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  • 19F核磁共振光谱揭示帕金蛋白(Parkin)激活过程中的复杂构象动态变化

    帕金森病作为一种常见的神经退行性疾病,其早发型病例中超过100个PRKN基因突变与帕金蛋白(Parkin)功能障碍相关。这个52 kDa的RING-Between-RING (RBR) E3连接酶在维持线粒体健康中扮演关键角色——当线粒体受损时,它与磷酸化激酶PINK1协同启动受损线粒体的清除程序。然而长期以来,科学家们对Parkin从自抑制状态到完全激活状态的构象转变过程缺乏动态认知,尤其对全长蛋白在生理相关复合物中的构象变化知之甚少。发表在《Journal of Molecular Biology》的这项研究创新性地采用19F色氨酸标记技术,结合多维核磁共振分析,首次在原子水平捕捉了全长P

    来源:Journal of Molecular Biology

    时间:2025-08-25

  • 冷冻电镜揭示IAPP突变体多态性差异,指导基于多肽的糖尿病治疗药物理性设计

    在2型糖尿病(T2D)患者胰腺中,胰岛淀粉样多肽(hIAPP)的异常聚集会形成淀粉样斑块,破坏β细胞功能并加剧胰岛素分泌障碍。虽然大鼠IAPP(rIAPP)因含有三个核心区脯氨酸突变而具有天然抗聚集特性,但人类IAPP中这些关键位点(Ala25/Ser28/Ser29)的单个突变如何影响纤维组装机制尚不明确。更棘手的是,现有临床药物普兰林肽(Pramlintide)需要与胰岛素分开注射,且在高浓度下仍会缓慢聚集。这些瓶颈促使科学家们追问:能否通过结构指导的理性设计,开发出完全非淀粉样变且保留生理活性的新一代hIAPP类似物?为回答这个问题,由瑞典哥德堡大学Michał Maj领衔的研究团队在《

    来源:Journal of Molecular Biology

    时间:2025-08-25

  • 综述:IA型拓扑异构酶构象变化促进链通过的分子机制

    构象变化与核酸结合IA型拓扑异构酶通过保守的N端核心结构域(D1-D4)识别单链DNA(ssDNA)。结构研究表明,ssDNA结合会引发D2、D3和部分D4结构域约20°的向前旋转(swivel),使催化酪氨酸(Tyr)准确定位切割位点。例如,EcTopIII(大肠杆菌拓扑异构酶III)的DNA结合态(PDB ID: 1I7D)相比apo状态(1D6M)显示出明显的结构重组。此外,D1与D3间形成的空腔(cavity)可能降低门控开放的能垒,为后续链通过创造条件。核酸切割引发的构象重排催化酪氨酸攻击DNA磷酸骨架形成5’-磷酸酪氨酸共价键后,构象变化进一步加剧。HsTopIIIβ的切割后复合物

    来源:Journal of Molecular Biology

    时间:2025-08-25

  • 二氢苹婆酸通过激活PPARα靶基因表达调控小鼠肝脏脂质代谢的机制研究

    棉籽油活性成分的代谢调控机制Abstract棉籽油(CSO)作为富含独特脂肪酸成分的植物油,在人类和小鼠中均表现出显著的降脂效果。本研究通过6周喂养实验发现,CSO中特有的二氢苹婆酸(DHSA)能特异性激活45个差异表达基因,其中多数与脂质代谢过程相关。RNA测序分析显示,CSO组小鼠肝脏PPARα及其靶基因表达显著上调,提示DHSA可能通过增强PPARα转录活性和脂肪酸氧化(FAO)发挥作用。关键发现• 创新性饮食设计:采用等热量配对的CSO(含DHSA+亚油酸)与改性红花油(SFO,仅含亚油酸)对照饮食• PPARα依赖性:基因敲除实验证实PPARα是CSO降脂表型的必需转录因子• 能量代

    来源:Journal of Physiology

    时间:2025-08-25

  • 心肌纤维取向不确定性对心脏电激活模式的影响:基于多项式混沌展开的量化研究

    引言心肌纤维的取向结构是心脏电传导的核心决定因素,但其个体化测量面临扩散张量磁共振成像(DT-MRI)成本高、噪声大的挑战。规则算法(rule-based)虽被广泛采用,但纤维取向误差对电传导的影响尚未系统量化。本研究通过多项式混沌展开(PCE)结合eikonal模型,首次在三个猪心双心室几何模型中,全面评估了α(主方向角)和β(螺旋角)变异对九种刺激位点激活模式的影响。方法模型构建:采用三组离体猪心MRI数据(体积65.4-69.3 cm3)建立有限元网格(分辨率700 μm),通过UVC坐标精确定位刺激位点。纤维取向基于Bayer算法生成,设定αepi=-60°至αendo=60°,βep

