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GPCRs的组成型内吞新机制:两亲性螺旋8通过膜曲率感知驱动受体转运
细胞信号传导依赖于跨膜受体在细胞表面的动态分布,其中G蛋白偶联受体(GPCRs)作为最大的膜蛋白家族,调控着从神经递质到激素等众多生理过程。然而,这些受体如何精确调控其在质膜上的丰度始终是未解之谜。传统观点认为GPCRs的内吞主要依赖接头蛋白识别其胞内区的特定基序,但这种解释存在明显局限:这些基序特异性低且预测性差,无法完全解释受体转运的精确调控。为探索这一科学问题,研究人员在《SCIENCE ADVANCES》发表重要成果。他们发现GPCRsC端保守的两亲性螺旋8(H8)具有独特的膜曲率感知能力,能自主驱动受体组成型内吞。这种被命名为ToTAM(通过两亲性基序的转运)的新机制,从根本上区别于
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-15
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气候变化下北半球中高纬度地区海洋-陆地水可用性盈余的连续迁移机制及其影响
随着全球气候变暖,水循环过程正在发生显著变化,极端水文事件频发成为人类面临的重大挑战。陆地水可用性(即降水减蒸发,PME)是维系生态系统和社会经济发展的关键资源,但其动态变化机制尚未完全阐明。尽管已有研究揭示了海洋水汽对陆地水文极端事件的贡献,但水可用性盈余是否直接从海洋连续迁移至陆地,以及气候变化如何影响这一过程,仍缺乏系统认知。为解答这一问题,研究人员利用连贯特征追踪方法,首次定义了海洋-陆地水可用性盈余(OWASs),即大气淡水(PME)从海洋到陆地的时空连续迁移现象。通过分析ERA5再分析数据(1961–2020)和CMIP6多模型模拟(1921–2100),研究发现过去几十年中,北半
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-15
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驱动耗散非线性系统的拓扑分类:基于Floquet半经典运动方程图不变量的新框架
在物理学和工程学领域,理解复杂系统的全局行为一直是个巨大挑战。就像地球表面有高山低谷,看似杂乱无章,但拓扑学家却能通过忽略局部细节揭示其整体形状特征。类似地,在非线性动力系统中,如何超越局部线性近似,建立全局拓扑分类框架成为亟待解决的难题。特别是在驱动耗散非线性系统中,驱动、耗散和相互作用的复杂交织使得传统拓扑方法难以适用。《Science Advances》最新发表的研究为解决这一难题提供了突破性方案。研究人员创新性地将向量流拓扑与Floquet理论相结合,构建了适用于驱动耗散非线性系统的图不变量分类框架。该研究通过微机电谐振器(MEMS)实验,首次实现了对非平衡稳态(NESS)拓扑特性的完
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-15
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烟曲霉dsRNA病毒通过增强真菌适应性和毒力促进哺乳动物宿主感染
在真菌感染领域,烟曲霉(Aspergillus fumigatus)导致的侵袭性感染死亡率高达50%,每年造成全球超过160万人死亡。这种无处不在的土壤真菌通过空气传播的分生孢子感染人类呼吸道,对免疫功能低下患者尤为危险。然而,长期以来研究者忽视了一个潜在的关键因素——感染真菌的真菌病毒(mycovirus)可能在真菌致病过程中扮演重要角色。来自以色列Hebrew University of Jerusalem的研究团队在《Nature Microbiology》发表重要研究成果,首次系统揭示了双链RNA病毒AfuPmV-1M如何作为"分子副驾驶"调控烟曲霉的致病过程。研究人员采用病毒清除与再
来源:Nature Microbiology
时间:2025-08-15
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大肠杆菌中基于淀粉样蛋白的噬菌体防御系统:一种跨界保守的免疫信号机制
研究发现大肠杆菌(E. coli)中存在一种独特的抗噬菌体防御机制,涉及两种具有共同淀粉样(amyloid)结构域的蛋白——Bab和Agp。当噬菌体入侵时,Agp会通过淀粉样纤维化信号激活Bab蛋白,引发细胞膜结构改变并导致受感染细胞死亡。研究团队解析了Bab蛋白的细胞死亡执行域结构,发现其与真菌、动植物中的成孔结构域存在远缘关系。更引人注目的是,来自真菌Podospora anserina的淀粉样调控细胞死亡蛋白HET-S竟能与Bab实现功能互换。这些证据表明,从原核生物到真核生物,自然界普遍存在着由淀粉样蛋白介导的"舍车保帅"式免疫防御策略,为理解生命进化中的保守防御机制提供了全新范式。
