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CD44介导的铜积累驱动溃疡性结肠炎中Ly6Chi巨噬细胞的活化
溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种以肠道黏膜持续炎症为特征的自身免疫性疾病。近年来,巨噬细胞亚群在炎症性疾病中的调控作用备受关注,其中Ly6C^hi巨噬细胞作为促炎亚型,其激活机制与UC进展存在密切关联。该研究通过整合单细胞转录组测序、蛋白质组学分析及体内外实验验证,首次揭示了CD44介导的铜代谢异常在驱动Ly6C^hi巨噬细胞激活中的关键作用,为 UC 提供了新的治疗靶点。### 研究背景与核心问题UC的病理机制涉及多维度免疫调控失衡。既往研究表明,Ly6C^hi巨噬细胞通过分泌IL-12、IL-1β等促炎因子,并激活Th1/Th17免疫应答,加速肠道屏障损伤
来源:Cellular Signalling
时间:2025-12-12
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英格兰双价RSV pre-F疫苗接种后老年人吉兰-巴雷综合征风险评估研究
在公共卫生领域,疫苗的引入是预防传染病、减轻疾病负担的关键策略。然而,疫苗的安全性始终是科学家、监管机构和公众关注的焦点。呼吸道合cytial病毒(RSV)是一种常见的呼吸道病原体,在婴幼儿和老年人中可引起严重疾病,甚至死亡。近年来,针对老年人的RSV疫苗研发取得突破。美国食品药品监督管理局(FDA)先后批准了葛兰素史克(GSK)的AS01E佐剂pre-F疫苗(Arexvy)和辉瑞(Pfizer)的双价pre-F疫苗(Abrysvo)。然而,在美国启动老年人RSV疫苗接种计划后,有研究报道了接种后吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barré Syndrome, GBS)风险可能升高的信号。G
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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模块化编程相互作用与几何特异性实现复杂DNA折纸纳米结构的可编程组装
在自然界中,病毒衣壳和微管等生物分子结构能够通过自组装形成复杂而精确的几何形态,这种能力一直启发着科学家们设计合成纳米结构。DNA折纸技术作为纳米技术领域的重要平台,通过将长链DNA支架与短链订书钉杂交,能够构建具有可编程形状和相互作用的纳米结构。然而,传统方法面临两大挑战:一是每个新结构都需要完全重新设计DNA链,导致高昂的成本和耗时;二是现有技术主要局限于组装具有均匀曲率的简单结构,如平面片层和简单多面体,而对于具有复杂非均匀曲率的二维曲面结构则难以实现可编程组装。近日发表在《Nature Communications》上的研究提出了一种突破性的模块化设计策略。该团队设计了一种边长50纳米
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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β-抑制蛋白在GPCR内化中的多面性角色:从全局筛选到GLP-1R机制的新见解
在细胞通信的复杂世界中,G蛋白偶联受体(GPCR)家族扮演着至关重要的角色,它们如同细胞表面的天线,接收来自激素、神经递质等各种外部信号,进而调控细胞内的一系列生理过程。为了维持细胞对外界刺激反应的精确性,GPCR的活性受到严格调控,其中受体脱敏和内化(即受体从细胞膜表面转移到细胞内部的过程)是关键的负反馈机制。传统观点认为,这一过程主要由β-抑制蛋白(β-arrestin, Barr)所驱动:当GPCR被激活后,G蛋白偶联受体激酶(GRK)会磷酸化受体,进而招募Barr;Barr不仅能阻断G蛋白信号,还能作为支架蛋白,将受体引导至网格蛋白包被小窝(CCP),通过网格蛋白适配蛋白复合物2(AP
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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全身再生通过重构胚胎基因调控网络逻辑实现
在动物界,从涡虫到蝾螈,许多生物都拥有令人惊叹的再生能力,能够重新长出受损或失去的身体部分。一个多世纪以来,生物学家们一直猜测,再生过程可能重演了胚胎发育的程序,即构建生命体之初的基因蓝图在损伤后被重新激活。然而,再生在多大程度上是胚胎发育的“重演”,以及是否存在再生特有的遗传程序,始终是悬而未决的核心问题。为了解答这一难题,研究人员将目光投向了星虫海葵(Nematostella vectensis)。这种小型海葵是研究再生和发育的理想模型,因为它不仅具有强大的全身再生能力,能够在不到一周内重新长出被切除的头部(包括口部和触手),其胚胎发育过程也已被深入研究。更重要的是,它代表着动物进化树上早
