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基质特异性IL-15通过协调上皮IL-15Rα促进肠道上皮修复的机制研究
白细胞介素(IL)-15对维持肠道稳态至关重要,但其在炎症黏膜修复中的具体来源与功能尚不明确。本研究发现在5-氟尿嘧啶(5-FU)诱导的肠道黏膜炎模型中,IL-15/IL-15Rα信号通路在损伤修复过程中被显著激活。进一步研究表明,位于隐窝附近的podoplanin+基质细胞是肠道损伤后产生IL-15的主要细胞类型。基质细胞特异性IL-15被证实对受损肠道的再生具有关键作用,而上皮细胞中IL-15Rα的缺失会显著延缓肠道损伤的恢复。与单独使用IL-15相比,IL-15/IL-15Rα复合物能更高效地促进肠道上皮修复。在利用人源回肠类器官的实验中,IL-15/IL-15Rα复合物通过激活STAT
来源:Science China-Life Sciences
时间:2025-10-19
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细胞死亡"足迹"(FOOD)形成机制:揭示凋亡细胞通过底物锚定大型胞外囊泡标记死亡位点的新途径
在生物体每日超过2000亿细胞的生理性凋亡过程中,凋亡细胞如何精准标记死亡位置以引导吞噬细胞进行清除(efferocytosis),是维持组织稳态的核心问题。已知凋亡细胞通过释放可溶性"找我"信号(find-me signals)和凋亡细胞来源的胞外囊泡(ApoEVs)介导细胞间通讯,但是否存在锚定于细胞死亡原位的信号机制尚属未知。近日发表于《Nature Communications》的研究首次揭示了凋亡细胞通过形成"死亡足迹"(FOotprint Of Death, FOOD)生成底物锚定型大型囊泡(F-ApoEVs)的新机制,为理解凋亡微环境调控提供了全新视角。研究团队通过三维延时显微技
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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生物分子凝聚体与网格蛋白协同调控内吞囊泡形成的机制研究
细胞通过内吞作用(endocytosis)精准调控物质运输,其中网格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle)的形成是核心环节。传统模型认为,网格蛋白在适配蛋白(如AP2)辅助下于细胞膜特定区域组装成篮状结构,驱动膜变形并最终掐断形成囊泡。然而,这一过程如何在水相环境中快速启动并控制尺寸均一性仍是未解之谜。近年来,生物分子凝聚体(biomolecular condensate)作为细胞内无膜细胞器的重要形成机制,被发现在多种细胞过程中发挥组织作用,但其是否参与内吞调控尚不明确。为解决上述问题,Jeanne C. Stachowiak团队在《Nature Communicat
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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工程化树突状祖细胞通过EVIR介导的抗原交叉呈递增强抗肿瘤免疫应答
肿瘤免疫治疗近年来取得了显著进展,但针对实体瘤的治疗仍面临诸多挑战。树突状细胞(DC)作为关键的抗原呈递细胞,在启动和调节T细胞介导的抗肿瘤免疫应答中发挥着核心作用。然而,基于DC的癌症疫苗在临床应用中效果有限,主要障碍包括DC在肿瘤微环境中的浸润不足、抗原呈递效率低以及免疫抑制性微环境的制约。特别是,如何使DC有效获取并呈递肿瘤特异性抗原,从而激发强效且持久的抗肿瘤免疫应答,是目前该领域亟待解决的关键科学问题。近年来,研究人员发现一种称为"交叉呈递"(cross-dressing)的现象,即DC可以通过获取肿瘤细胞释放的胞外囊泡(EV)上已装载MHC分子的抗原肽,直接呈递这些抗原而不需要经过
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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染色质重构抑制前列腺癌的致癌功能:基于染色质区室化图谱的预后标志物发现
前列腺癌(Prostate Cancer, PCa)是全球男性第二高发的恶性肿瘤,其临床进程具有高度异质性——多数患者表现为惰性病程,但约20%会进展为转移性致命疾病。目前,PCa诊断依赖前列腺特异性抗原(PSA)筛查和穿刺活检的病理评估,但由于肿瘤的多灶性(multifocality)和细胞行为的多变性,现有手段难以准确预测哪些患者会发展为侵袭性类型。这种不确定性导致大量惰性患者被过度治疗,而部分高危患者却未能及时干预。近年来,尽管基因组学研究揭示了PCa的驱动突变,但其预后预测价值有限,迫切需要能反映肿瘤细胞可塑性的新型生物标志物。表观遗传调控,特别是三维基因组(3D genome)结构,
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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丘脑调控强化学习策略的神经机制:从人类fMRI到小鼠光遗传学的多模态研究
