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T细胞活化表型模型的比较数学建模研究:从动力学校正到反馈调控的机制解析
在我们身体的免疫前线,T细胞如同精准的特种部队,能够通过其表面的T细胞受体(TCR)识别出病原体片段(抗原肽)与主要组织相容性复合体分子(pMHC)形成的复合物。然而,这些T细胞面临着一个巨大的挑战:它们需要在海量的自身肽(低亲和力)中快速准确地识别出极少量的外源肽(高亲和力),从而启动免疫反应清除入侵者,同时避免误伤正常组织。这种精准的"敌我识别"能力背后的机制,一直是免疫学研究的核心问题。传统的"占据模型"(Occupancy Model)认为,T细胞活化程度简单取决于结合的TCR-pMHC数量,但这无法解释为什么增加低亲和力pMHC的浓度并不能有效激活T细胞。随后提出的"动力学校正"(K
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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虹鳟鱼应激分子特征与机器学习驱动的生物标志物:水产养殖与气候适应新策略
随着全球气候变暖,水温升高、水质恶化等环境胁迫正严重威胁着水生生物的生存与健康。在集约化水产养殖中,鱼类不仅要应对自然环境的挑战,还要承受高密度养殖、运输等管理操作带来的应激。这些应激不仅影响鱼类的生长和福利,还会导致免疫力下降,增加疾病爆发的风险。因此,如何快速、准确地评估鱼类的应激状态,并筛选出具有抗逆能力的个体,已成为水产养殖业可持续发展的关键。传统的应激评估方法,如测量血液中的皮质醇水平,存在波动大、易受慢性应激影响等局限性。近年来,转录组学(Transcriptomics)技术,特别是RNA测序(RNA-seq),为深入理解生物体对环境的复杂分子响应提供了强大工具。然而,RNA-se
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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儿童溃疡性结肠炎6个月随访血清细胞因子炎症谱动态变化及其临床预测价值研究
在儿童消化系统疾病中,溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种令人困扰的慢性炎症性肠病。与成人患者相比,儿童UC往往表现为更广泛的结肠受累(全结肠炎比例更高),需要更频繁地使用全身性糖皮质激素、免疫调节剂和生物制剂治疗。尽管按照指南使用药物治疗,但无论是常规治疗还是生物治疗,都观察到治疗失败的情况。因此,个体化治疗成为当前的研究热点,寻找能够在诊断时或疾病加重时预测治疗反应和疾病进程的生物标志物显得尤为重要。细胞因子网络异常被认为是UC发病机制中的重要环节。促炎和抗炎分子之间的失衡被证明会影响炎症的持续存在,导致疾病迁延不愈和组织破坏。然而,关于儿童UC患者长期随访中
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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基于真菌几丁质和微纳米纤丝化纤维素的柠檬皮全价转化制备纺织材料研究
在全球时尚产业对可持续原材料需求激增的背景下,每年超过1000万吨的柠檬加工废弃物成为亟待解决的环境问题。这些富含纤维素和营养物质的柠檬皮若处理不当,不仅会造成资源浪费,还可能成为温室气体和霉菌毒素的污染源。尽管已有研究探索柠檬皮在食品添加剂、药品和包装等领域的应用,但如何实现其全组分高值化利用仍面临挑战。近期发表于《Scientific Reports》的一项研究开创性地提出了一种协同生物加工策略,将柠檬皮废弃物转化为具有纺织应用潜力的生物基单丝纤维。研究团队采用双路径整合方法,通过热水预处理将柠檬皮分离为营养液和固体残渣。营养液用于培养根霉(Rhizopus delemar)获得真菌生物质
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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姿势调控前脉冲抑制:揭示健康个体感觉门控与姿势控制的动态关联
想象一下,你正站在一个繁忙的十字路口,身边是呼啸而过的卡车、刺耳的喇叭声和快速移动的视觉景象。为了保持身体稳定,你的大脑必须高效地过滤掉这些无关的“噪音”,同时精确地整合来自脚底、眼睛和内耳的关键信息,以维持平衡。这种过滤无关信息、优先处理重要信号的能力,被称为“感觉门控”(Sensory Gating)。当感觉门控功能受损时,环境中的微小干扰都可能被误判为姿势威胁,导致身体产生过度的纠正动作,甚至增加跌倒的风险。那么,这种维持平衡的“过滤器”是如何工作的?它是否会根据我们站立姿势的难度而动态调整?为了回答这些问题,来自帝国理工学院的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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N端结构域对sHSP Lo18功能的影响:揭示其在寡聚化、分子伴侣及脂质伴侣活性中的关键作用