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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脂质氧自由基防御通路(LORD)的发现及其表观遗传调控机制
在生命活动过程中,细胞不可避免地会产生活性氧(ROS)。这些分子如同双刃剑:一方面参与重要的信号传导,另一方面,过量的ROS会导致氧化应激,对DNA、蛋白质和脂质等生物分子造成损伤。细胞膜上的磷脂,特别是那些富含多不饱和脂肪酸(PUFA)的磷脂,极易受到自由基攻击,发生脂质过氧化。这种损伤的积累是铁死亡(ferroptosis)的标志之一。铁死亡是一种铁依赖性的、非凋亡形式的细胞死亡,与衰老、癌症、神经退行性疾病、慢性炎症等多种生理病理过程密切相关。为了维持细胞内环境的稳定,细胞进化出了复杂的抗氧化防御系统,例如经典的谷胱甘肽(GSH)/GPX4通路和FSP1/CoQ10系统。然而,在哺乳动物
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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四聚体细菌组蛋白对DNA的缠绕机制及其在染色质组织中的进化意义
在生命的三域系统中,DNA的精准包装是维持基因组稳定性和调控基因表达的基础。真核生物通过组蛋白八聚体将约147 bp的DNA缠绕形成核小体,而古菌的组蛋白二聚体则聚合形成延展的超核小体结构。长期以来,细菌被认为缺乏组蛋白同源物,但近年来在多种细菌谱系中陆续发现组蛋白样蛋白的存在,这重新引发了人们对原核生物染色质组织机制的思考。此前研究发现,捕食性细菌Bdellovibrio bacteriovorus的组蛋白HBb以二聚体形式结合并弯曲DNA,然而细菌组蛋白是否具有更复杂的组装形式和DNA结合机制仍不明确。为解答这一问题,研究人员在《自然·通讯》发表论文,聚焦于钩端螺旋体Leptospira
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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CellMentor:基于细胞类型感知的非负矩阵分解算法实现单细胞RNA测序数据的监督降维
在当今生命科学领域,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术犹如一把高精度显微镜,让研究人员能够以前所未有的分辨率观察细胞群体的异质性。这项技术通过测量单个细胞中数千个基因的活性,揭示了细胞类型多样性、发育轨迹和疾病机制等关键生物学问题。然而,随着数据量的爆炸式增长,分析这些高维数据已成为现代生物信息学面临的重要挑战。单细胞RNA测序数据的分析流程通常包括质量控制、标准化、特征选择、降维和无监督聚类等步骤。其中,降维作为关键环节,旨在将数万个基因的表达信息压缩到更低维度的空间,以便进行可视化和下游分析。目前最常用的方法是主成分分析(PCA),但它存在明显局限性:假设线性关系、对异常值敏感,最
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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靶向IRE1α的VHL招募型PROTAC通过化学诱导降解实现内质网应激传感器的完全破坏
在内质网这座细胞内的"蛋白质加工厂"中,IRE1α蛋白如同一位敏锐的质检员,时刻监控着蛋白质折叠质量。当内质网应激发生时,IRE1α通过其激酶-核糖核酸酶双重活性启动未折叠蛋白反应(UPR),帮助细胞应对压力。然而,癌细胞常常"劫持"这一保护机制来促进自身生长。传统认知中,靶向IRE1α酶活性的抑制剂被认为是对抗癌症的有效策略,其中核糖核酸酶抑制剂ORIN1001已进入临床试验阶段。但近年来研究发现,超过半数的多发性骨髓瘤细胞系实际上依赖于IRE1α的非酶功能——即其支架作用,这使得单纯抑制酶活性的策略面临挑战。面对这一困境,基因泰克公司的研究团队另辟蹊径,在《Nature Communica
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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H3流感血凝素在抗原漂移过程中的结构与免疫学特征:糖基化演变对蛋白稳定性及免疫识别的调控机制
当流感病毒年复一年地变异,使得疫苗效果大打折扣时,其背后的关键推手——抗原漂移(antigenic drift)机制始终是科学界关注的焦点。流感病毒表面的血凝素(hemagglutinin, HA)蛋白作为主要抗原靶点,其持续积累的突变不仅包括氨基酸替换,更伴随着糖基化模式的动态演变。这些如同"糖盾"的聚糖结构如何影响病毒稳定性、免疫逃逸能力以及疫苗有效性,成为困扰流感防控的关键科学问题。近日《自然-通讯》(Nature Communications)发表的研究论文中,由Rebeca de Paiva Froes Rocha和Ilhan Tomris领衔的国际团队,通过多学科交叉方法揭示了H3
