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  • 综述:植物器官生长的机械控制:来自种子的启示

    植物细胞生长的力学机制植物细胞生长依赖细胞液静压与周围细胞壁机械特性的平衡。细胞液静压由溶质丰富的细胞质与周围环境间的渗透浓度梯度驱动水进入细胞产生,可通过水通道蛋白、胞间连丝控制水分移动或调节细胞内渗透溶质浓度来调控,快速扩张细胞中液静压可达 5–10 MPa。细胞壁的机械特性具有双重功能,机械强度维持细胞完整性防止破裂,动态延伸性则在特定膨压下使细胞壁松弛屈服,缓解压力并允许细胞吸水生长。细胞壁松弛是由聚合物网络连接性变化引起的主动过程,会导致膨压下降,驱动水分吸收、增加细胞体积,进而拉伸松弛的细胞壁物质。其受扩展蛋白和各种酶调控,这些酶的活性可在转录和转录后水平调节。目前主流假设认为细胞

    来源:Current Opinion in Plant Biology

    时间:2025-05-19

  • 综述:植物核被膜蛋白在生长发育中的功能

    核被膜的结构与功能基础核被膜作为真核细胞内膜系统的关键结构,通过双层膜分隔核质与胞质,并借助核被膜蛋白及核孔实现物质交流。核骨架与细胞骨架连接复合体(LINC)是核质通信的核心,其外膜成分含 KASH 结构域蛋白(如 SINE、WIP、TIK 家族),内膜成分含 SUN 结构域蛋白(如 AtSUN2、ZmSUN2)。KASH 蛋白与胞质细胞骨架互作,SUN 蛋白与核内染色质调控因子结合,两者通过核周空间的结构域互作形成机械信号传导枢纽。例如,GIP1/2 蛋白定位于核周,同时与微管和染色质结合,其双突变体表现出根系和生殖发育缺陷,揭示核被膜蛋白通过细胞骨架 - 染色质互作调控发育的机制。植物核

    来源:Current Opinion in Plant Biology

    时间:2025-05-19

  • 综述:WUSCHEL:拟南芥茎顶端分生组织的重要调控因子

    WUSCHEL是干细胞维持的重要调控因子拟南芥茎顶端分生组织(SAM)的形成最早由同源域转录因子WUSCHEL(WUS)的表达标志。研究表明,WUS对干细胞微环境维持至关重要——WUS突变体会导致SAM提前终止发育。WUS在SAM外周区或根部的异位表达可诱导干细胞形成,其功能机制涉及与多种转录因子形成复合物,兼具基因转录抑制和激活的双重能力。组织中心的定位调控WUS的表达区域被称为组织中心,其空间定位受多通路精密调控。在16细胞胚胎中,WUS最初表达于表皮下第四层细胞,至鱼雷期下移一层。细胞分裂素通过激活ARR7/15等负调控因子,限制WUS向表层扩散;而EPFL信号通路则通过受体激酶抑制WU

    来源:Current Opinion in Plant Biology

    时间:2025-05-19

  • 小麦不同 VPD 条件下2H、18O 和13C 对蒸腾与光合性能评估的差异研究

    在气候变化背景下,大气湿度波动对作物生长的影响日益受到关注。水汽压亏缺(Vapor Pressure Deficit,VPD)作为衡量大气蒸发需求的关键指标,其变化会显著影响植物的蒸腾作用与光合作用。然而,目前对于不同 VPD 条件下,氢(2H)、氧(18O)和碳(13C)同位素在植物不同器官中的分馏机制及对生理性能的指示作用,仍存在诸多未解之谜。例如,2H 因其易交换性和受器官营养类型影响的双重特性,在评估植物性能时的应用一直受限,而13C 和18O 虽分别作为光合和蒸腾的指标,但三者在不同 VPD 下的协同变化规律尚不明确。为填补这些研究空白,来自国外研究机构的科研团队开展了相关研究,其成

