-
突破高压难题:揭开 H3S 超导能隙的神秘面纱
在科学探索的前沿领域,超导研究一直备受瞩目。富氢超导体的出现,为实现更高温度下的超导带来了希望。其中,H3S 超导体以其约 200K 的超导转变温度(Tc)引发了科学界的广泛关注,这一发现也极大地推动了人们对室温超导的探索。然而,在这一充满潜力的研究领域,仍存在诸多谜团。虽然科学家们已经对氢化物的宏观超导特性,如电阻、磁化和上临界场等进行了较为深入的研究,但对于这些材料中至关重要的超导配对机制,却知之甚少。理论上虽提出强电子 - 声子相互作用和高频声子是富氢超导体中形成库珀对的关键因素,可一直缺乏实验验证。而且,不同理论计算方法得出的超导参数差异较大,使得对超导能隙大小和对称性的定量测定成为当
-
结直肠癌突变过程的地理与年龄差异:早期生命暴露的新线索
结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)的发病率存在地理差异,且随时间发生变化。值得注意的是,在过去二十年中,早发性结直肠癌(影响 50 岁以下人群)在许多国家的发病率翻倍。其发病率上升的原因尚不清楚。在此,研究人员通过检测来自 11 个国家的 981 个结直肠癌基因组,探究突变过程是否导致地理和年龄相关的差异。在微卫星不稳定(Microsatellite unstable,MSI)的癌症中未发现重大差异,但在 802 例微卫星稳定(Microsatellite stable,MSS)病例中观察到突变负担和突变特征存在变化。多种突变特征(大多数病因不明)在阿根廷、巴西、哥伦比亚、
-
解析小鼠胚胎核组织构建机制——多表观遗传通路的协同调控
在生命的奇妙旅程中,胚胎发育一直是科学家们热衷探索的神秘领域。基因组在三维核空间中的折叠方式,对所有与 DNA 相关的过程都有着至关重要的影响。其中,基因组与核纤层结合形成的核纤层相关结构域(LADs),是胚胎发育过程中核组织最早出现的特征。然而,目前对于影响 LADs 建立的因素,以及它们在母源 - 合子转变(MZT)过程中重组的机制,科学家们还知之甚少。为了揭开这些谜团,来自德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Munich)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell》杂志上,为我们理解胚胎早期核组织的形成提供了重要线索。研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是利
-
PHGDH 转录调控驱动阿尔茨海默病淀粉样病变:开启治疗新征程
在人口老龄化加剧的当下,阿尔茨海默病(AD)已成为严重威胁老年人健康和生活质量的 “沉默杀手”。几乎所有 65 岁以上的人都会出现至少早期的 AD 病理变化,然而,大多数患者并没有 APP、PSEN 或 MAPT 等已知的致病突变,而且许多人也不携带 APOE4 风险等位基因。这让科学界十分困惑:AD 究竟是如何在普通人群中发展起来的呢?传统观念里,转录失调并非 AD 的典型特征,但近年来的研究发现,晚发性阿尔茨海默病(LOAD)患者存在显著的表观基因组变化 。在这样的背景下,探寻新的生物标志物和致病机制,成为攻克 AD 难题的关键。为了揭开 AD 发病机制的神秘面纱,来自美国加利福尼亚大学圣
-
《Cell》解码趋化因子 - GPCR 相互作用网络:揭示选择性与 promiscuity 的分子奥秘及潜在疗法新契机
在人体这个复杂的 “细胞王国” 里,细胞的有序迁移至关重要,它参与了从胚胎发育到免疫防御等众多关键生理过程。而趋化因子(chemokine)与其对应的 G 蛋白偶联受体(GPCR)之间的相互作用,就像是细胞迁移的 “导航系统”。46 种趋化因子和 23 种 GPCR 相互协作,构建起一个庞大而复杂的网络,精确调控着细胞的 “行踪”。然而,这个 “导航系统” 的工作原理却一直迷雾重重。尽管趋化因子和 GPCR 各自有着保守的结构框架,但它们相互作用时的选择性(selectivity)和 promiscuity(即一种趋化因子能与多种受体结合,或一种受体能与多种趋化因子结合的现象 )背后的分子机制
-