来源:Nature Microbiology
时间:2025-08-15
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自然杀伤细胞(NK细胞)的物种特异性丝氨酸代谢调控机制及其抗肿瘤功能研究
免疫细胞通过快速代谢重编程(metabolic reprogramming)支撑效应功能。这项研究采用比较代谢组学方法,揭示了人类和小鼠自然杀伤细胞(NK细胞)在细胞因子激活后既存在保守又存在物种特异的代谢变化。令人惊讶的是,激活的人类NK细胞无法进行丝氨酸从头合成(de novo serine synthesis),导致在体外丝氨酸剥夺或体内膳食丝氨酸限制时效应功能广泛受损,显著削弱其抗肿瘤功能。相比之下,激活的小鼠NK细胞能通过丝氨酸从头合成支持一碳代谢(one-carbon metabolism)和增殖,在丝氨酸受限时表现出更强的代谢灵活性。虽然两个物种的NK细胞都需要一碳代谢来增殖和产
来源:Nature Metabolism
时间:2025-08-15
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海底光纤传感揭示冰川崩解驱动的峡湾动力学及其对冰-海相互作用的新见解
【小尺度裂隙】冰川崩解过程始于持续不断的冰体裂隙活动,分布式声学传感(DAS)以毫秒级时间分辨率捕捉到频率>20Hz的声学信号。与陆地地震仪记录的杂乱波形不同,海底光纤阵列清晰显示出相位相干的声波传播(传播速度1,500 m s-1),揭示了峡湾底部厚层沉积物覆盖特征。裂隙事件每分钟发生数次,为后续冰山崩解埋下伏笔。【冰山分离】当裂隙网络扩展至临界规模,秒级时间尺度的冰山分离事件随之发生。DAS记录到1-10Hz频段的Scholte波(界面波,速度230±40 m s-1),其频散特性反映出冰川前缘未固结沉积物的特殊结构。研究期间共检测56,000次崩解事件,体积小至100 m3的冰山也
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埃塞俄比亚Ledi-Geraru新发现的南方古猿与人属化石揭示250万年前人科物种共存现象
Ledi-Geraru地质背景研究区域位于埃塞俄比亚阿法尔地区北部,包含3.0-2.0 Ma关键时期的沉积序列。通过断层约束的地层剖面显示,Gurumaha(含2.782±0.006 Ma Gurumaha Tuff)、Lee Adoyta(含2.631±0.011 Ma Lee Adoyta Tuffs)和Giddi Sands(含2.593±0.006 Ma Giddi Sands Tuff)三个沉积单元保存完好。磁性地层学与火山灰定年构建了精确的年代框架,为化石分类提供了可靠背景。新发现的人科化石研究团队在三个层位中发现重要标本:Gurumaha标本:LD 302-23右P3(2.78
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铁氧化物共沉淀有机碳揭示16.5亿年来海洋溶解有机碳的地质演化史
海洋溶解有机碳(DOC)是现代海洋中最大的还原碳库,含有660×1015克碳,相当于工业革命前大气CO2储量的规模。DOC动态不仅调控着海洋生态系统和大气CO2水平,其碳同位素组成(δ13CDOC)还能反映生态系统结构和自养代谢过程。然而,长期以来科学家对地质历史时期海洋DOC的认识十分有限,这严重制约了我们对地球生态与生物地球化学协同演化机制的理解。为解决这一难题,瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)的Nir Galili领衔的国际研究团队开发了一种基于铁氧化物共沉淀有机碳(Fe-OC)的直接代用指标。研究人员通过对26个距今16.5亿年的海相铁鲕粒进行分析,首次重建了从古元古代至今的海
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细胞因子CSBF通过SUSD2-ACT1通路抑制角质形成细胞IL-17A/TNF-α炎症级联反应并缓解咪喹莫特诱导的银屑病
在银屑病发病机制中,角质形成细胞的炎症信号过度激活扮演着关键角色。最新研究发现,细胞因子CSBF(Cytokine Secreted By Fibroblasts)在银屑病患者皮损和血清中表达升高,且能被IL-17A/TNF-α诱导产生。通过构建Csbf基因敲除小鼠模型,研究人员观察到咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样皮肤炎症显著加重,同时角质形成细胞中IL-17A/TNF-α信号通路出现异常激活。深入机制研究表明,CSBF通过其受体SUSD2(Sushi Domain Containing 2)发挥作用。有趣的是,CSBF-SUSD2复合物能够与接头蛋白ACT1(Act1)竞争性结合,从而阻断
来源:Cellular & Molecular Immunology