    来源:The Crop Journal

    时间:2025-05-19

  • 基于哨兵 - 2 影像、农艺及气候数据的甘蔗产量估算性能评估

    在全球农业生产的大舞台上,甘蔗作为巴西经济的重要支柱,不仅是食糖的主要来源,更是清洁生物能源的关键原料。然而,传统的甘蔗产量估算方法往往依赖单一的地面观测或有限的遥感数据,难以全面捕捉气候、农艺和土壤等多因素的复杂交互作用。比如,仅利用植被指数(如 NDVI、EVI)的经验模型,虽在一定程度上取得了 R2超 0.60 的结果,但忽略了温度、降水、土壤类型等变量的综合影响,导致估算精度受限。如何打破这种局限性,实现更精准的收获前产量预测,成为农业遥感与机器学习领域亟待解决的问题。为了攻克这一难题,巴西圣保罗州西部某甘蔗磨坊的研究团队(未明确具体机构名称)开展了一项颇具创新性的研究。他们旨在利用随

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-05-19

  • ITreeForeCast:集成树木生长与森林碳储模拟的一体化建模平台

    论文解读在全球气候危机背景下,森林作为关键碳汇的功能日益凸显。然而现有研究存在两大瓶颈:一是森林生长模拟器(FGS)与碳储模型长期割裂运行,导致预测结果缺乏一致性;二是主流模型如FVS(Forest Vegetation Simulator)和3-PG多聚焦林分或景观尺度,难以捕捉个体树(ITS)的异质性。这种割裂使得管理策略对碳 sequestration(碳封存)的影响评估存在偏差,制约了碳市场交易与可持续林业发展。美国能源部下属Battelle Energy Alliance的研究团队开发了ITreeForeCast——首个将个体树生长与碳储动态耦合的Python建模平台。该工具通过整合

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-05-19

  • 基于航空摄影测量的园艺自主移动机器人协同车道建图研究

    在智慧农业的发展浪潮中,果园自动化管理对自主移动机器人(AMR)的需求日益增长。然而,传统 AMR 在植被茂密的果园环境中常常遭遇 “滑铁卢”—— 高大的杂草、伸出的枝条等行间植被会严重干扰导航系统,导致路径规划失灵或定位偏差。现有的导航方法,如基于 GNSS 的 “教 - 复” 模式、同步定位与地图构建(SLAM)结合人工测绘等,不仅耗时费力,还需频繁人工干预,尤其难以应对动态变化的果园环境(例如果树缺失、枝条遮挡车道等)。如何让 AMR 在复杂果园中 “看得清路、走得对向”,成为制约智慧园艺发展的关键瓶颈。为突破这一困境,德国莱布尼茨农业技术与生物经济研究所(Leibniz-Institu

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-05-19

  • 土壤含水量和作物冠层对无源 UHF-RFID 无线链路的影响研究

    在智慧农业的发展浪潮中,农田环境的精细化监测成为提升作物产量与资源利用效率的关键。然而,传统土壤传感器面临数据采集不便、大规模部署成本高以及电池更换带来的环境负担等问题。尤其是当传感器需要长期埋入土壤或部署于作物根系附近时,土壤湿度、质地以及作物冠层等因素对无线信号传输的干扰,严重制约了传感器网络的实际应用效果。如何在复杂的农田环境中实现稳定、高效的无线通信,成为精准农业领域亟待突破的技术瓶颈。为了攻克这一难题,来自 Montana State University 的研究人员聚焦于无源超高频射频识别(Ultra High Frequency Radio Frequency Identific

