• Nature子刊：骨重塑的新分子见解

  骨骼是构成人体骨骼的活组织，在人体运动中起着关键作用。骨的结构完整性归因于骨重塑，这是一个高度调控的骨形成和骨吸收过程（溶解旧骨和受损骨），分别由成骨细胞和破骨细胞驱动。受损的骨重塑过程会导致脆弱的骨骼，并最终导致有害的健康状况，如骨质疏松症和关节骨折。因此，骨重塑机制的研究受到了全球科学家的关注。虽然一些科学报告揭示了破骨细胞和成骨细胞分化的不同调节机制，但对影响破骨细胞和成骨细胞发育的共同因素知之甚少。为了确定涉及破骨细胞和成骨细胞分化的新型骨重塑因子和相关机制，日本东京科学研究所牙科学院的Tomoki Nakashima教授领导的一组研究人员在小鼠和实验室培养的细胞中进行了一系列先进的遗

  来源：AAAS

  时间：2025-01-23

• 扭转雄性与年龄相关的生育能力下降：精液而非精子的关键作用

  随着男性年龄的增长，他们的繁殖成功率通常会下降。牛津大学的研究人员对果蝇进行的一项研究发现，虽然老年雄果蝇的后代确实比年轻雄果蝇少，但这并不是因为它们的精子少，而是由于精液的限制。这项研究强调了精液在生殖成功中的重要性，并可能对提高动物生育能力和体外受精具有重要意义。人们普遍认为，随着男性年龄的增长，他们的生育能力通常会下降（一种被称为生殖衰老的现象），这通常是由于老年男性精子数量和/或质量的减少。然而，牛津大学生物系的研究人员对果蝇（黑腹果蝇）的连续交配进行了研究，发现虽然年老的雄性比年轻的雄性产生更少的后代，但这并不是因为缺乏精子。研究人员发现，由于时间的积累，老年男性比年轻男性拥有更多的

  来源：Evolution Letters

  时间：2025-01-23

• 人工智能简化重新设计蛋白质以改善配体结合

  阿拉巴马州的伯明翰。在生物学中，细胞蛋白质与称为配体的分子的结合产生了无数生命所必需的功能，包括细胞信号传导和酶的作用。在生物技术和医学领域，研究人员通过改变蛋白质来改善对结合亲和力和特异性的控制，可以创造出副作用更小的定制治疗方法、高灵敏度的诊断工具、高效的生物催化、靶向药物输送系统和可持续的生物修复解决方案。这种蛋白质重新设计的各种方法都有缺点。传统的方法包括耗时的试验和错误的努力，许多模型在计算设计的新兴领域需要大量的关于蛋白质结构和配体结合的口袋的信息。来自伯明翰阿拉巴马大学的Truong Son Hy博士领导的研究人员提供了一种简化的方法，他们称之为ProteinReDiff，该方法

  来源：Structural Dynamics

  时间：2025-01-23

• 发现阻止自身免疫性疾病免疫系统攻击的潜在靶点

  休斯顿卫理公会的研究人员已经确定了一种关键蛋白质，作为阻止人体免疫系统错误攻击自身的潜在治疗靶点，为治疗自身免疫性疾病和过敏带来了新的希望。这篇题为“Apex1保护基因组稳定性以确保自身免疫性疾病模型中的细胞病变T细胞命运”的论文最近发表在《Journal of Clinical Investigation》上。休斯顿卫理公会研究所免疫生物学与移植科学中心主任 Xian C. Li医学博士与外科移植免疫学副教授Zhiqiang Zhang博士共同通讯作者。在这项研究中，研究人员发现一种名为Apex1的蛋白质可以保护增殖免疫细胞的DNA，使它们成为“杀手”T细胞。它们有可能错误地攻击身

  来源：Journal of Clinical Investigation

  时间：2025-01-23

• 对衰老小胶质细胞及其与神经系统疾病联系的新见解

  卡罗林斯卡医学院环境医学研究所的研究人员在了解小胶质细胞（大脑的免疫细胞）如何随年龄变化以及这些变化如何导致与年龄相关的神经系统疾病方面迈出了重要的一步。利用一种在受控环境中长期培养的新方法，科学家们能够在没有外界干扰的情况下研究衰老对小胶质细胞的影响。研究表明，与年轻的小胶质细胞相比，衰老的小胶质细胞表现出基因表达的改变和免疫反应的减弱。虽然年轻和年老的小胶质细胞都对炎症有反应，但老年细胞的反应强度明显降低。这表明应对大脑威胁的能力下降，可能导致阿尔茨海默氏症、帕金森病或成人脑肿瘤等疾病。研究人员确定了13个可以作为小胶质细胞衰老标记的关键基因，包括SLC16A3和P2RY13，它们在小鼠和