当细胞遭遇外界压力,比如突然的高温,其内部环境会陷入混乱——蛋白质会错误折叠,细胞膜的秩序也会被打乱。为了应对这种危机,细胞进化出了一套精妙的防御机制,其中之一就是迅速生产一类名为热休克蛋白(Heat Shock Proteins, HSPs)的“急救员”。在这个蛋白质家族中,有一群个头较小的成员,被称为小热休克蛋白(small Heat Shock Proteins, sHSPs),它们虽然分子量小(通常小于35 kDa),但能力非凡,能够在没有能量(ATP)供应的紧急情况下,充当“分子伴侣”(chaperone),防止其他蛋白质因应激而聚集沉淀;其中一些成员甚至还能扮演“脂质伴侣”(lip
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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整合单细胞计算框架解析细胞融合诱导的重编程动态图谱
当两个细胞相遇并融合,它们会创造出怎样的生命奇迹?细胞融合这一古老而神秘的生物学过程,在发育、再生和疾病中扮演着双重角色。特别是间充质干细胞(MSC)这种"多面手"细胞,能够与心脏、肝脏等多种组织细胞融合,既可能促进组织修复,又可能助长癌症转移。然而,融合后细胞内究竟发生了什么?亲本细胞的基因表达如何重新"谈判"?新生的杂交细胞会走向何方?这些关键问题一直困扰着科学家。近日发表在《npj Systems Biology and Applications》的研究,通过创新的计算生物学方法,揭开了细胞融合重编程的神秘面纱。研究团队对已发表的小鼠心肌细胞(mHL1)与间充质干细胞(mMSC)融合模型
来源:npj Systems Biology and Applications
时间:2025-12-21
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蚯蚓(Eisenia andrei)中白细胞介素17(IL-17)基因的鉴定与表达模式:差异性诱导及组织特异性表达
本研究聚焦环节动物(蚯蚓)IL-17家族的分子特征与免疫功能机制,首次系统解析了该类群IL-17蛋白的拓扑结构与组织特异性表达规律。研究团队通过RNA测序技术,从土壤环境频繁接触的赤子爱胜蚓(*Eisenia andrei*)中鉴定出五个新型IL-17基因(EanIL-17A至EanIL-17E),根据半胱氨酸残基的拓扑排列形成两大功能亚群:A亚组(EanIL-17A)具有七组半胱氨酸,形成三个稳定的二硫键结环;B亚组(EanIL-17B/C/D/E)则包含四组半胱氨酸结构,形成两个不同结环模式。这种分子构象的差异可能对应着IL-17受体家族的分化识别机制。在空间表达模式方面,EanIL-17
来源:Journal of Invertebrate Pathology
时间:2025-12-21
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在Vibrio parahaemolyticus灭活预处理下,对Penaeus vannamei血细胞中的表观遗传动态和小胞外囊泡的探索性分析
本研究聚焦于虾类先天免疫系统的表观遗传调控机制及系统性信号传递的潜在关联,以太平洋白虾(Penaeus vannamei)为对象,探究了副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)诱导免疫后的表观遗传动态与细胞外囊泡(EVs)的相互作用。研究通过多时间点免疫荧光半定量分析,结合纳米流式细胞术对EVs的初步表征,揭示了虾类在细菌刺激下表观遗传修饰的时空调控特征,以及EVs作为系统性免疫信号载体的可能作用。### 一、研究背景与科学问题虾类作为全球重要的水产养殖对象,其病害防控长期依赖抗生素,但近年的研究表明表观遗传调控可能为开发新型免疫增强策略提供突破口。研究团队选择副溶血性弧
来源:Journal of Invertebrate Pathology
时间:2025-12-21
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当错误的金属成分干扰这一生理过程时:植物铜依赖性肽环化酶的动态特性与特异性
Courtney M. Petersen | Winston C. Pitts | Shabnam Hematian化学系,弗吉尼亚理工大学,布莱克斯堡,弗吉尼亚州 24061,美国摘要本文报道了将来自Ceanothus americanus的分裂BURP结构域肽环化酶(BpCs),主要是CamB1,使用pET22载体在大肠杆菌中表达,且不添加融合伴侣,同时保留了其无序的N端区域。据我们所知,这是首次在不依赖稳定融合标签(例如麦芽糖结合蛋白MBP)的情况下表达和分离出全长分裂BpC。来自Coffea arabica的CamB1和ArbB2均从包涵体中纯化并重新折叠,并在最小肽底物上表现出强烈的
来源:Journal of Inorganic Biochemistry
时间:2025-12-21