突破白血病治疗困境:基于新抗原的 TCR-T 细胞疗法带来新曙光
在白血病治疗领域,长期以来,急性髓系白血病(AML)和高危骨髓增生异常综合征(MDS)的治疗效果一直不尽如人意。过去五十年间,针对这两种疾病获批的疗法寥寥无几,即便在近五年迎来了一些新的美国食品药品监督管理局(FDA)批准的疗法,大多数 AML 患者的 5 年生存率仍低于 20%,高危 MDS 也缺乏有效的治疗手段。其中,免疫疗法的应用更是困难重重,现有的嵌合抗原受体(CAR)T 细胞疗法在治疗 AML 时,几乎完全依赖于髓系肿瘤和正常造血干细胞共有的抗原,这就导致了难以避免的 “靶向但脱瘤” 毒性问题。因此,寻找新的白血病特异性新抗原,成为了突破治疗困境的关键。为了解决这一难题,来自美国纪念
-
《Cell》真正理解蛋白质降解的一篇新文章
在商业领域,“人员流动”(turnover)一词可能带有负面含义,意味着无法长期保持团队的稳定。然而,人员流动及其带来的变化本身并不一定是坏事,实际上,它是不可避免的。管理人员流动需要在预期和意外之间找到平衡——这与细胞中蛋白质的动态平衡有着异曲同工之妙。蛋白质是细胞中的“工作主力”:它们被运输到工作场所,完成任务,最终被降解。然而,蛋白质的生命周期时间跨度差异很大,有些工作需要更长寿的蛋白质。蛋白质的更新换代(turnover)是维持蛋白质水平以支持细胞需求的关键过程。蛋白质水平的波动,无论是不足还是过剩,都可能导致疾病。因此,来自圣裘德儿童研究医院结构生物学和发育神经生物学系的Junmin
-
《Nature》一粒大脑,5.23亿个突触,以及有史以来最复杂的神经科学实验
一项由150多名科学家领导的历时多年的大规模项目绘制了迄今为止最详细的视觉信息在大脑中传播的地图——揭示了一小块鼠脑组织中超过5亿个连接。研究人员利用发光神经元、高倍电子显微镜和深度学习技术,捕捉到了20多万个脑细胞的物理线路和实时电活动。由此产生的1.6拍字节的数据集不仅是一个技术奇迹——它使我们更接近于回答一些古老的问题:我们的大脑是如何将光转化为视觉的,以及当这个系统崩溃时,大脑疾病如何产生。破解大脑的视觉密码在由美国国立卫生研究院(NIH)资助的重大研究工作中,科学家们绘制了小鼠大脑中数十万神经元之间的连接,并记录了它们对视觉输入的反应。通过将大脑的连接与实时活动相结合,这项工作为理解
-
《Science》科学家发现免疫反应的新阶段
T细胞激活涉及两个阶段,从而实现更精准的免疫反应。这一发现可能会提高癌症免疫疗法的有效性。由Wolfgang Kastenmüller和Georg Gasteiger领导的研究团队利用先进的显微镜技术,密切观察特定免疫细胞——T细胞在病毒感染期间是如何被激活并增殖的。他们的研究发现揭示了此前未知的机制,表明免疫系统以比之前所理解的更为精准和有针对性的方式扩展其防御性T细胞。T细胞在免疫反应中增殖和分化T细胞是免疫系统中关键的防御细胞。为了有效找到并摧毁体内的感染细胞,具有适当特异性的稀有T细胞必须首先增殖、扩展和分化。这一过程被称为T细胞启动,始于T细胞在淋巴结中与树突状细胞(DCs)相遇。这
-
Science:E-I-E-I组学
通过分析近200种玉米植株不同细胞的DNA,密歇根大学领导的研究揭示了一些新见解,可以帮助种植者更好地使作物适应快速变化的环境。由Alexandre Marand领导的这项新研究揭示了以前隐藏的关于不同细胞类型内基因活动的信息。这提供了必要的背景,有助于更好地理解一个谱系的分子生物学是如何与其容易看到的特征或表型联系起来的。这包括一些特征,比如一株植物有多少穗,这些穗长得有多大。Marand是分子、细胞和发育生物学的助理教授,他说:“对我来说,真正值得注意的是,也许十年前,当这类研究刚开始出现时,我们只是试图将遗传变化与表型的变化联系起来。这项研究表明,实际上,大多数表型变异来自基因调控的变化
-
巨细胞病毒感染与黑色素瘤免疫治疗:开启精准抗癌新征程
在癌症治疗的领域中,免疫检查点阻断(ICB)疗法为黑色素瘤患者带来了新的希望,但它也存在疗效个体差异大、免疫相关不良事件(irAEs)频发等问题。肿瘤浸润 T 细胞常不与癌症相关抗原发生交叉反应,而病毒来源的抗原成为这些 “旁观者” T 细胞的重要作用对象。巨细胞病毒(CMV)作为一种全球流行的潜伏性疱疹病毒,对 T 细胞免疫有着深远影响,然而其与黑色素瘤 ICB 治疗反应之间的关系却未得到系统研究。为了深入探究其中的奥秘,来自英国牛津大学的研究人员开展了一项全面的研究。这项研究成果发表在《Nature Medicine》上,具有重要的意义。它不仅揭示了 CMV 感染在黑色素瘤发展及 ICB