在日常生活中,我们经常需要根据环境变化调整行为策略。比如当熟悉的道路封闭时,司机会迅速寻找替代路线;当工作流程改变时,员工需要适应新的操作方式。这种认知灵活性对生存至关重要,但其背后的神经机制尚不完全清楚。传统理论认为,强化学习(Reinforcement Learning, RL)存在两种策略:模型无关(Model-Free, MF)策略基于试错学习,而模型相关(Model-Based, MB)策略则利用环境内部模型进行规划。然而,大脑如何在这两种策略间灵活切换仍是一个未解之谜。内侧丘脑(Mediodorsal Thalamus, MD)作为前额叶皮层(Prefrontal Cortex,
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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深度学习预测多模板PCR中的序列特异性扩增效率
在分子生物学研究中,聚合酶链式反应(PCR)是一项不可或缺的技术,广泛应用于基因检测、病原体诊断和高通量测序等领域。然而,当反应体系中同时存在大量不同模板时,即多模板PCR(multi-template PCR),不同序列的扩增效率存在显著差异,导致最终测序结果出现严重偏倚。这种扩增偏倚(amplification bias)不仅影响DNA数据存储的可靠性,也对代谢组学(metabarcoding)和RNA测序等定量分析产生干扰。传统观点认为,GC含量是导致PCR偏倚的主要因素,但越来越多的证据表明,问题远比想象中复杂。为了解决这一长期存在的技术难题,来自苏黎世联邦理工学院和马克斯·普朗克研究
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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靶向E蛋白二聚体中心区域:超强效人源抗体锁定不同形态DENV3变体的新机制
登革热病毒(Dengue virus, DENV)作为全球最严重的虫媒病毒之一,每年导致约3.9亿人感染、1亿人出现临床症状和4万人死亡。其四个血清型(DENV1-4)间的免疫反应差异,使得现有疫苗在接种后可能引发抗体依赖增强(Antibody-Dependent Enhancement, ADE)效应——即非中和抗体反而促进病毒进入宿主细胞,导致更严重的疾病表现。近年来,DENV3血清型重新成为流行优势株,与临床重症病例增加密切相关,而当前四价疫苗QDENGA对DENV3的保护力不足,甚至可能增加住院风险,亟需开发针对DENV3的特异性治疗手段。在此背景下,研究人员聚焦于从自然感染DENV的
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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非白血病源性体细胞点突变的遗传决定因素与基因组后果:GEM模型揭示克隆造血新机制
随着人类年龄增长,细胞会不断积累体细胞突变。绝大多数突变对细胞适应性没有影响,但少数“驱动突变”会引发特定细胞谱系的扩张,这种现象被称为克隆造血(Clonal Hematopoiesis, CH)。其中,携带白血病相关点突变(Leukemogenic Point Mutations, LPM)的克隆造血被称为意义未明的克隆造血(Clonal Hematopoiesis of Indeterminate Potential, CHIP),与血液肿瘤和心血管疾病风险增加密切相关。然而,近年研究发现,许多克隆造血现象并未携带已知的驱动突变,这类情况被定义为非白血病源性克隆造血(CH-LPMneg)。
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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HIFα亚型特异性活动驱动VHL相关肿瘤发生的细胞类型特异性
在肿瘤生物学领域,一个长期困扰科学家的问题是:为何某些基因突变仅在特定组织或细胞类型中诱发癌症?von Hippel-Lindau(VHL)肿瘤抑制基因的失活就是一个典型例子。VHL基因的双等位基因失活导致低氧诱导因子(HIF)通路持续激活,并几乎唯一地与肾透明细胞癌(ccRCC)的发生相关,而ccRCC被认为起源于肾近端小管(PT)上皮细胞。然而,VHL基因在人体多种细胞类型中普遍表达,其失活为何特异性导致肾脏肿瘤,而非其他组织肿瘤,其机制尚不明确。深入研究揭示,HIF通路包含两个关键转录因子亚型:HIF1A和HIF2A。在晚期ccRCC中,这两个亚型似乎表现出相互拮抗的作用,HIF1A被认
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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经过对上传文档的全面分析,现将各项问题的答案整理如下:
中文标题
CogLink:一种结合皮质-纹状体强化学习与丘脑-前额叶执行控制的分层决策神经架构及其在精神分裂症计算精神病学中的应用
论文解读文章在复杂多变的环境中做出明智的决策,是生物体生存和繁衍的关键能力。无论是选择聊天话题以维持融洽的社交关系,还是在多臂老虎机任务中最大化收益,我们的大脑都需要在不断涌现的模糊信息中,推断哪些行动可能带来回报,并判断这些回报的规律是稳定存在还是已然改变。这种能力依赖于对环境中存在的多种不确定性的有效处理。例如,一次尴尬的对话可能源于话题选择不当(较低层级的不确定性),也可能源于对方当天心情不佳(较高层级的情境不确定性)。成功应对此类挑战需要进行分层推理:大脑不仅需要在不同层级处理不确定性,还需将它们整合成连贯的行为策略。尽管动物研究表明感知信心可以影响更高层级的情境推断,并揭示了在分层决
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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单细胞轨迹分析揭示线粒体功能是预测嗜肺军团菌在巨噬细胞内复制的关键指标
在感染生物学领域,一个长期存在的核心问题是:我们能否在单细胞水平预测感染结局?尽管巨噬细胞作为先天免疫的重要防线,但其群体内部存在显著异质性,导致不同细胞对同一病原体的应答结果各异。嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)作为一种典型的胞内病原体,能在肺泡巨噬细胞内复制并引起严重的军团菌病,但奇怪的是,仅约20%的感染细胞支持细菌复制,其余细胞则能有效清除病原体。这种异质性背后的机制和早期预测指标一直是未解之谜。传统转录组学和代谢组学方法虽能揭示群体平均趋势,却无法捕捉单细胞动态过程。为解决这一难题,研究人员在《Nature Communications》上发表了创新性研究,
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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通过点击化学介导的5'端修饰增强线性mRNA的帽非依赖性翻译及其机制研究
在mRNA治疗领域,帽依赖性翻译一直是主要研究方向,特别是在COVID-19疫苗中广泛应用的Spikevax和Comirnaty都采用这种机制。然而,帽依赖性翻译在应激条件下会被抑制,而帽非依赖性翻译(cap-independent translation, CIT)在癌症、糖尿病和神经退行性疾病等病理状态下却表现出独特优势。不过,线性CIT mRNA缺乏5'帽结构的保护,其细胞内的半衰期显著缩短,翻译效率低下,且现有研究方法存在操作繁琐、易产生假阳性等问题。近日,牛津大学和南安普顿大学的研究团队在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究,他们通过设计一种新型叠氮修
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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古菌中首次发现好氧烃类氧化代谢潜能:从厌氧混合营养到好氧烃降解的代谢进化
在微生物的世界里,烃类化合物的降解长期以来被认为是细菌的“专利”,尤其是在有氧条件下。古菌,这群古老而独特的生命形式,虽然在厌氧环境下氧化甲烷和更复杂的烃类方面表现出色,例如通过烷基辅酶M还原酶(ACR)系统,但它们是否也能像细菌一样“呼吸”氧气来分解烃类,一直是个未解之谜。这种认知上的空白限制了我们对于全球碳循环,尤其是在油气渗漏、热泉等富含烃类和氧气波动环境中的微生物生态功能的全面理解。最近,由昆士兰科技大学(QUT)微生物组研究中心的Andy O. Leu和Gene W. Tyson领导的研究团队,在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表了一项突破性研究。他们
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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环形吸引子网络中路径整合增益的重新校准需要显性误差编码
当我们在一个熟悉的环境中行走时,即使闭上眼睛,大脑也能大致估计自己所处的位置。这种不依赖外部线索的自我运动感知能力被称为路径整合(Path Integration, PI)。大脑中的环形吸引子网络被认为是实现这一功能的关键神经基础,它通过整合速度信息来更新位置表征。然而,路径整合系统的增益(即运动速度到位置更新的转换系数)可能会因发育、行为状态甚至昼夜节律而变化,导致位置估计的累积误差。以往研究表明,当路径整合与视觉地标信息冲突时,大脑能够自动校正位置误差。但一个更深层次的问题是:环形吸引子网络能否像校正位置误差一样,自动重新校准其路径整合增益?2019年《Nature》杂志的一项研究发现,当