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综述:棘阿米巴性角膜炎的角膜移植策略:系统综述与荟萃分析
阿美巴角膜炎(Acanthamoeba keratitis, AK)作为由阿美巴原虫引起的严重角膜感染,其手术管理方式长期存在争议。本文通过系统综述和荟萃分析,对1985年至2025年间发表的24项研究(纳入487眼)进行整合,揭示了不同角膜移植术式(如治疗性穿透性角膜移植术TPK、光学性穿透性角膜移植术OPK和治疗性深板层角膜移植术TDALK)的临床效果差异,为临床决策提供了重要依据。### 研究背景与现状AK发病率在过去40年间因接触镜使用激增而显著上升。尽管早期联合药物治疗可缓解部分病例,仍有11.1%-53%患者需接受角膜移植。当前手术选择面临三大核心问题:1. **术式选择**:传统
来源:Journal of Infection and Public Health
时间:2025-12-21
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肌肉形状对高密度表面肌电图(HDsEMG)分解结果和准确性的影响
该研究系统探讨了肌肉形状建模对HDsEMG(高密度表面肌电)信号分解性能的影响。基于三维解剖学模型与两种简化几何模型(纺锤形和圆柱形),研究团队通过数值仿真和实验验证相结合的方法,揭示了肌肉形态学特征对运动单位(MU)解离数量的显著影响,同时证实了解离准确度(RoA)的稳定性。### 研究背景与核心问题表面肌电信号解离技术作为运动单位分析的关键,其准确性高度依赖肌肉形态建模。传统简化模型(如圆柱体)在计算效率上具有优势,但可能忽略肌肉实际几何特征带来的电信号传导差异。本研究聚焦于肌肉横截面的形态简化对HDsEMG分解结果的影响,特别是比较解剖学模型与两种简化模型的性能差异。### 关键技术路径
来源:Journal of Electromyography and Kinesiology
时间:2025-12-21
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穿着负重背心的反向运动跳跃能够提升活跃男性与女性的运动表现
近年来,运动科学领域针对神经肌肉激活后性能提升效应(PAPE)展开了深入探讨。本研究聚焦于负重反向跳(CMJ)对运动表现的影响机制,通过对比实验揭示了性别差异下的运动学特征变化。研究团队由Trine大学健康 professions学院的多位学者组成,他们通过为期数月的实验周期,系统考察了20-30岁运动爱好者群体在负重CMJ训练后的即时性能变化。在实验设计方面,研究者创新性地采用10%体重的标准负重背心进行干预。这种选择既保证了实验的安全性,又能通过中央化负荷分布维持自然运动模式。参与者经过严格筛选,确保其运动水平处于业余至专业过渡区间,符合PAPE效应的典型研究样本特征。实验发现存在显著的性
来源:Journal of Electromyography and Kinesiology
时间:2025-12-21
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在经过基因改造的Ogataea minuta系统中生产并表征类诺如病毒颗粒疫苗候选物
津田雅志(Masashi Tsuda)| 中谷由纪(Yuki Nakatani)| 长谷智(Satoshi Baba)| 吉田久美(Kumi Yoshida)| 索梅谷和彦(Kazuhiko Someya)| 小寺良国(Yoshikuni Onodera)| 野中幸一(Koichi Nonaka)| 千叶康則(Yasunori Chiba)第一三共株式会社生物技术研究实验室1部,日本群马县千代田市370-0503开发针对诺如病毒的有效疫苗仍然是公共卫生领域的重点任务。诺如病毒GII.4型的衣壳蛋白VP1作为一种有前景的疫苗候选物,是通过甲基营养酵母Ogataea minuta的生产系统制备的。
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-12-21
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球形体大小诱导的细胞凋亡增强了诱导多能干细胞(iPS细胞)的成骨分化能力
田富秀人(Hideto Tatsumi)| 岡川弘子(Hiroko Okawa)| 纳鲁埃福恩·维奈科索尔(Naruephorn Vinaikosol)| 森林仁人(Akihito Moribayashi)| 林岛宏树(Hiroki Kayashima)| 安谷宏文(Hirofumi Yatani)| 江杉宏(Hiroshi Egusa)大阪大学牙科学院固定修复学与口腔功能系,日本大阪府吹田市山田冈1-8,邮编565-0871诱导多能干细胞(iPSCs)在再生医学领域具有巨大潜力,尤其是在骨组织工程方面。虽然三维球形培养通过更好地模拟生理条件来促进iPSC的分化,但球形细胞的大小对其存活率和分
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-12-21
