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具有偶极钝化的全钙钛矿叠层太阳能电池
摘要在窄带隙(NBG)子电池中,空穴传输层(HTL)与钙钛矿界面处的非辐射复合损失限制了全钙钛矿叠层太阳能电池的功率转换效率(PCE)1,2。对于基于铅锡(Pb-Sn)的NBG钙钛矿太阳能电池而言,降低埋藏界面处的电荷复合尤其具有挑战性,因为传统的基于长链胺的钝化策略往往会引入载流子传输损失,从而限制了填充因子(FF)和短路电流密度(Jsc)3–5。在这里,我们开发了一种极性钝化策略,该策略能够在降低混合Pb-Sn钙钛矿埋藏界面处陷阱密度的同时,实现HTL/钙钛矿界面处的精确能级对齐。这种极性诱导的钝化作用增强了欧姆接触,促进了空穴高效注入HTL,并将电子从HTL/Pb-Sn钙钛矿界面排斥出去
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用于钙钛矿光伏组件的矩阵限制分子层
摘要具有优异光电特性的金属卤化物钙钛矿已成为提升光伏发电效率的有力候选材料。随着研究电池的转换效率(PCE)达到与商业化硅电池相当的水平1-3,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的工业化已指日可待4,5。然而,大多数采用自组装分子(SAMs)的高效钙钛矿太阳能电池仍面临分子聚集和疏水性的挑战。本文提出了一种“SAM-in-matrix”策略,将部分自组装分子分散在稳定的三(五氟苯基)硼烷基体中,从而有效缓解了分子堆积导致的聚集问题。二维晶格蒙特卡洛模拟和实验结果表明,这种策略能够形成高效的电荷传输通道。基于这种“SAM-in-matrix”空穴传输层(HTL)的器件在多种自组装分子体系下均表现出更高
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使用N-硝胺进行直接脱氨功能化
摘要胺类是生物活性分子中最常见的官能团之一1。尽管如此,传统的芳香胺转化方法仍主要依赖于重氮中间体2,而这些中间体由于具有爆炸性,存在显著的安全风险3,4。本文报道了一种直接的脱氨策略,通过生成N-硝胺来实现惰性芳香族C−N键向其他多种官能团(C−X(C−Br、C−Cl、C−I、C−F、C−N、C−S、C−Se、C−O)和C−C键)的直接转化。这种操作简单、通用的方法将脱氨功能化与过渡金属催化的芳基化过程相结合,从而实现了一锅法脱氨偶联反应,简化了合成步骤和后期的功能化操作。与其他脱氨方法相比,该转化方法的优势在于其适用性广泛,几乎可以用于所有类型的药用杂芳香胺以及电子结构和结构多样的苯胺衍生
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在生物分子凝聚体中选择性富集RNA能够调控细胞的命运转变
控制干细胞分化一直是生物医学研究中的重要目标。本文通过研究RNA凝聚体,特别是P-体,探讨了细胞命运如何受到这些结构的影响。P-体是细胞质中调控基因表达的细胞器,它们通过翻译后调控机制参与RNA的降解、翻译抑制和信号传递。我们对不同发育阶段和多种脊椎动物的P-体进行了转录组分析,发现这些结构在细胞类型间存在保守性,但其RNA成分具有特异性,能够反映先前的发育阶段。通过改变AGO2或聚腺苷酸位点的使用,我们可以显著改变P-体的RNA组成。这些发现被用于指导干细胞分化,例如通过操纵P-体的组装或微小RNA(miRNA)活性,可以将原始小鼠和人类多能性干细胞引导为全能性细胞,或者将原始人类胚胎干细胞
来源:Nature Biotechnology
时间:2025-10-28
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转录调控因子SATB1在慢性感染和癌症中限制CD8+ T细胞的增殖及效应功能分化
摘要CD8+ T细胞是抗病毒和抗肿瘤免疫的主要介导者。然而,在慢性感染和癌症等持续抗原刺激的情况下,它们会分化为功能受损的耗竭型T细胞(TPEX)。耗竭型T细胞的前体具有干细胞样的特性,包括较高的增殖能力、自我更新能力和发育潜力,并负责对持续存在的抗原产生长期的CD8+ T细胞反应。本研究确定染色质组织因子和转录调节因子SATB1是耗竭型CD8+ T细胞分化的主要调控因子。SATB1在TPEX细胞中特异性表达,它限制了这些细胞的增殖和效应功能的分化,同时保持了CD8+ T细胞的正常功能。在慢性感染中,下调SATB1的表达有助于TPEX细胞向效应细胞的分化;而在急性病毒感染中,SATB1的调控有
来源:Nature Immunology
时间:2025-10-28