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-05-19

  • 水杨酸衍生物通过分子对接抑制埃博拉病毒蛋白的计算机模拟研究

    埃博拉病毒(Ebola virus)如同潜伏在人类社会的致命幽灵,其引发的埃博拉病毒病(EVD)是一种致死率极高的出血热,曾在 2013 - 2016 年西非爆发中夺走无数生命。这种单链 RNA 病毒通过 VP24、VP35、VP40 等关键蛋白在宿主内兴风作浪:VP35 抑制宿主干扰素(IFN)生产,助纣为虐增强病毒毒力;VP24 干扰宿主免疫信号传导,如同病毒的 “免疫盾牌”;VP40 则是病毒颗粒结构的 “建筑师”,对病毒复制和结构稳定至关重要。然而,目前全球范围内尚无特效药物能有效遏制其肆虐,开发安全、高效且可及的抗埃博拉病毒药物成为科学界刻不容缓的使命。在这样的背景下,来自相关研究机

    来源:Computational Biology and Chemistry

    时间:2025-05-19

  • 非离子表面活性剂 Triton X-100 对凝胶相脂质双层流动性的差异化调控及其免疫激活机制研究

    疫苗作为现代医学防控传染病的重要武器,其核心奥秘之一在于佐剂如何巧妙激活人体免疫系统。然而,尽管佐剂已在疫苗中应用多年,其背后的分子作用机制却如同被一层神秘面纱笼罩,不仅制约着更高效疫苗的研发,也让人们对药物过敏、自身免疫疾病等相关病理的理解停留在表面。特别是脂质筏作为抗原呈递的关键场所,其与佐剂中表面活性剂的相互作用机制,更是学界亟待攻克的科学堡垒。在这样的背景下,一项聚焦非离子表面活性剂与凝胶相脂质双层相互作用的研究,犹如一把钥匙,有望打开佐剂免疫机制的新大门。来自日本研究人员的这项工作(因原文未明确标注研究机构,依据实验材料供应商等信息推测为日本相关科研团队),将目光锁定在佐剂中常见的非

    来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

    时间:2025-05-19

  • 铜功能化多壁碳纳米管抗金黄色葡萄球菌生物膜的潜力研究

    论文解读在医疗领域,植入式器械表面形成的细菌生物膜如同顽固的"微生物堡垒",使常见病原体金黄色葡萄球菌(S. aureus)对抗生素的耐药性提升1000倍。这些由细菌分泌的胞外聚合物(EPS)构成的立体防御工事,不仅导致每年数百万例导管相关感染,更可能引发致命性败血症。传统抗生素在生物膜面前屡屡败北,迫使科学家将目光投向纳米材料这一新兴武器。碳纳米管(CNTs)因其独特的穿刺物理特性和高比表面积,被视为潜在的"纳米矛"。但单纯的多壁碳纳米管(p-MWCNTs)在5%浓度下仅能减少0.74 Log活菌,远未达到临床需求。此时,葡萄牙研究团队巧妙借鉴了人类使用铜器杀菌的古老智慧——将铜(Cu)与M

    来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

    时间:2025-05-19

  • 硝基脂肪酸脂质膜行为及其脂质体递送激活Nrf2通路调控RAW264.7细胞一氧化氮生成的研究

    在生物医学领域,硝基脂肪酸(NO2-FAs)作为内源性信号分子一直备受关注。这类含有硝基修饰的脂肪酸不仅能通过迈克尔加成反应修饰蛋白质半胱氨酸残基,更在调控Nrf2(核因子E2相关因子2)和NF-κB等关键炎症通路中发挥重要作用。然而这些"自然界的硝基信使"面临着一个致命弱点——在水溶液中极不稳定,会自发降解释放一氧化氮(NO),这严重限制了其治疗应用。更令人困惑的是,现有研究对NO2-FAs如何与细胞膜相互作用、不同分子结构对膜性质的影响机制仍存在认知空白。来自捷克帕拉茨基大学等机构的研究团队在《Chemistry and Physics of Lipids》发表的研究,首次系统揭示了NO2