来源:Nature Medicine
时间:2025-04-24
-
iCares:可穿戴微流控设备助力慢性伤口渗出液管理与分析,为精准医疗 “把脉”
慢性伤口是全球面临的重大健康难题,不仅带来沉重的经济负担,还严重影响患者的生活质量。实时分析活性氧和氮物种(如 NO、H₂O₂、O₂ )等生物标志物,对于指导治疗意义非凡,但现有的系统却无法满足连续监测的需求。伤口渗出液分泌缓慢且成分复杂,高效收集和实时分析困难重重。为攻克这些难题,研究人员研发出 iCares,这是一款用于伤口渗出液管理以及伤口生物标志物连续原位分析的可穿戴设备。iCares 内置灵活的纳米工程传感器阵列,能测量 NO、H₂O₂、O₂等活性物种,还能监测 pH 值和温度,提供多参数数据,助力判断伤口状况。该设备配备无需泵的三重微流控模块,其中超疏水 - 超亲水 Janus 膜
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-04-24
-
揭秘伯氏疏螺旋体肽聚糖(PGBb):潜藏组织引发慢病的 “幕后黑手”
编辑总结:随着传播伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)的蜱虫活动范围扩大,更多人面临急性莱姆病(由B. burgdorferi感染引起)和莱姆病后急性后遗症的风险。在两篇论文中,加比等人(Gabby et al.)和麦克卢恩等人(McClune et al.)拓展了对B. burgdorferi的认知,旨在对抗莱姆病。加比等人提出,除高剂量强力霉素外,其他抗生素或许能特异性杀死B. burgdorferi。他们发现,β- 内酰胺类抗生素哌拉西林可在体外和小鼠体内消除B. burgdorferi(且不影响微生物群),并阐述了其作用机制。麦克卢恩等人研究了伯氏疏螺旋体肽聚糖(P
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-04-24
-
探秘尿毒症性钙化防御:皮肤微环境中 TYMP-IL-6-TF 信号通路的激活与靶向治疗潜力
钙化防御是一种罕见疾病,特征为真皮微血管血栓形成,会导致疼痛性皮肤坏死。它主要发生于终末期肾病患者,死亡率高,发病机制难以捉摸,且尚无获批疗法。研究发现,钙化防御患者的血清可诱导人原代真皮微血管内皮细胞(ECs)从头合成白细胞介素 - 6(IL-6)和可溶性 IL-6 受体(IL-6R),并刺激 Janus 激酶 - 2(JAK)和信号转导及转录激活因子(STAT)-3 磷酸化 。钙化防御皮肤的微环境发生改变,表现为近端和远端 IL-6 配体 - 受体相互作用增强。微血管是 IL-6 信号的主要发送者和接收者,真皮血管中上调的解整合素金属蛋白酶 17 和间质 IL-6R,支持了钙化防御病变中的
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-04-24
-
苜蓿泛基因组分析:解锁农艺性状基因密码,助力牧草育种新突破
苜蓿(Medicago sativa L.)作为全球重要的牧草作物,因其高营养品质和固氮能力而备受重视。本研究构建了包含 24 个不同遗传背景苜蓿种质的高质量泛基因组。通过全面分析,鉴定出 433,765 个结构变异,并对 54,002 个泛基因家族进行了特征描述,突出了基因组多样性在苜蓿驯化和适应过程中的关键作用。研究发现了与耐盐性和品质性状相关的关键结构变异,功能分析表明,诸如MsMAP65和MsGA3ox11等基因参与其中。值得注意的是,过表达MsGA3ox1基因会降低苜蓿的茎叶比,提高牧草品质。基因组选择和标记辅助育种策略的整合,提升了多个性状的基因组估计育种值,为推进苜蓿育种提供了宝
来源:Nature Genetics
时间:2025-04-24
-
探秘抗疟单克隆抗体:FcγR 结合对 CIS43LS 和 L9LS 保护作用的差异贡献