时间:2025-08-15
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Nature子刊:以核斑为靶点有望治疗神经退行性疾病
错误折叠的蛋白质会异常积累,导致蛋白病的发生,如阿尔茨海默病、帕金森病和朊蛋白病。匹兹堡大学领导的一项研究表明,以核斑(nuclear speckles)结构为靶点有望治疗蛋白病。共同通讯作者、匹兹堡大学衰老研究所助理教授Bokai Zhu(朱伯开)博士表示:“我们的研究发现,核斑功能异常对于许多疾病中的神经元退化至关重要。通过恢复核斑功能来治疗这些疾病的概念是全新的,但我相信这是神经退行性疾病研究的下一个前沿领域。”这项研究成果于8月5日发表在《Nature Communications》杂志上。核斑是细胞核内调节蛋白质正常生成、折叠和降解的结构——这种平衡被称为蛋白质稳态。朱博士之前的研究
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CD8+T细胞淋巴组织滞留与免疫调节联合干预未能阻止SIV停药后反弹
这项研究揭示了艾滋病治疗领域的重大挑战:尽管细胞毒性CD8+T细胞对控制HIV和猴免疫缺陷病毒(SIV)至关重要,但迁移至淋巴组织(LT)的CD8+T细胞却主要表现非细胞毒性特征。科研人员采用创新性实验设计,在抗逆转录病毒治疗(ART)中断期间,使用鞘氨醇-1-磷酸受体(S1PR)调节剂FTY720阻止淋巴细胞从LT迁出,并联合程序性死亡受体-1(PD-1)阻断抗体和IL-15受体超激动剂N-803增强细胞毒性功能。有趣的是,虽然FTY720成功将迁移性CD4+和CD8+T细胞"锁"在LT中,但具有细胞毒性的CD8+T细胞仍顽固地停留在血管系统。当治疗中断后病毒反弹时,尽管LT中SIV特异性C
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-08-15
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温度与降水双重失衡加剧两栖动物病原体感染风险——基于伊比利亚半岛5800例样本的热-水失衡假说验证
在气候变化的背景下,科学家们提出了颠覆性的"热-水失衡假说(THMH)":当温度与降水条件同时偏离宿主适应范围时,两栖动物感染壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis, Bd)和蛙病毒(Ranavirus)的风险将显著升高。这项覆盖伊比利亚半岛5,800多只成年两栖动物的研究显示,适应冷湿环境的个体在暖干期更易感染Bd,而适应暖干环境的宿主则在冷湿期出现更高感染率。有趣的是,两种病原体对气候失衡的响应呈现"镜像效应"——Ranavirus的活跃期恰与Bd形成互补,这解释了为何二者常同域分布却罕有同时爆发。研究首次证实,单纯温度失衡(TMH)无法预测Bd感染,单一降水变
来源:Current Biology
时间:2025-08-15
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海马体独立编码自身运动距离的神经机制及其在空间导航中的关键作用
在复杂的环境中,动物需要依赖外部线索和自身运动信息进行精确定位。然而当视觉线索匮乏时,大脑如何通过整合自身运动信息(idiothetic cues)来追踪移动距离,这一机制长期困扰着神经科学家。海马体作为空间记忆和导航的核心脑区,其位置细胞(place cells)被认为同时参与基于地标(allocentric)和自身运动(egocentric)的编码,但后者尤其在阿尔茨海默病早期就会出现功能障碍。传统研究受限于实验条件,难以分离这两种编码模式,导致对距离编码的神经基础认识不足。法国地中海神经生物学研究所(INMED)的Mathilde Nordlund团队在《Current Biology》
来源:Current Biology
时间:2025-08-15
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纤毛虫与哺乳动物种系-体细胞突变率的线性共变异规律及其进化意义
这项突破性研究揭示了生命界一个令人惊奇的规律:尽管纤毛虫和哺乳动物的种系-体细胞分化独立进化而来,但它们的体细胞突变率(μS)与种系突变率(μG)却呈现出精确的线性相关。以模式生物嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)为研究对象,科学家们通过突变积累实验测得该物种体细胞碱基替换突变率高达1.32×10−10/位点/代,是种系突变率的17.3倍。更引人注目的是,当把四膜虫数据与6种哺乳动物比较时,μS和μG的协变关系呈现出完美的线性趋势,且四膜虫的体细胞突变谱与哺乳动物高度相似。这些发现直接挑战了传统认知——即认为种系与体细胞突变率差异主要源于二者细胞分裂速率不同或环境诱变