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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NSUN7作为非催化性RNA m5C甲基转移酶通过调控精子鞭毛组装相关mRNAs影响雄性生育能力
在生命科学的精密调控网络中,RNA修饰如同暗物质般神秘而关键,其中5-甲基胞嘧啶(m5C)作为最常见的RNA化学修饰之一,由NSUN(NOP2/Sun RNA甲基转移酶)家族蛋白主导催化。这个家族从NSUN1到NSUN7的七个成员中,有六个已被证实能够催化RNA的m5C形成,唯独NSUN7的酶活性和生理功能如同家族中的"幽灵成员",十余年来始终笼罩在迷雾中。尽管早期研究提示NSUN7基因突变与男性不育相关,但其是否真正具有甲基转移酶活性,以及如何参与生殖调控,一直是领域内悬而未决的核心问题。这项发表于《Nature Communications》的研究,如同一把精准的手术刀,层层剖开了NSUN
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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H3K36甲基化:表观基因组完整性的守护者
在我们的细胞核内,DNA并非裸露存在,而是与组蛋白紧密缠绕形成染色质。染色质的结构和功能状态,如同一套复杂的密码,决定了基因的开启与关闭,进而调控着生命的进程。这套密码系统主要由组蛋白修饰构成,其中H3K36甲基化(H3K36me)是一个关键成员。它如同一个活跃的标记,广泛存在于转录活跃的基因区域,与基因的激活密切相关。当编码H3K36甲基转移酶(K36MTs)的基因或组蛋白H3本身发生突变时,会导致严重的发育障碍或癌症。然而,尽管其重要性日益凸显,H3K36me如何精确地维护表观基因组稳定性,其具体机制仍笼罩在迷雾之中。例如,它如何与其他重要的组蛋白修饰,如抑制性的H3K27me3和H3K9
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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ATP依赖性DNA损伤识别机制的结构快照:UvrA通过构象变化机械探测DNA完整性
在生命活动中,DNA无时无刻不面临着各种内外源性损伤的威胁,从紫外线引起的嘧啶二聚体到化学物质导致的碱基修饰。为了维持遗传信息的完整性,生物体演化出了多种DNA修复途径,其中核苷酸切除修复(Nucleotide Excision Repair, NER)因其能够识别和修复多种结构不相关的DNA损伤而显得尤为重要。在细菌中,这一修复过程由UvrA、UvrB和UvrC三种核心蛋白协同完成。UvrA作为损伤识别蛋白,负责扫描DNA并初步定位损伤位点,然后将损伤DNA传递给UvrB进行验证,最终由UvrC执行切割操作。尽管科学家们对细菌NER途径已有数十年研究,但UvrA蛋白如何利用其ATP酶活性来识
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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三维成像揭示胰岛大小与内分泌组成影响1型糖尿病中胰岛丢失的规律
在糖尿病研究领域,胰腺中微小的内分泌器官——胰岛的奥秘始终是科学家们探索的重点。特别是1型糖尿病(T1D),其本质是机体免疫系统异常攻击并摧毁分泌胰岛素的β细胞,导致血糖调节失控。尽管医学界早已明确这一核心病理特征,但关于胰岛在健康与疾病状态下的真实样貌——包括其数量、大小、三维分布以及不同类型内分泌细胞的组成比例——仍存在诸多认知空白。传统研究多依赖于二维(2D)显微技术,这种方法犹如管中窥豹,难以全面还原胰岛在完整器官中的空间结构和细胞间复杂关系。更棘手的是,以往关于胰岛中β细胞占比约60%、α细胞占30%的经典结论,以及患者出现症状时β细胞已损失85-95%的长期观点,正受到新研究数据的
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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锥虫过氧化物酶体蛋白输入复合物的构象异质性及其调控机制的结构解析
在真核细胞中,过氧化物酶体(peroxisome)是承担脂肪酸代谢、醚磷脂合成等重要功能的细胞器。由于缺乏蛋白质合成系统,所有酶蛋白都需通过过氧化物酶体靶向信号(PTS)系统从细胞质输入。其中最常见的PTS1信号会被胞质受体Pex5识别,形成复合物后停靠于由Pex14和Pex13组成的膜转运通道。然而,这个过程中折叠蛋白如何跨膜转运、受体-底物相互作用的动态调控机制等关键问题仍悬而未解。特别是在锥虫这类病原体中,过氧化物酶体特化为糖酵解体(glycosome),其输入系统已成为治疗查加斯病(Chagas disease)的重要药物靶点,但结构生物学研究的滞后严重制约了靶向药物开发。近日《Nat