    来源:Chemistry and Physics of Lipids

    时间:2025-05-19

  • 综述:鸡与鹌鹑胚胎绒毛尿囊膜作为研究血管生成和血管发育实验模型的比较分析

    引言禽类胚胎是发育生物学研究的经典模型,其中鸡(Gallus gallus)和日本鹌鹑(Coturnix japonica)因胚胎发育的可视化与操作便捷性成为重要工具。鸡胚胎孵化周期为20-21天,而鹌鹑仅需15-16天,两者在早期发育阶段(ED5.5前)形态高度相似,但后期鹌鹑发育速率显著加快。鹌鹑体型小、成本低的特性使其近年应用激增,而其独特的核仁DNA富集特征(Feulgen染色阳性)更成为细胞追踪的关键标记。绒毛尿囊膜组织发生与血管化绒毛尿囊膜(CAM)由尿囊(allantois)与绒毛膜(chorion)融合形成,其双层中胚层结构(体壁中胚层与脏壁中胚层)在ED3.5开始发育。鸡CA

    来源:Cells & Development

    时间:2025-05-19

  • 综述:成骨细胞和骨细胞内的金黄色葡萄球菌及其在骨髓炎期间对骨稳态的影响

    成骨细胞、骨细胞与破骨细胞的通讯成骨细胞是位于骨表面的骨形成细胞,占骨驻留细胞总数的 4–6%,来源于骨髓间充质细胞,经多个阶段分化为成熟成骨细胞,其分化阶段以 runt 相关转录因子 2(RUNX2)等多种转录因子的表达为特征。骨细胞是骨组织中最丰富的细胞,嵌入矿化骨基质中,来源于成骨细胞,其通过骨陷窝 - 小管网络形成广泛的细胞间通讯网络,在维持骨稳态中起关键作用。破骨细胞是骨吸收细胞,来源于造血干细胞,其分化和激活受多种细胞因子调控,如巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和核因子 κB 受体活化因子配体(RANKL)。成骨细胞和骨细胞可通过分泌 RANKL 和骨保护素(OPG)等因子调节破

    来源:Bone

    时间:2025-05-19

  • 综述:早产儿骨矿物质密度不足持续至成年早期的系统评价与DXA研究的Meta分析

    Abstract早产儿因骨骼矿物质主要积累阶段(妊娠晚期)中断,面临骨矿物质含量(BMC)与密度(BMD)不足的风险。本文通过Meta分析39项研究(145组数据)发现,早产儿BMC/BMD降低最显著于1岁内,但差异持续至成年早期(平均29.5±2.8岁)。值得注意的是,尚无30岁以上人群的DXA数据,早产对老年骨骼的影响仍待探索。Introduction全球10%的新生儿为早产(<37周),其生存率提升但长期健康问题未减。妊娠晚期胎儿体重增长3倍,钙磷日积累分别达120–150 mg/kg与75–85 mg/kg。极低出生体重儿(ELBW, <1000 g)中10–40%罹患代谢

    来源:Bone

    时间:2025-05-19

  • Yoda1与全身振动对小鼠骨骼的年龄依赖性影响及放疗后保护作用研究

    随着人口老龄化加剧,骨质疏松与癌症并发的骨骼相关事件(SRE)日益严峻。放疗作为癌症常规治疗手段,却会加速骨质流失,而传统运动疗法对老年患者存在实施难度。更棘手的是,衰老本身会削弱骨骼对机械刺激的敏感性,形成"双重打击"困境。在此背景下,美国特拉华大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向机械敏感Piezo1通道激动剂Yoda1与全身振动(WBV)的协同效应,相关成果发表于《Bone》期刊。研究采用8周龄年轻小鼠和31-36周龄成熟小鼠模型,通过微CT动态监测、组织形态计量等技术,系统评估了4周干预效果。特别设计单侧胫骨放疗方案(2×8 Gy/3天),创新性地实现自身对照。年轻小鼠:Yoda1单独增强