    来源:Journal of Physiology

    时间:2025-08-25

  • 心肌被动力学中幂律应力松弛与钙依赖性机制的分子模型研究

    引言肌联蛋白(titin)作为连接Z盘与肌球蛋白粗丝的巨型弹性蛋白,是心肌被动力学的主要决定因素。单分子原子力显微镜研究显示,其串联免疫球蛋白(Ig)和N2B结构域在拉伸时可逆解折叠,形成独特的"珠链"(beads-on-a-string)结构。这种特性不仅赋予心肌非线性应力-应变关系,还通过钙离子(Ca2+)依赖的PEVK段与肌动蛋白结合,动态调节舒张期心室充盈压力。方法研究基于小鼠右心室小梁的拉伸实验数据(长度从0.95L0延伸至1.175L0,速率0.00225-2.25 µm/s),构建了包含近端解折叠域和远端非线性弹性域的双组分模型。近端域采用概率密度函数pu(n,ε)描述n个域解折

    来源:Journal of Physiology

    时间:2025-08-25

  • 婆罗洲热带森林选择性采伐后土壤微生物群落对主动与被动恢复的响应机制

    引言婆罗洲热带雨林作为全球生物多样性与碳储关键区,正面临选择性采伐导致的生态系统退化。近半现存森林因龙脑香科树种商业性采伐而严重改变,但土壤微生物群落在自然再生与人工修复下的响应机制尚不明确。研究通过对比老龄林、自然再生林与栽植修复林(INFAPRO项目区)的微生物群落,探讨不同恢复方式对地下生态过程的影响。材料与方法在马来西亚沙巴州达浓谷保护区与毗邻的Ulu-Segama森林保护区设置9个样地(老龄林/自然再生林/主动修复林各3个),采用放射状样带设计采集171份表层土壤样品。运用扩增子测序分析细菌(16S rRNA V3-V4区)和真菌(ITS2区)群落,通过磷脂脂肪酸(PLFA)表征微生

    来源:Frontiers in Microbiology

    时间:2025-08-25

  • 综述:异质性作为特征:揭示染色质在核力学中的作用

    染色质异质性的力学基础染色质的空间组织呈现显著的区域性差异,高压缩区域(如异染色质)富含H3K9me3修饰,通过HP1蛋白介导形成力学刚性单元;而常染色质区域则表现出更高的流动性。原子力显微镜(AFM)数据显示,局部染色质刚度差异可达103倍,这种力学异质性直接调控核对外界机械刺激的响应阈值。结构域边界与核骨架耦合拓扑关联结构域(TADs)的边界区域被证实富含核纤层蛋白B1(Lamin B1),通过cohesin复合体与核骨架(nuclear lamina)动态锚定。当细胞受到剪切力时,TADs边界优先发生染色质解压缩,释放的游离DNA片段触发核膜囊泡化(blebbing),这一过程在早衰症(

    来源:Nucleus

    时间:2025-08-25

  • 聚乙烯醇-氧化石墨烯-脂质体复合水凝胶负载阿仑膦酸钠:摩擦适应性、控释抗菌与矿化机制的多功能协同研究

    这项突破性研究构建了一种革命性的聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)基复合水凝胶,通过将氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)的力学增强特性与脂质体(Liposome, Lip)的药物载体功能相结合,巧妙解决了关节修复领域的三大核心难题。冻融循环工艺形成的三维网络结构中,GO纳米片通过氢键作用显著提升材料机械性能,使水凝胶可承受300%的拉伸形变和4.2 kg的载荷。更令人振奋的是,动态氢键赋予材料自愈合能力,就像具备"智能记忆"的仿生软骨。摩擦学测试揭示,GO增强的水合层与Lip介导的边界润滑产生协同效应,摩擦系数降至0.11,较纯PVA降低48%。脂质体微储

    来源:Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

    时间:2025-08-25

  • "载碱性成纤维细胞生长因子的生物活性玻璃/明胶水凝胶海绵的控释性能与骨修复应用研究"

    这项突破性研究开发了一种复合型生物材料——将具有骨传导特性的生物活性玻璃(Bioactive Glass, BG)与天然来源的明胶(Gelatin)水凝胶结合,构建出三维多孔海绵状支架。该材料创新之处在于能精准调控碱性成纤维细胞生长因子(basic Fibroblast Growth Factor, bFGF)的释放动力学,通过BG组分中钙磷离子的溶出特性实现生长因子的时序性释放。体外实验显示,这种复合支架显著促进了成骨细胞的增殖和分化,其微孔结构(100-300μm)为细胞迁移提供了理想的三维微环境。特别值得注意的是,材料中硅酸盐成分(SiO2)的缓释有效激活了骨形态发生蛋白(BMP)信号通