  来源：Karolinska Institutet

  时间：2025-01-23

• 铌酸锂中超宽带集成电光频率梳：突破局限，开启光电子学新征程

  基于克尔参量振荡（Kerr parametric oscillation）的集成频率梳发生器已实现芯片级、千兆赫兹间隔的频率梳，在超大规模电信、低噪声微波合成、光探测与测距以及天体物理光谱仪校准等领域有新应用。铌酸锂（LiNbO3）光子集成电路（PICs）的进展带来了芯片级电光（EO）频率梳，但其存在驱动非谐振电容电极所需微波功率大、LiNbO3固有双折射强导致光谱覆盖受限的问题。研究人员通过集成三共振架构，将单片微波集成电路与基于新兴薄膜钽酸锂（LiTaO3）的 PICs 相结合，克服了这些挑战。LiTaO3中谐振增强的电光相互作用和降低的双折射，使梳谱跨度相比传统非谐振微波设计扩展了四倍，

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 发现半金属性外尔铁磁体：开启拓扑量子材料新征程

  量子材料中，受新兴拓扑费米子（topological fermions）支配的材料已成为物理学的基石。石墨烯中的狄拉克费米子（Dirac fermions）是莫尔量子物质的基础，磁性拓扑绝缘体中的狄拉克费米子促成了量子反常霍尔（QAH）效应的发现。相比之下，电磁响应由新兴外尔费米子（Weyl fermions）主导的材料却很少。几乎所有已知的外尔材料都是金属性的，且很大程度上受常规电子支配。在此，研究人员在理论上预测并通过实验观察到，范德华（Cr,Bi）2Te3中存在半金属性外尔铁磁体。在输运实验中，发现其具有大于 0.5 的创纪录体反常霍尔角，且电导率表现出非金属性，这与传统铁磁体有很大区别

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 人类完整重组图谱揭示性别差异与母系年龄对减数分裂重组的影响

  生命的延续依赖于精卵结合时遗传物质的重组与混合，这一过程被称为减数分裂。长期以来，科学家们仅通过交叉重组(COs)来绘制人类重组图谱，而忽略了更常见的非交叉重组(NCOs)——这种因检测困难而被遗漏的重组形式，可能隐藏着理解遗传多样性和疾病风险的关键线索。更棘手的是，母系生殖细胞从出生到排卵可能经历数十年休眠，其DNA损伤修复机制如何影响重组事件仍属未知。deCODE genetics/Amgen的研究团队在《Nature》发表突破性研究，通过对2,132个冰岛家庭（含10,840次减数分裂）的全基因组测序数据分析，首次构建了包含NCOs和COs的完整性别特异性重组图谱。研究采用NCOurd算

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 患者来源类器官助力个性化反义寡核苷酸（ASO）快速筛选，为罕见病治疗开辟新径

  在生命科学和医学领域，罕见病的治疗一直是极具挑战性的难题。许多罕见病由特定的基因突变引起，传统治疗手段往往效果不佳。随着基因检测技术的发展，越来越多的致病基因被发现，这为基因治疗带来了希望。反义寡核苷酸（ASO）作为一种新兴的基因治疗手段，能够通过与细胞内特定的信使核糖核酸（mRNA）互补结合，影响 RNA 的加工过程，进而调控蛋白质的表达水平 。理论上，ASO 可以根据患者的特定基因突变进行个性化设计，精准治疗罕见病。然而，目前个性化 ASO 的设计和临床前评估面临着诸多困境。一方面，其过程极为耗时，从设计到完成评估可能需要数年时间；另一方面，成本高昂，这使得许多潜在的治疗方案难以推进，无法

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• Rubisco酶生化图谱的系统解析：揭示CO2固定关键酶的进化与工程潜力

  作为地球上最丰富的蛋白质，Rubisco每年催化约1000亿吨碳的固定，但其缓慢的催化动力学（kcat≈3-10 s-1）和与氧气的副反应长期制约着光合作用效率。尽管过去数十年研究揭示了Rubisco在速率（kcat）、CO2亲和力（KC）和特异性（SC/O）间的复杂权衡关系，但传统生化检测通量限制阻碍了系统性探索。更关键的是，为何自然进化未能优化出更高效的Rubisco变体？这个谜题亟需从分子层面破解。来自霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute）和加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的Noa

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• RELMβ 调控食物抗原耐受性：肠道免疫新机制为食物过敏防治带来曙光