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母体因子OTX2调控人类胚胎基因组的激活及早期发育
摘要转录因子(TFs)在许多物种中启动胚胎基因组激活(EGA)的过程中起着关键作用,但它们在人类胚胎中的调控机制仍知之甚少。本研究发现,OTX2是一种由母体提供的、具有PRD结构域的homeobox转录因子,对人类胚胎的正常EGA过程及早期发育至关重要。在四细胞阶段,OTX2能够促进关键EGA基因(包括TPRX1和TPRX2)以及与EGA相关的HERVL-int和MLT2A1基因的激活。在EGA目标基因的启动子区域,OTX2可直接结合这些基因的调控元件,其中许多调控元件与含有OTX2基序的Alu和MaLR重复序列重叠,并有助于提高染色质的可及性。通过过表达TPRX1和TPRX2,可以部分缓解O
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-28
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与胰腺导管腺癌患者的转移性器官趋向性和生存率相关的细胞状态
摘要大多数局部胰腺导管腺癌(PDAC)患者在切除术后会出现复发。对744名接受切除治疗的PDAC患者的分析显示,初次出现孤立性肝转移的患者(n=100)的整体生存率明显低于初次出现孤立性肺转移的患者(n=31)。通过对一个代表性队列进行单核RNA测序,我们发现具有肝转移和肺转移的原发癌细胞的转录特征分别与正常肝组织和肺组织细胞的转录特征相关,这表明在原发部位已经发生了器官特异性的转移过程。这些特征在PDAC的肺转移灶、肝转移灶、原发性肺肿瘤、肝肿瘤以及器官特异性PDAC异种移植模型中得到了验证。这些特征与大规模基因组变化无关,对大规模肿瘤基因组数据的分析也未发现能够预测复发模式的遗传变异。进一
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-28
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玉米的全基因组为研究其抗旱性提供了遗传学依据
摘要干旱对作物产量的稳定性构成了严重威胁。因此,识别遗传资源并阐明作物抗旱性的分子机制至关重要。本研究生成了25份具有显著抗旱性差异的玉米种质的高质量基因组序列,并结合另外31份玉米基因组序列进行了全面的泛基因组分析。研究发现,与脱落酸或干旱相关的基因中存在罕见的等位基因变异和丰富的调控多样性,这些可能有助于解释不同种质间抗旱性的差异。此外,我们发现了三个基因:ZmUGE2、ZmSIL2和ZmASI3,它们分别通过增强细胞壁的机械强度、调节应激响应基因的表达以及协调雄性和雌性花序的发育来提高玉米的抗旱性。由此可见,本研究为了解玉米在不同生长阶段抗旱性的遗传调控机制提供了宝贵的见解。扩展后的玉米
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-28
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Cell:新研究发现蝾螈的再生能力竟与交感神经系统有关
说到再生能力,蝾螈一直令生物学家着迷。一些无脊椎动物(如涡虫)可以从组织碎片中再生出完整的躯体,但蝾螈是唯一能够再生完整肢体的脊椎动物。蝾螈为什么具备这种能力?哈佛大学等机构的研究人员近日解开了部分谜团——它们激活全身的干细胞,而不仅仅是损伤部位的干细胞。研究人员揭示了墨西哥蝾螈(axolotls)的这种全身性反应如何由交感神经系统触发,也就是著名的“战斗或逃跑”神经网络。这项研究成果于10月24日发表在《Cell》杂志上,表明未来有可能利用这些机制来再生人类肢体和器官。第一作者、哈佛大学干细胞与再生生物学系的Duygu Payzin-Dogru博士表示:“我们已经证明了肾上腺素这种应激信号激
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Nature Biotechnology:新的基因编辑技术可以治疗复杂的遗传疾病
一些遗传性疾病,例如囊性纤维化、血友病和泰-萨克斯病,涉及个体基因组中的多种突变,这些突变通常变异程度很高,即使两个患有相同疾病的个体也可能存在不同的突变组合。这些复杂性使得开发针对这些疾病的广泛适用的基因疗法变得极具挑战性。德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员如今开发出一种改进的基因编辑方法,这种方法比其他类似方法更精确、更高效,并且可以一次性纠正哺乳动物细胞中的多种致病突变。他们还证明了该方法在纠正斑马??鱼胚胎中导致脊柱侧弯的突变方面的有效性。这种新方法利用了来自细菌的遗传元件——逆转录子,这种元件有助于保护微生物免受病毒感染。这是研究人员首次利用逆转录子纠正脊椎动物的致病突变,为人类疾病的