来源:Current Biology
时间:2025-08-15
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鹦鹉螺性别决定机制揭秘:XX/XY系统改写头足类进化认知
在动物界千奇百怪的性别决定机制中,鹦鹉螺(Nautiloids)给科学家们带来了全新惊喜。最新基因组研究显示,这些活化石般的头足类动物竟采用XX/XY系统——雌性携带两条X染色体,雄性则拥有X与Y染色体的组合,完全颠覆了此前认为它们使用ZZ/Z0系统(雄性纯合子,雌性半合子)的假说。通过整合28个低覆盖度全基因组、63个限制性酶切位点关联DNA测序(RAD-seq)数据,研究者锁定了4号染色体作为X染色体的身份,并通过贝叶斯分析、性别间基因组覆盖度差异等证据,揪出了5个藏着雄性秘密的Y染色体候选支架。这些支架上36个基因中,30个都与雄性生殖功能密切相关,包括在两侧对称动物中保守的性别标记基因
来源:Current Biology
时间:2025-08-15
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小鼠视觉丘脑中不同兴奋性输入的协同作用增强运动方向选择性
这项突破性研究揭示了小鼠视觉丘脑如何通过整合不同来源的兴奋性输入来优化运动信息处理。科研团队采用创新的双色双光子钙成像技术,同时监测来自上丘(Superior Colliculus, SC)和视网膜节细胞(Retinal Ganglion Cells, RGCs)的轴突终末活动。令人惊讶的是,上丘来源的突触终末(colliculogeniculate boutons)表现出比视网膜输入更强的运动方向选择性,两者在约10微米尺度上经常共享视觉特征偏好。当研究人员特异性抑制上丘输入时,丘脑壳神经元(thalmic shell neurons)的视觉反应显著减弱,特别是那些偏好颞侧(temporal
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组蛋白变体mH2A1.2泛素化通过抑制RAD18毒性积累维护复制压力下的基因组稳定性
在基因组难复制区域(如常见脆性位点、端粒和重复序列),组蛋白变体macroH2A1.2(mH2A1.2)像一位"分子警卫"般聚集。最新研究发现,当细胞遭遇复制压力时,RNF168介导的mH2A1.2泛素化会形成特殊屏障——被泛素修饰的mH2A1.2核小体直接阻止了修复因子RAD18和53BP1的结合。若这一机制被破坏,RAD18就会像失控的"拆弹专家"一样在崩溃的复制叉处异常积累,引发γH2AX信号飙升和细胞毒性。有趣的是,这种毒性依赖DNA剪切酶MUS81,暗示mH2A1.2泛素化实际上是细胞用来防止MUS81在错误时间地点"动剪刀"的精妙开关。该发现不仅揭示了组蛋白变体调控基因组稳定的新范
来源:Molecular Cell
时间:2025-08-15
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计算结构优化增强IL13Rα2-B7-H3串联CAR T细胞克服抗原异质性介导的肿瘤逃逸
肿瘤免疫治疗领域面临的核心挑战之一是抗原异质性导致的治疗逃逸。尽管嵌合抗原受体(CAR)T细胞在血液肿瘤中取得突破,但实体瘤中普遍存在的抗原丢失或下调现象严重限制疗效。以脑肿瘤为例,IL13Rα2抗原的动态下调常导致治疗失败,而B7-H3虽表达稳定但单靶点治疗易产生逃逸克隆。如何设计能同时靶向多个抗原的CAR T细胞,成为突破当前治疗瓶颈的关键。美国圣犹达儿童研究医院(St. Jude Children's Research Hospital)的Michaela M. Meehl团队在《Molecular Therapy》发表的研究,通过计算结构生物学方法破解了这一难题。研究人员发现,将IL1
来源:Molecular Therapy
时间:2025-08-15
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Brigatinib治疗后Alectinib在晚期ALK阳性非小细胞肺癌中的疗效分析:BrigALK2-GFPC真实世界研究
背景Brigatinib和alectinib作为第二代间变性淋巴瘤激酶抑制剂(ALKis),基于ALTA-1L和ALEX III期临床试验结果,已成为ALK重排(ALK+)非小细胞肺癌(NSCLC)的一线标准治疗。然而,关于brigatinib治疗失败后alectinib疗效的真实世界数据仍然缺乏。这项BrigALK2-GFPC 02-2019研究旨在填补这一临床空白。方法这项回顾性研究纳入了2016年8月至2019年1月期间参加法国brigatinib早期准入计划(EAP)的患者。主要终点是根据研究者评估的alectinib中位无进展生存期(mPFS)。研究特别关注两种治疗顺序:brigat
来源:Lung Cancer: Targets and Therapy
时间:2025-08-15