    来源:Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

    时间:2025-08-25

  • 综述:可注射水凝胶在骨组织工程中的应用前景

    Abstract近年来,基于生物材料的组织工程(TE)技术为创伤性骨缺损、病理性骨折等临床难题提供了新思路。其中,可注射水凝胶因其独特的流变学特性与生物相容性,成为骨再生领域的研究热点。水凝胶特性与骨修复优势可注射水凝胶的含水量高达90%,能精准模拟天然细胞外基质(ECM)的纳米纤维结构。其剪切稀化特性允许通过细针头注射,固化后形成三维多孔支架,完美匹配不规则骨缺损形态。研究证实,通过调节交联密度可控制弹性模量(10-1000 kPa),模拟松质骨到皮质骨的力学梯度。材料体系创新天然来源的明胶(GelMA)、透明质酸(HA)通过光交联形成双网络水凝胶,兼具生物活性与机械强度。最新开发的纳米羟基

    来源:Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

    时间:2025-08-25

  • 口服疗法在骨髓增生异常综合征/肿瘤中推进以患者为中心的护理:基于DUO-E试验的成本效益分析

    这项研究聚焦晚期/复发性错配修复缺陷(dMMR)子宫内膜癌的治疗经济学,基于轰动性的DUO-E III期临床试验数据,科研人员构建了精密的马尔可夫模型来玩转数字游戏。度伐利尤单抗(durvalumab)这个PD-L1抑制剂带着好搭档PARP抑制剂奥拉帕利(olaparib),在疗效舞台上大放异彩,却在经济学考场遭遇滑铁卢——每获得一个质量调整生命年(QALY)需要多花费239,884美元(单药组)或259,651美元(联合组),远超过150,000美元/QALY的常规支付意愿阈值。敏感性分析像放大镜般揭示了关键痛点:度伐利尤单抗的价格标签是最大敏感因素,当这个"吞金兽"的成本降低20%时,经济

    来源:Expert Review of Anticancer Therapy

    时间:2025-08-25

  • 腋窝手术在淋巴结阴性早期乳腺癌中的安全性评估:系统综述与荟萃分析

    在乳腺癌治疗领域,腋窝手术一直是临床决策的焦点。从传统的腋窝淋巴结清扫(ALND)到前哨淋巴结活检(SLNB)的演变,体现了治疗理念从"最大可耐受"向"最小有效"的转变。然而,随着诊断技术的进步和系统治疗的优化,一个重要问题浮出水面:对于临床淋巴结阴性(cN0)的早期乳腺癌患者,是否所有病例都需要接受腋窝手术?这个问题背后涉及多重考量——手术并发症如淋巴水肿影响患者生活质量,而省略手术又可能影响分期准确性和辅助治疗决策。近期SOUND和INSEMA等临床试验的发表为这一争议提供了新证据。由James Lucocq等来自英国爱丁堡西部总医院乳腺中心的研究团队,在《The Breast》发表了这项

    来源:The Breast

    时间:2025-08-25

  • 综述:人工智能作为乳腺癌治疗支持的现状与展望

    人工智能与乳腺癌手术术前规划AI在术前咨询中展现出双重潜力:神经网络(NN)模型预测新辅助化疗后病理完全缓解(pCR)的特异性仅65.2%,而基于PET/CT的深度学习(DL)模型联合人工评估可将腋窝淋巴结转移检测灵敏度提升10%。值得注意的是,ChatGPT 3.5在乳房重建建议中表现逊于专业指南,但AI血管成像分析能节省放射科医师2-3小时工作时间。BreastGAN工具生成的术后模拟图像与真实结果几乎无法区分,相关CINDERELLA试验正在验证其临床价值。术中应用术中切缘评估是AI技术攻坚重点:超声引导AI模型灵敏度达96%(特异性76%),而紫外荧光扫描结合DL技术虽实现100%灵敏

    来源:The Breast

    时间:2025-08-25

  • 单反应器中序贯硝化/混养反硝化工艺的性能与微生物群落特征研究

    亮点系统在序贯硝化/异养反硝化和序贯硝化/混养反硝化下的表现0.05)。前14天因未生成硝酸盐(NO3–-N),反硝化阶段需人工添加,结合硝化过程产生的NO3–-N,最终异养反硝化效率达100%。结论通过从序贯硝化/异养反硝化(SNHD)逐步适应,成功在单一反应器(SBR/SBBR)中开发出完整的序贯硝化/混养反硝化(SNMD)工艺。虽然过渡期抑制了完全硝化并导致亚硝酸盐(NO2–-N)积累,使工艺转变为短程SNMD,但两系统氮去除率均超90%,且无显著差异。SNHD阶段两反应器共享优势菌群(如生丝微菌科和NS9海洋组),而在硫化物驱动条件下,沸石载体显著影响微生物丰度,尤其是硫氧化相关菌群。