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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Hd6-Hd2模块通过磷酸化调控氮依赖的水稻花期延迟分子机制
在水稻生产体系中,氮肥管理是影响作物产量和品质的关键农艺措施。有趣的是,农民很早就发现增加氮肥施用会延迟水稻抽穗期,这种氮依赖的花期延迟现象在杂交稻制种中被实际应用,通过调节双亲花期相遇来提高制种效率。然而,这种看似简单的农艺现象背后隐藏着复杂的分子调控机制:氮信号如何被植物感知并整合到开花调控网络中?特别是与光周期通路之间存在怎样的交叉对话?这些问题长期以来悬而未决。以往研究已知水稻开花主要受光周期调控,Hd1和Ehd1是两个重要的开花促进因子,它们激活成花素基因Hd3a和RFT1的表达。此外,数十个抽穗期(HD)基因构成了复杂的调控网络,其中Hd6编码CK2α蛋白激酶亚基,Hd2编码含CC
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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挑战ME/CFS的"努力偏好与去适应"假说:基于双日心肺运动测试的生理学证据
在医学界对肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)的病理机制探索中,一场关于疾病本质的科学辩论正在激烈展开。这种以极度疲劳和运动后不适(PEM)为特征的系统性疾病,长期以来在病因学解释上存在分歧。2024年,Walitt团队在《Nature Communications》发表研究提出,感染后ME/CFS可能源于患者"努力偏好"的心理行为改变,即主动选择减少活动以避免不适,最终导致身体去适应。这一结论犹如投入平静湖面的石子,在ME/CFS研究领域激起层层涟漪。面对这一可能强化疾病污名化的解释,由Todd E. Davenport领衔的国际研究团队在2025年10月17日的《Nature C
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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洞察关系事件:视觉世界范式揭示事件感知与语言的动态交互机制及其认知意义
当我们观察周围世界时,不仅会注意到人、物体的颜色、形状和纹理,还会迅速捕捉到它们之间的互动关系——比如一个女孩推男孩这样的事件。尽管传统观点认为提取事件和关系信息需要主动努力和多次注视,但越来越多的视觉研究表明,人类能够快速且自动地从单次注视中提取关系信息,包括事件结构(即谁对谁行动)。这些发现表明,事件结构的某些方面通常无需大量视觉探查即可被感知。然而,关于视觉事件如何被感知和表征——尤其是对于复杂事件(例如涉及施事者(Agent)和受事者(Patient)之外角色的事件,或多个显著解释的事件,如“追逐”与“逃跑”)——以及这些新兴表征在事件解释和言语产生过程中如何与语言交互,仍存在许多未知
来源:Brain Research
时间:2025-10-19
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协同组合:通过氢键重构策略开发一种无需外加载体的天然凝胶,以实现高效的皮肤光损伤修复
随着全球环境变化的加剧,臭氧层空洞的扩大使得紫外线(UV)辐射,尤其是UVB(波长280-320纳米)辐射,对地球表面的影响日益显著。UVB辐射不仅对皮肤造成直接伤害,还与多种皮肤疾病的发生密切相关,如日晒伤、色素沉着,以及更为严重的皮肤癌,包括黑色素瘤。根据近年来的流行病学数据,美国预计到2025年将新增约212,200例黑色素瘤病例,显示出该疾病发病率在过去十年中增长了42%。在英国,约有86%的黑色素瘤病例与太阳UVB辐射有关,这进一步凸显了UVB防护的重要性。皮肤作为人体最大的器官,在维持健康方面起着至关重要的作用。其结构完整性不仅有助于物理屏障功能,还能调节体温、感知触觉和防止有害物
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-10-19
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靶向PKCε-RACK2相互作用的细胞穿透肽KIKIC:治疗2型糖尿病的新策略
在细胞信号传导的复杂网络中,蛋白激酶C(PKC)家族扮演着至关重要的角色。其中,新型PKC亚型PKCε(Protein Kinase C epsilon)因其在多种生理和病理过程中的作用而备受关注。这种脂质激活的激酶不仅是细胞生长、存活和代谢的关键调节因子,其异常激活更被证实与一系列重大人类疾病密切相关,包括2型糖尿病(T2DM)、癌症、心脏肥大、疼痛和焦虑障碍。特别是在2型糖尿病的发病机制中,PKCε的过度激活会破坏葡萄糖稳态,影响胰腺β细胞的胰岛素分泌和靶组织对胰岛素的反应,导致胰岛素抵抗。然而,直接抑制PKCε的催化活性面临巨大挑战。由于所有PKC亚型的ATP结合位点高度保守,开发选择性
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research
时间:2025-10-19