  对饮食抗原的耐受性对于避免有害的 2 型免疫反应（可导致食物过敏（FA）和过敏反应）至关重要。然而，维持和丧失对食物抗原耐受性的机制却知之甚少。研究表明，杯状细胞衍生的抵抗素样分子 β（RELMβ）是口腔耐受性的关键调节因子。RELMβ 在 FA 患者和 FA 小鼠模型的血清中含量丰富。敲除 RELMβ 可保护小鼠免受 FA，以及防止食物抗原特异性 IgE 和过敏反应的产生。RELMβ 通过调节肠道微生物群，减少产生吲哚代谢物的乳酸杆菌和阿利斯泰氏菌，从而破坏食物耐受性。吲哚衍生物的局部产生，通过激活芳烃受体，驱动具有 FA 保护作用的 RORγt+调节性 T 细胞（Treg），进而维持耐受性

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 全球地幔衰减三维模型：揭示地球内部奥秘的关键钥匙

  地震层析模型仅基于波速，在区分地球三维结构的热成因或成分成因方面能力有限1。通过衰减观测补充波速信息，能够实现这种区分，这对理解地幔对流演化至关重要。然而，目前全球三维衰减模型仅适用于上地幔2,3,4,5。此处展示了利用地球振荡得到的全地幔三维衰减模型，该模型对高达四阶的偶次球谐函数进行了约束。在上地幔，高衰减与低波速相关，表明其热成因，这与先前研究一致6,7。在下地幔，情况相反，“环太平洋带” 衰减最高，此处地震波速较快；而大低波速省（LLSVPs）衰减最低。将该模型与基于实验室的粘弹性模型预测的波速和衰减进行比较8，表明环太平洋区域温度较低、晶粒较小9，环绕着温度较高、晶粒较大的 LLSV

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 揭秘肠道免疫密码：组织驻留记忆 CD8+ T 细胞时空印记的深度解析

  在人体的免疫系统中，肠道就像是一座坚固的 “免疫堡垒”，时刻抵御着外界病原体的入侵。其中，组织驻留记忆 CD8+ T（TRM）细胞发挥着关键作用，它们就像驻扎在肠道的 “特种兵”，能迅速对病原体做出反应，保护肠道免受感染。然而，这些 “特种兵” 存在着不同的 “作战形态”，即功能异质性，至少有两种不同状态的 TRM细胞被发现，一种更具终末分化特征，另一种则类似祖细胞状态。但长期以来，这种多样性的起源一直是免疫学领域的一个谜题，就像隐藏在重重迷雾中的宝藏，等待着科研人员去探索挖掘。解开这个谜题对于深入理解肠道免疫机制，以及开发更有效的免疫治疗策略至关重要。为了揭开这个谜题，来自美国加利福尼亚大学

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 突破！5.0° 扭曲双层二硒化钨（WSe2）超导特性开启超导研究新征程

  在扭曲双层和三层石墨烯中发现超导性引发了广泛关注，这类系统的关键特征是层间耦合和莫尔超晶格相互作用，产生具有强相关性的低能平带。莫尔图案也能在其他二维材料的晶格失配和（或）扭曲异质结构（如过渡金属二硫属化物，TMDs）中诱导出平带。虽然在莫尔 TMDs 中观察到了多种相关现象，但此前一直未有力证明超导性的存在。此次研究发现 5.0° 扭曲双层二硒化钨（WSe2）具有超导性，最大临界温度为 426 mK。超导态出现在位移场和密度的有限区域，该区域与被认为由反铁磁（AFM）序引起费米面重构的金属态相邻。在低温下，超导相和磁相之间存在明显边界，这让人联想到自旋波动介导的超导性。该研究结果表明莫尔平带

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 基因组学为双相情感障碍带来生物学和表型新见解：解锁疾病密码，探寻生命奥秘

  双相情感障碍是导致全球疾病负担的主要因素之一。虽然其遗传度在 60% - 80%，但大部分潜在的遗传决定因素仍不为人知。研究人员分析了来自欧洲、东亚、非裔美国人和拉丁裔血统参与者的数据（158,036 例双相情感障碍患者，280 万对照组），这些数据结合了临床、社区和自我报告样本。在多血统荟萃分析中，研究人员确定了 298 个全基因组显著位点，这一数量比之前的发现增加了四倍。此外，在东亚队列中还发现了特定血统的关联。通过精细定位和其他变异到基因的映射方法，研究人员确定了 36 个与双相情感障碍病因相关的可信基因。通过精细定位筛选出的基因，在双相情感障碍患者中富含超罕见的有害错义变异和蛋白质截断

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 探秘石墨烯 /hBN 莫尔超晶格：拓展量子反常霍尔态的新突破