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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基于生物相容性锍盐的共价探针实现活细胞与固定细胞内源性微管蛋白的超分辨荧光成像
在细胞生物学研究领域,荧光显微镜技术犹如科学家们的"眼睛",让我们能够直观观察生命活动的动态过程。尤其是突破衍射极限的超分辨显微镜技术,将观测精度提升至纳米级别,为解析细胞精细结构提供了强大工具。然而,这些先进成像技术的发挥很大程度上依赖于荧光标记的质量——如何在不干扰蛋白质正常功能的前提下实现精准标记,始终是领域内的核心挑战。传统的标记策略主要存在两大瓶颈:一是荧光蛋白融合标记(如GFP)会引入分子量高达27 kDa的标签,相当于给目标蛋白"绑上重物",极易导致蛋白错误定位和功能紊乱;二是基于配体非共价结合的荧光探针虽体积较小,但其配体可能占据蛋白活性位点,且需要持续存在于成像环境中,容易引
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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卷曲螺旋与类肌动蛋白网络调控深部分支趋磁细菌磁小体细胞器组装的机制研究
在微生物世界的微观舞台上,有一类神奇的“活体指南针”——趋磁细菌(Magnetotactic Bacteria, MTB)。它们能沿着地磁场的方向游动,这种非凡的导航能力归功于其细胞内一种独特的细胞器——磁小体(Magnetosome)。磁小体是由磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)晶体构成,外面包裹着一层脂质膜,像一串纳米级的磁珠排列成链,使细菌能够感知磁场。尽管MTB分布广泛且表型多样,但过去几十年间,科学家们对磁小体形成机制的认识几乎完全来源于两个α-变形菌纲的模型物种。然而,在自然界中更为常见、被认为代表更古老祖先形态的,是那些“深部分支”的MTB(如属于Desulfobact
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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转录因子与cBAF通过酪氨酸介导的共相分离选择性调控染色质重塑与基因激活
基因转录的精准激活是生命活动的核心事件,它依赖于转录因子(Transcription Factors, TFs)与染色质重塑复合物在特定基因组位点的协同作用。然而,这些关键组分是如何被招募并整合到正确位置,以开启特定基因表达的,其内在的分子机制一直笼罩在迷雾之中。cBAF(canonical BRG1/BRM-associated factor)复合物是一种重要的染色质重塑复合物,在调控染色质开放状态和基因表达中扮演着关键角色。其核心亚基ARID1A的突变在多种癌症中高频出现,暗示其在维持细胞正常功能中的极端重要性。但ARID1A如何与特定的转录因子“对话”,从而实现位点特异性的染色质重塑和基
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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BPTF通过增强染色质可及性及稳定AR-FOXA1互作调控雄激素受体活性以促进前列腺癌进展
前列腺癌(PCa)是全球男性发病率最高的恶性肿瘤之一,而晚期患者从激素敏感性前列腺癌(CSPC)进展为去势抵抗性前列腺癌(CRPC)是导致死亡的主要原因。雄激素剥夺疗法(ADT)及第二代AR通路抑制剂(如恩杂鲁胺)虽能暂时控制病情,但绝大多数患者最终会产生耐药。CRPC的进展与AR信号通路的重新激活密切相关,其机制包括AR过表达、突变、剪接变体产生、共调控因子上调以及肿瘤内雄激素合成等。因此,深入揭示AR活性的调控新机制,对于开发克服CRPC耐药的新策略至关重要。溴结构域PHD指转录因子(BPTF)是核小体重塑因子(NURF)复合物的支架亚基,该复合物是一种ATP依赖的染色质重塑器。BPTF在
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12
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高分辨率解析人T细胞白血病病毒衣壳蛋白揭示未成熟颗粒形态新机制
在病毒学领域,人T细胞白血病病毒1型(HTLV-1)作为一种δ逆转录病毒,一直是科研人员关注的焦点。这种病毒不仅是成人T细胞白血病/淋巴瘤(ATLL)和HTLV-1相关脊髓病/热带痉挛性截瘫(HAM/TSP)的致病元凶,更令人担忧的是,目前尚无获批的特效药能够预防或治疗HTLV-1感染。与人类免疫缺陷病毒(HIV)类似,HTLV-1编码的结构多蛋白Gag在病毒组装过程中扮演着关键角色,其中衣壳蛋白(CA)域更是决定Gag多聚化的核心因素。尽管科学家们已经对多种逆转录病毒的CA蛋白结构进行了深入研究,发现其三级结构在氨基酸序列差异较大的情况下仍高度保守,但HTLV-1未成熟颗粒的形态特征却显得与
来源:Nature Communications
时间:2025-12-12