调节和再生特性受到关注。二、研究方法与技术路线研究团队采用创新性递送系统,通过电穿孔技术将miR-4488基因装载至BMSC-sEVs载体。该技术流程包含三个关键阶段:1. **sEVs制备
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-12-12
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一种用于高效电催化应用的生物电催化葡萄糖氧化级联反应
本研究针对传统氧析出反应(OER)在金属空气电池(ZABs)和氢能生产中存在的能效瓶颈问题,提出了一种基于生物电催化联用技术的创新解决方案。研究团队通过氮掺杂碳纳米管(N-CNTs)材料构建了葡萄糖氧化酶(GOx)与过氧化氢氧化酶的级联催化系统,成功实现了氢能生产与生物质高值化联动的突破。在材料设计层面,研究团队采用熔融共混法制备了具有竹状空心结构的氮掺杂碳纳米管复合材料。该材料通过三重协同作用提升催化性能:其多级孔道结构(包括纳米管内部孔道、管间空隙和表面微孔)为酶分子提供了稳定的三维固定位点,氮掺杂形成的缺陷态碳位点可同时催化葡萄糖氧化和过氧化氢分解,而竹状空心结构特有的机械强度和导热性能
来源:Bioelectrochemistry
时间:2025-12-12
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七聚体插入使大肠杆菌ROP蛋白的长度增加了50%
该研究聚焦于开发一种新型刚性蛋白模块,旨在解决抗体结构复杂性与测量难题。论文以大肠杆菌RNA调控蛋白(ROP)为模型,通过理性设计将其长度扩展50%,成功构建出6.5纳米的稳定四螺旋束结构,为后续抗体复合物研究奠定基础。### 核心科学问题与解决方案研究团队针对抗体测量三大痛点展开突破:首先,抗体的极端柔性导致结构解析困难,其次,多价结合位点间的距离难以精准测定(现有测量值在6-14纳米范围波动),最后,传统工程手段难以实现刚性模块的定向组装。为此,研究者选择RO P蛋白作为工程载体——其天然结构为稳定的四螺旋束,且具备以下优势:(1)晶体结构解析已达1.1埃精度;(2)序列规律性强,包含重复
来源:BioDesign Research
时间:2025-12-12
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GCK-MODY患者中脂质谱的时变改变及微血管并发症
黄雅迪|范雨欣|刘阳|刘轩|李伟|杨颖|张子月|马世峰|季淑辉|陈珊珊|舒华|冯文莉|王昆仑|何晴|齐文军|刘明|李欣|范宇天津医科大学总医院内分泌与代谢科,中国天津 300052摘要葡萄糖激酶(GCK)基因的杂合失活突变会导致青年型2型糖尿病(GCK-MODY),这是一种以持续高血糖和低并发症风险为特征的单基因糖尿病亚型。然而,不同饮食模式对GCK-MODY患者脂质代谢和慢性并发症的长期影响仍知之甚少。在本研究中,我们使用了一种携带新型MODY相关突变GCK-Q26L(以下简称GCKMut)的敲入小鼠模型,系统地研究了年龄和饮食对脂质稳态及微血管病理的影响。喂食正常饮食的GCKMut小鼠在6
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease
时间:2025-12-12
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玄武岩改良剂对土壤理化性质及有机碳稳定性的影响研究——基于长期田间试验的证据
随着气候变化对农业生态系统的压力日益加剧,寻找可行的碳去除技术已成为全球关注的焦点。增强矿物风化(Enhanced Mineral Weathering, EMW)作为一种具有潜力的碳封存策略,通过将粉碎的硅酸盐岩石施加到土壤中,利用碳酸加速矿物风化过程,从而实现大气二氧化碳的去除。然而,长期施用玄武岩对土壤结构发育和有机碳稳定性的影响尚不明确,这限制了该技术的大规模应用。为解答这一科学问题,研究团队在美国伊利诺伊大学能源农场建立了长期田间试验平台,系统比较了对照、玄武岩和石灰处理对土壤理化性质的综合影响。该研究创新性地采用Kullback-Leibler(KL)散度指标量化土壤结构发育程度,
来源:iScience
时间:2025-12-12