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Nature Genetics:空间分析发现淋巴瘤中存在七种不同的细胞微环境
弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是一种异质性的成熟B细胞恶性肿瘤,通常起源于淋巴结。淋巴结具有精巧的结构,能够促进复杂的细胞间相互作用,对强效的免疫应答至关重要。然而,在DLBCL中,这种结构被破坏,恶性B细胞侵占了淋巴结的大部分区域。尽管大多数DLBCL对免疫治疗产生应答,但约四成患者仍会变为难治性或复发。因此,深入了解淋巴瘤微环境的异质性,有望改善患者预后并设计个性化的治疗方案。近日,德克萨斯大学MD安德森癌症中心领导的研究团队鉴定出7种不同的细胞微环境。每种微环境都呈现出不同的细胞组合,且肿瘤B细胞与免疫细胞之间的通讯模式各异。这项研究成果于10月21日发表在《Nature Genet
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TemporalVAE:在胚胎发生过程中,利用图谱辅助对时间序列单细胞转录组进行时间映射
摘要国际上的努力已经产生了大量的单细胞时间序列图谱数据集,例如关于小鼠胚胎发育的数据集,这些数据集为在生物医学研究中绘制疾病模型提供了参考。然而,由于细胞状态的复杂性以及时间戳与实验批次之间的紧密耦合,有效地利用这些数据进行单个数据集的时间分析颇具挑战性。在这里,我们介绍了TemporalVAE,这是一个具有双重目标设置的深度生成模型,它可以从压缩的潜在空间中推断出每个细胞的生物学时间,即使是在零样本设置下也是如此。通过使用小鼠发育图谱,我们展示了该模型在处理数百万个细胞时的可扩展性、跨平台进行细胞分期的准确性,以及通过计算机模拟扰动来识别时间敏感基因的可解释性。TemporalVAE能够在体
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-10-28
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SWI/SNF作为增强子染色质访问的守门人,调控间充质三阴性乳腺癌的进展
三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)是一种具有高度侵袭性和转移能力的乳腺癌亚型,其治疗选择有限,患者的生存率相对较低。这种疾病的特征在于缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的表达,这使得传统的靶向治疗策略难以应用。因此,深入了解TNBC的分子机制,尤其是其驱动肿瘤进展的关键调控网络,对于开发新的治疗手段至关重要。在这项研究中,科学家们通过整合功能蛋白质组学和基因组学的方法,揭示了一个与间质型和侵袭型TNBC相关的致癌性转录调控网络。该网络涉及多个关键的转录因子,包括糖皮质激素受体(Glucocortico
来源:Cancer Research
时间:2025-10-28
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具有可编程信号传导活性的合成受体的计算设计,用于增强癌症T细胞疗法
肿瘤微环境(TME)在肿瘤进展中扮演着至关重要的角色,其可溶性成分和细胞成分可能会限制CAR-T细胞的功能和持久性。通过设计能够响应TME中可溶性因子的合成蛋白受体,可以增强工程化T细胞的抗肿瘤反应。然而,由于合成蛋白受体的信号特性难以预测,这种方法尚未被广泛研究。在本研究中,我们开发了一种计算蛋白质设计平台,用于从头设计具有可编程输入-输出行为的变构受体,这些受体能够响应TME中的可溶性因子,为T细胞提供共刺激和细胞因子信号,称为TME感知开关受体(T-SenSER)。我们设计了两种T-SenSER,分别针对血管内皮生长因子(VEGF)或集落刺激因子1(CSF1),这些因子在多种肿瘤中均有选
来源:Nature Biomedical Engineering
时间:2025-10-28
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通过HLA-A DNA甲基化下调HLA I类分子的表达与宫颈癌中CD8+ T细胞浸润减少相关
开放获取