    来源:Bioresource Technology

    时间:2025-08-25

  • 智能手机应用结合深度学习实现蓝莓快速检测与产量估算

    蓝莓作为富含营养的"超级水果",其全球市场需求持续增长,但精准产量预测一直是行业痛点。传统方法依赖人工采收称重或目测评估,不仅耗时耗力,还因浆果体积小、簇生密集、冠层遮挡等问题导致误差率居高不下。随着计算机视觉和深度学习(DL)技术的进步,农业领域开始探索智能化解决方案,但针对栽培蓝莓的田间实时检测系统仍存在模型泛化性不足、遮挡处理困难等挑战。为此,Puranjit Singh等研究者在美国佐治亚州和阿拉巴马州的三个蓝莓农场展开跨年度研究,采集17个基因型(包括9个栽培品种和8个先进品系)的178幅植株图像,构建包含17,432张标注子图像的数据集。研究团队创新性地将YOLOv8目标检测技术与

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-08-25

  • 基于离子选择电极与决策支持系统的闭环无土栽培钠积累智能管理研究

    在当今全球水资源短缺和环境污染加剧的背景下,农业部门面临着提高资源利用效率的双重挑战。作为耗水大户,设施农业中约70%的用水用于灌溉,而传统开放式无土栽培系统不仅浪费宝贵的水资源,还会因排放富含养分的废液造成环境污染。闭环无土栽培系统(CLS)通过回收排水溶液(DS)可显著提升资源利用效率,但长期困扰业界的钠离子(Na+)积累问题限制了该技术的推广应用。当灌溉水中Na+浓度超过0.6-1 mM时,其在系统中的持续积累会导致电导率(EC)升高,引发作物盐胁迫,造成产量损失。特别是在使用次优水质(含Na+ 0.5-3 mM)的情况下,如何平衡Na+积累与营养供给成为实现CLS可持续发展的关键科学问

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-08-25

  • 番木瓜感染Babaco花叶病毒(BabMV)的时序代谢重编程机制与防御代谢物动态调控研究

    Highlight我们的研究首次证明病毒感染会触发植物代谢的动态双相重编程,这与转录组变化的 distinct 阶段紧密相关。最初,含硫氨基酸和有机酸在激活免疫反应和缓解氧化应激中起关键作用。随着感染进展,脯氨酸(Pro)、多胺(PA)和生育酚等代谢物接管了ROS清除任务。这些发现强调了植物防御策略的时序协调性。结论通过BabMV感染的番木瓜时序代谢分析,揭示了病毒诱导的代谢重编程呈现明显的阶段性特征。早期(2-10 dpi)以硫代氨基酸(如半胱氨酸)和酚类化合物积累为主,后期(15-30 dpi)则转向脯氨酸(Pro)和多胺(PA)生物合成通路。关键酶如脯氨酸-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟

    来源:Plant Physiology and Biochemistry

    时间:2025-08-25

  • 海龟草(Thalassia testudinum)在病原性Labyrinthula sp.侵染下协同超敏反应的分子机制研究

    海洋被子植物海龟草(Thalassia testudinum)作为重要的海岸带生态系统工程师,其种群衰退与海草浪费病(Seagrass Wasting Disease, SWD)密切相关。该病由Labyrinthula属原生生物引发,曾在20世纪30年代导致北大西洋鳗草(Zostera marina)大规模死亡事件。尽管已知环境压力会加剧SWD,但海草免疫应答机制仍是未解之谜。特别值得注意的是,与陆地植物相比,海龟草在进化过程中丢失了乙烯信号传导等防御相关基因,这使得探究其替代性防御策略显得尤为重要。为解析这一科学问题,Ava Larson等人在《Plant Physiology and Bi

    来源:Plant Physiology and Biochemistry

    时间:2025-08-25

  • 综述:多萜醇合成与利用障碍的遗传性疾病

    母源性代谢异常:新生儿筛查的意外收获1. 引言串联质谱(MS/MS)技术的应用使新生儿筛查(NBS)范围从传统苯丙酮尿症(PKU)扩展到80余种遗传代谢病。美国加州自2005年实施扩展筛查以来,每年40万新生儿中约110例需代谢专科随访,近5年发现11例母源性疾病。这些病例揭示了NBS的附加价值——识别无症状母体代谢缺陷。2. 方法通过PubMed检索"母亲/母源性"与"新生儿筛查"组合词,筛选出69篇文献,补充16篇参考文献,最终纳入14种母源性疾病。按病理机制分为四类:原发性肉碱缺乏、继发性肉碱缺乏、高生化指标异常、维生素缺乏。3. 结果3.1 母源性原发性肉碱缺乏肉碱转运蛋白缺陷(CTD

    来源:Molecular Genetics and Metabolism

    时间:2025-08-25


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