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综述:野生生物量的多年生草本植物在地中海气候条件下表现出对干旱条件的耐受性
本研究聚焦于地中海气候区(意大利西西里岛)生物质多年生草本植物(BPG)在不同灌溉水平下的生长特性与产量表现,通过三年田间试验系统评估了七种基因型的适应性。研究发现,水分供应对BPG的形态建成和生物量积累具有显著调控作用,为半干旱地区可持续生物质能源系统开发提供了关键生物学依据。一、研究背景与科学问题地中海气候区面临独特的环境挑战:夏季高温干旱(蒸发量是降水量的3-5倍)、冬季温和多雨,且降水呈现显著季节性特征。传统农作物在这种环境下易受水分胁迫影响,而BPG因其高效水分利用能力(WUE)和多年生特性,被视为理想的边际土地资源。然而,不同物种对水分胁迫的响应存在显著差异,特别是C3植物Arun
来源:Italian Journal of Agronomy
时间:2025-12-21
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Sphingobium salicis sp. nov.,一种新型内生菌,具有两个亚种,这些亚种存在于生长在原始基质上的先锋植物上
摘要从生长在营养受限的岩石基质上、处于初级演替阶段的Salix sitchensis茎、Populus trichocarpa根和Pluchea carolinensis枝条中分离出了三种内生Sphingobium菌株:WW5T、11R-BB和HT1-2T。这些菌株均为革兰氏阴性、严格需氧、杆状、过氧化氢酶阳性,并通过单根鞭毛具有运动能力。在氮受限的复合碳培养基(NLCCM)和甘露醇-谷氨酸/卢里亚(MGL)培养基上,菌落可在2–3天内形成。这些菌株的生长温度范围为25–35°C(最适温度30–32.5°C),pH值为5–8;其中WW5T和11R-BB可耐受高达2%的NaCl浓度,而HT1-2
来源:Antonie van Leeuwenhoek
时间:2025-12-21
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行为言语疗法对接受胸腔镜手术的肺癌患者术后咳嗽及咳嗽相关生活质量的影响:一项前瞻性随机对照研究
摘要背景行为言语疗法(BST)是一种非药物治疗慢性咳嗽的方法。本研究旨在评估基于跨理论模型的行为言语疗法对接受胸腔镜手术的肺癌患者慢性咳嗽和生活质量的影响。方法在这项前瞻性随机对照试验中,患者被随机分配为1:1的比例,在手术后每2周接受BST干预或标准护理,持续3个月。主要结局指标包括慢性咳嗽的患病率和严重程度;次要结局指标包括与咳嗽相关的生活质量、焦虑和抑郁情况。数据在入院时(T0)、手术后1个月(T1)和手术后3个月(T2)收集。使用混合效应模型来评估不同时点和结局的变化。该研究已在中国临床试验注册平台(ChiCTR2400084313;2024年5月14日)注册。结果2024年7月至9月
来源:Supportive Care in Cancer
时间:2025-12-21
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大麦EMF1L基因调控芒发育的遗传基础与功能解析
在谷物家族中,芒(awn)作为颖片的顶端延伸结构,不仅是重要的分类特征,更在光合作用、蒸腾调节和碳水化合物积累等生理过程中发挥着关键功能。尽管芒的发育调控网络在多种禾本科作物中已有研究,但其复杂的遗传机制仍存在大量未知。特别是在大麦中,芒发育的分子调控网络尚不完善,这限制了我们通过遗传改良优化芒性状以提高作物产量的潜力。近期发表在《Theoretical and Applied Genetics》的一项研究,通过综合运用诱变育种、遗传作图和基因组学技术,揭示了大麦芒发育调控的新机制。研究人员从一个EMS(ethyl methanesulfonate)诱变群体中鉴定到一个独特的"pendant
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-12-21
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硬粒小麦抗细菌性叶斑病主效QTL的发掘与验证:全基因组关联分析与双亲定位揭示6AS染色体关键位点
在全球小麦生产中,一种名为细菌性叶斑病(Bacterial Leaf Streak, BLS)的病害正悄然抬头,给农民和育种家带来新的挑战。这种病害由Xanthomonas translucens pv. undulosa(Xtu)细菌引起,在小麦叶片上产生特征性的水渍状条纹,严重时可导致叶片枯死,直接影响光合作用和产量。历史上,BLS主要在温暖潮湿地区零星发生,但近二十年来,在美国北部春小麦和硬粒小麦主产区——北达科他州及周边地区,其暴发频率明显增加,造成的经济损失惊人:2019年约为470万美元,2020年升至800万美元。更令人担忧的是,对于高度感病的硬红春小麦品种,BLS可导致高达60
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-12-21