  拓扑平带中的电子能够在关联效应的驱动下形成全新的拓扑态。五层菱形石墨烯 / 六方氮化硼（hBN）莫尔超晶格在约 400 mK 的温度下被证实存在分数量子反常霍尔效应（FQAHE），这引发了学界对其底层机制以及莫尔效应作用的热烈讨论。特别是，有研究提出了具有非平凡拓扑结构的新型电子晶体态。此次研究对菱形五层和四层石墨烯 /hBN 莫尔超晶格进行了电子温度低至 40 mK 以下的电输运测量。在五层器件中，观测到了两种更多的分数量子反常霍尔（FQAH）态，且 Rxx值比之前报道的更小。在新的四层器件中，在莫尔填充因子 v = 3/5 和 2/3 时观测到了 FQAHE。在基温下通过小电流，观测到了一

  来源：Nature

  时间：2025-01-23

• 《大规模单细胞转录组图谱揭示细菌性肺炎的全免疫全景：为精准治疗点亮新希望

  细菌性肺炎是严重威胁公众健康的疾病，它不仅发病率高，还导致大量患者死亡，同时带来沉重的医疗负担。在中国，2021 年的一项研究显示，细菌性肺炎的年龄标准化死亡率约为每 10 万人中有 4.2 人死亡，是第五大死因，而在撒哈拉以南非洲、南亚和东南亚地区，死亡率更高。随着抗生素滥用、人口老龄化、免疫抑制剂广泛使用以及慢性病患病率上升，重症细菌性肺炎的发病率不断增加，约五分之一的肺炎住院患者需要进入重症监护病房（ICU），三分之一的患者需要机械通气，住院患者尤其是重症肺炎患者的死亡率高达 38%。然而，目前除了抗生素和辅助治疗外，针对细菌性肺炎缺乏有效的治疗方法。因此，深入了解细菌性肺炎，特别是重症

  来源：Signal Transduction and Targeted Therapy

  时间：2025-01-23

• 异恶唑类分子：重塑 NK 细胞免疫监视，阻击肝癌发生发展

  肝癌，作为一种严重威胁人类健康的恶性肿瘤，其发生发展机制复杂，治疗手段有限。肝脏，这个人体重要的代谢和解毒器官，同时也是免疫防御的关键阵地。自然杀伤（NK）细胞，在肝脏淋巴细胞中占据着约 50% 的比例，本应像忠诚的卫士一样，时刻警惕并清除癌细胞。然而，在肝癌的战场上，NK 细胞的战斗力却常常受到各种因素的抑制，导致癌细胞得以逃脱免疫监视，肆意生长。目前，肝癌的临床免疫治疗效果并不理想。尽管抗程序性细胞死亡蛋白 1（PD - 1）、细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原 4（CTLA - 4）等免疫检查点抑制剂以及血管内皮生长因子（VEGF）抑制剂已应用于临床，但这些治疗方法存在诸多问题。例如，在部分

  来源：Signal Transduction and Targeted Therapy

  时间：2025-01-23

• 靶向SRSF1双重调控CD8+T细胞与肿瘤代谢协同增强癌症免疫治疗

  癌症免疫治疗的困境与突破在全球范围内，肝细胞癌(HCC)作为致死率第四的恶性肿瘤，其治疗面临严峻挑战。尽管免疫检查点阻断(ICB)疗法为部分患者带来希望，但临床响应率不足20%，多数患者因T细胞耗竭和肿瘤代谢重编程产生耐药性。更棘手的是，传统肿瘤靶向药物往往同时损害免疫细胞功能，这种"杀敌一千自损八百"的现象促使科学家寻找能同时调控肿瘤和免疫细胞的双效靶点。复旦大学附属中山医院的研究团队将目光投向丝氨酸/精氨酸富集剪接因子1(SRSF1)——这个在多种癌症中高表达的关键RNA结合蛋白。既往研究多聚焦其促癌机制，但团队发现SRSF1在CD8+T细胞与肿瘤细胞中竟扮演着"双面角色"：既是肿瘤糖酵解

  来源：Signal Transduction and Targeted Therapy

  时间：2025-01-23

• NOMPC 离子通道铰链：开启机械感觉的 “分子弹簧”，解锁机械感知奥秘

  机械刺激的感知始于弹性门控弹簧拉开机械感觉转导通道（Mechanosensory Transduction Channels）。寻找门控弹簧的研究主要集中在传递力的蛋白质系链上，比如果蝇机械感觉转导通道 NOMPC（No Mechanoreceptor Potential C）的氨基末端锚蛋白系链（ankyrin tether）。在本研究中，研究人员结合蛋白质结构域重复实验、力学测量、电生理学、分子动力学模拟和建模等方法，确定了 NOMPC 的门控弹簧是锚蛋白系链和通道门之间的短连接子。这个连接子就像一个胡克铰链（Hookean hinge），其弹性比系链高十倍。连接子铰链决定了通道的门控过程

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-23

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