    来源:Bone

    时间:2025-05-19

  • 儿童和青少年股骨及胫骨体积骨密度(vBMD)变化研究

    骨骼健康如同建筑基石,在生命早期的构建质量深刻影响着一生的健康格局。儿童和青少年时期是骨矿化的关键阶段,青春期更是决定了约 25% 的成人骨矿物质积累,而骨密度(BMD)的发育情况与晚年骨质疏松的发生密切相关。然而,传统的二维双能 X 线吸收法(DXA)无法准确反映骨骼的三维结构,难以区分骨密度升高是源于骨厚度还是真实的体积骨密度(vBMD)变化。尽管定量计算机断层扫描(QCT)能克服这一局限,但由于电离辐射问题,在儿科人群中的应用研究极为有限,尤其是针对股骨和胫骨等长骨的 vBMD 随年龄和性别变化的系统性研究尚属空白。为填补这一领域的认知缺口,澳大利亚维多利亚法医研究所(Victorian

    来源:Bone

    时间:2025-05-19

  • 综述:虎杖苷在治疗糖尿病及糖尿病相关慢性并发症中的潜在作用

    虎杖苷与胰岛素敏感性胰岛素抵抗和胰岛素分泌减少是 2 型糖尿病的主要致病机制,会扰乱葡萄糖代谢并引发氧化应激和炎症反应。虎杖苷可改善胰岛素敏感性,促进胰腺胰岛素分泌,其抗糖尿病作用主要通过增强胰岛素信号通路和减少炎症标志物实现。在糖尿病大鼠中,虎杖苷能显著降低胰岛素抵抗稳态模型评估值、血红蛋白 A1c和空腹血糖水平,同时显著提高胰岛素水平。在胰岛素抵抗的人肝癌 HepG2 细胞中,虎杖苷可增强葡萄糖代谢和摄取,减少脂质积累,其有益效果由涉及 Akt 和 AMP 激活的蛋白激酶(AMPK)等关键信号通路介导。Akt 激活通过促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜的转运,在促进葡萄糖摄取中起关键作用,而 AM

    来源:Bioscience Reports

    时间:2025-05-19

  • 脂肪来源基质细胞分泌组的培养条件调控及其对血管生成、胶原沉积和免疫调节的影响

    在生命科学与再生医学领域,基于细胞的疗法一直被视为修复组织损伤的重要方向。脂肪来源基质细胞(ASCs)因其多向分化潜能和免疫调节能力备受关注,然而传统 ASC 疗法面临着细胞分离标准化不足、移植后存活率低以及个体差异等难题。如何规避这些风险并最大化利用 ASC 的再生潜力?科学家将目光转向了 ASC 分泌组 —— 一种包含生长因子、细胞因子、胞外囊泡等生物活性分子的混合物,有望成为无细胞治疗的新策略。但不同培养条件如何影响分泌组的功能特性,进而调控组织修复的关键过程(如血管生成、胶原沉积和免疫调节),仍是亟待探索的科学问题。荷兰格罗宁根大学医学中心(UMCG)的研究团队针对这一挑战展开研究,相

    来源:Bioscience Reports

    时间:2025-05-19

  • 综述:利用液态一碳原料甲醇和甲酸盐通过产乙酸生物合成化学品和燃料

    1. 引言大气中二氧化碳(CO₂)浓度上升是全球变暖的直接原因,主要由人类社会大量使用化石燃料满足能源和物质需求所致。循环经济和可持续发展原则应用于碳经济,意味着不仅要减少排放,还需将碳作为循环生产线的核心,实现碳的利用、储存和再利用。工业生物技术可通过微生物和发酵技术提供替代方法,将其他行业的废弃物转化为有价值的产品。一碳(C1)底物和含不同无机化合物的气体混合物(如甲烷、一氧化碳和氢气 / CO₂)作为微生物生长的替代原料,催生了第三代生物炼制厂。具有工业吸引力的气体发酵生物通常属于梭菌纲,如乙酰杆菌属、穆尔氏菌属、梭菌属等。然而,工业发酵中使用气体混合物存在技术限制,如气体向发酵液相的高

    来源:Bioresource Technology

    时间:2025-05-19


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