疟疾,这个古老而又顽固的疾病,长期以来如同恶魔一般威胁着人类的健康。它由蚊子叮咬传播,每年全球因感染恶性疟原虫(Plasmodium falciparum,Pf)导致约 70 万人死亡,其中撒哈拉以南非洲地区的儿童深受其害。尽管化学预防和病媒控制等公共卫生措施在降低疟疾发病率方面曾取得一定成效,但近年来这些成果逐渐停滞,多地疟疾病例数出现反弹。在这样的困境下,寻找新的疟疾防控手段迫在眉睫。单克隆抗体(monoclonal antibodies,mAbs)凭借其安全、起效快、适用人群广等优势,成为预防疟疾的潜在有力武器。CIS43LS 和 L9LS 这两种针对恶性疟原虫环子孢子蛋白(Pf cir
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-04-24
-
靶向细胞表面 RNA 结合蛋白治疗急性髓系白血病模型:开拓癌症免疫治疗新方向
在癌症治疗领域,免疫疗法近年来发展迅速,为众多癌症患者带来了新的希望。然而,在急性髓系白血病(AML)和其他癌症的治疗中,免疫疗法却遭遇了瓶颈。目前,免疫疗法的效果受到肿瘤特异性靶点缺乏的严重制约。由于许多在 AML 细胞上高表达的抗原,在健康的关键组织,如造血干细胞上也同样存在,这使得针对这些靶点的治疗往往会产生严重的副作用,限制了免疫疗法在临床上的应用。因此,寻找新的肿瘤特异性靶点,成为了癌症免疫治疗领域亟待解决的关键问题。为了攻克这一难题,来自波士顿儿童医院、剑桥大学等多个研究机构的研究人员开展了深入研究。他们将目光聚焦于细胞表面的 RNA 结合蛋白,试图从中找到新的肿瘤特异性靶点。经过
来源:Nature Biotechnology
时间:2025-04-24
-
《Science Advances》僵尸细胞可以彻底改善慢性腰痛
在麦吉尔大学研究人员领导的一项临床前研究中,两种针对“僵尸细胞”的药物被证明可以治疗慢性腰痛的根本原因。这种病症影响着全球数以百万计的人。目前的治疗方法通过止痛药或手术来缓解症状,但并未解决根本原因。“我们的发现令人兴奋,因为它表明我们可能能够以一种全新的方式治疗背痛,即通过清除导致问题的细胞,而不仅仅是掩盖疼痛。”麦吉尔大学外科系教授、蒙特利尔总医院(MUHC)骨科研究实验室联合主任Lisbet Haglund说。这项研究由麦吉尔大学的Alan Edwards疼痛研究中心在蒙特利尔总医院进行,该医院是MUHC的一部分。从源头治疗疼痛随着年龄增长或椎间盘受损,衰老细胞(通常被称为“僵尸细胞”)
来源:Science Advances
时间:2025-04-24
-
《Science Signaling》肥胖会改变肝脏饥饿反应的节奏
由东京大学的Keigo Morita和Shinya Kuroda领导的研究团队揭示了肥胖小鼠在适应饥饿时的代谢时间失调现象,尽管其分子网络结构没有显著的破坏。这一发现是一个突破性的进展,因为在生物学中包含时间维度的研究一直非常繁琐,而且从大数据中提取系统性见解也一直是个难题。因此,这项研究为进一步研究更一般的代谢过程铺平了道路,例如食物摄入和疾病进展。该研究结果发表在《Science Signaling》杂志上。生物体需要不断地从“食物”中提取能量,并将其分配到体内以维持生命,即保持其代谢的运行,使身体处于一个最佳范围,称为“稳态”。饥饿是对这一系统的最严重的干扰之一。在适应饥饿时,肝脏——在
来源:Science Signaling
时间:2025-04-24
-
Nature子刊:一种治疗转移性髓母细胞瘤的新方法
贝勒医学院、德克萨斯儿童医院、多伦多儿童医院和合作机构的研究人员在《自然细胞生物学》杂志上揭示了一种策略,可以帮助成神经管细胞瘤(儿童中最常见的恶性脑肿瘤)在脑膜和脊髓周围的膜上扩散和生长。他们发现了转移性髓母细胞瘤和轻脑膜成纤维细胞之间的一种新的沟通方式,这种沟通方式介导后者的招募和重编程,以支持肿瘤的生长。研究结果表明,破坏这种交流为治疗这种毁灭性疾病提供了一个潜在的机会。“转移,即肿瘤从原发部位转移,是髓母细胞瘤儿童患病和死亡的最常见和最重要的原因,”共同第一作者Namal Abeysundara博士说,他是一名博士后,在Arthur和Sonia Labatt脑肿瘤研究中心的Michae