摘要 人类白细胞抗原I类(HLA-I)在肿瘤免疫识别中起着核心作用,但其在宫颈癌中的调控机制仍不甚清楚。本研究旨在阐明HLA-I调控机制对CD8+ T细胞浸润的影响,并识别不同宫颈癌亚型中特定的免疫逃逸策略。通过对98例宫颈癌患者(包括鳞状细胞癌(SCC,n=53)、腺癌(AC,n=32)、胃型腺癌(GAS,n=5)、小细胞癌(Small,n=4)及混合组织类型(MIX,n=4)进行研究,我们探讨了CD8+ T细胞浸润模式(分为浸润型、排除型或缺失型)与HLA-I表达、
来源:Cancer Immunology Research
时间:2025-10-28
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胸腺瘤中胸腺发生的改变与阴性选择机制的缺陷以及调节性T细胞(Treg)数量的减少有关
摘要 胸腺瘤是一种罕见的胸腺上皮肿瘤,其中含有较高比例但功能不明确的淋巴细胞。在诊断时,三分之一的患者存在自身免疫现象。本研究对T细胞和肿瘤细胞进行了表型分析、单细胞RNA测序(scRNAseq)以及空间分析。从未成熟到成熟的各个T细胞发育阶段,肿瘤中都存在T细胞,这表明胸腺瘤中存在活跃的胸腺发生过程。然而,多种分析方法均提示T细胞在从双阴性阶段向双阳性阶段发育的过程中存在发育障碍。在成熟的T细胞亚群中,调节性T细胞的频率显著降低。scRNAseq分析显
来源:Cancer Immunology Research
时间:2025-10-28
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混合向导RNA提升体内腺嘌呤碱基编辑疗法的特异性与效率
随着CRISPR基因编辑技术的飞速发展,体内碱基编辑已成为治疗遗传性疾病的新兴策略。腺嘌呤碱基编辑器(ABE)能够在不引起DNA双链断裂的情况下,实现A·T到G·C的精确转换,为直接纠正致病性变异带来了希望。早期针对家族性高胆固醇血症的临床试验已证实ABE在人体肝脏中的编辑效力。然而,脱靶编辑和旁观编辑仍然是制约其临床应用的关键安全问题。脱靶编辑可能导致非目标位点的突变,而旁观编辑则可能在目标腺嘌呤附近引入新的致病性变异。尽管第八代腺嘌呤碱基编辑器ABE8.8具有较窄的编辑窗口,但如何同时有效降低脱靶和旁观编辑,仍是提高ABE疗法安全性和效率的核心挑战。针对这一难题,宾夕法尼亚大学的研究团队在
来源:Nature Biomedical Engineering
时间:2025-10-28
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芳基烃受体配体通过促进肿瘤发生的T细胞极化驱动胰腺癌的发病和进展
开放获取
摘要 尽管吸烟是胰腺腺癌(PDAC)的危险因素,但其促进肿瘤发生和进展的潜在机制尚不清楚。在本研究中,我们发现香烟烟雾中的芳烃受体(AHR)配体(如致癌物2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英)会促进小鼠模型中的胰腺发育不良和PDAC进展。这种效应是通过激活CD4+ T细胞中的AHR实现的,导致这些T细胞极化为产生IL-22的TH22细胞,并增加调节性T细胞的数量,最终削弱CD8+ T细胞的
来源:Cancer Discovery
时间:2025-10-28
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人类心脏-巨噬细胞组装体模型揭示免疫-心脏互作新机制并为心律失常疾病建模提供新平台
心血管疾病是全球范围内导致死亡和发病的主要原因,然而我们对人类心脏的认知大多来源于动物模型,这些模型往往不能真实再现人类心脏的生理特征,导致临床转化效果不佳。尽管人类多能干细胞(hPSC)技术的发展促进了心脏细胞类型的生成,但现有模型在解剖结构、细胞组成和生理功能复杂性方面仍存在不足。特别是,传统心脏类器官缺乏关键的免疫细胞群体,如胚胎心脏组织驻留巨噬细胞(TRMPs),这些细胞在心脏发育和生理过程中扮演着重要角色。卵黄囊来源的胚胎心脏TRMPs在发育早期便定植于心脏,对心脏正常发育至关重要,参与组织重塑、血管生成、电传导、胞葬作用和免疫调节等多种过程。然而,由于研究工具的局限,TRMPs在人
来源:Cell Stem Cell
时间:2025-10-28
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第三代高纯度中脑多巴胺能前体细胞的培养,以及基于谱系特征的移植物精细化处理,为帕金森病细胞疗法提供了有力支持
亮点 • 开发了一种3D培养系统,能够高效且稳定地从人类多能干细胞(hPSCs)中生成多巴胺能前体细胞(mDAPs) • 单细胞立体测序技术揭示了移植细胞的规律性空间分布 • TX-SISBAR技术有助于阐明移植后前体细胞的克隆命运 • 通过定向分化方法可以去除非
来源:Cell Stem Cell
时间:2025-10-28